摆轮活齿传动系统的几何参数约束研究

针对传统摆动活齿传动存在的尺寸链长、关键构件结构薄弱等问题,提出了一种摆轮活齿传动构型及其齿形设计方法和参数选取策略。将摆轮活齿传动机构进行等效化处理,采用拓扑分析构建等效连杆矢量传递模型,基于共轭啮合原理推导出激波器和中心轮共轭齿廓矢量方程,以避免运动干涉、齿廓顶切为约束条件,将传动压力角作为评判依据,制定摆幅系数及激波器基圆半径参数选取策略,并依据优选参数和两组对比参数分别进行齿形设计与性能分析。研究结果表明:设计的摆轮活齿齿形连续、运转无卡顿;相比于两组对比参数,采用优选参数的摆轮活齿在相同负载工况下激波器活齿啮合力峰值分别降低37.09%和28.28%,验证了设计策略的有效性。研究成果可为摆轮活齿齿形设计及参数选取提供理论参考。

基于等距修形的等效代换齿廓研究

以高精度FA型针摆传动的FA45-29二齿差机型为基础,通过研究采用"等效代换"的理论和方法,基于等距修形的单修形方式,以保证几何回差最小为目标进行编程,优化设计出的一齿差摆线轮齿廓取代两齿差齿廓,使其在有效传力齿数的啮合区内与原齿廓两者误差在允许的范围内,并计算出该代换齿廓的间隙值分布与齿面受力情况,并通过有限元仿真对理论分析结果进行了验算分析,确定该代换齿廓在既保证较小齿侧间隙的同时,又可以保证承载能力。

外啮合齿轮泵侧隙流量的精确计算

为计算出精确的侧隙流量以克服现有方法上的局限性,通过齿侧轮廓精确分析给出不同啮合位置和不同偏移量下的侧隙高度,然后由齿侧全间隙的等效齿廓和真实齿廓分多种方法计算出侧隙流量,并加以对比分析.结果表明,不同啮合位置处的侧隙流量变化很大,进入困油啮合时侧隙流量最小,退出啮合时侧隙流量最大;在困油压缩区域中,侧隙流量可采用等效齿廓法来计算,但不适用于膨胀区域;孔口流量理论不适宜于侧隙流量的计算,尤其在困油即将终止时以及侧隙值、压差较大时更不可取;任一位置处的齿侧全间隙长度基本保持不变,对于任一偏移量下的间隙值随位置变量的影响很小.同时,得出目前通行的等效齿廓法以及薄壁孔理论不适宜于侧隙流量的计算等重要结论.

基于成形法的准双曲面齿轮齿形角等效修正

针对成形法加工准双曲面齿轮齿形修正技术展开研究,提出通过调整刀位与齿坯安装角的方式来实现齿形角的等效修正。基于刀具与工件的位置关系建立成形法加工数学模型,分析轮坯绕参考点的切向方向旋转对工件轴线与机床中心位置的影响,推导齿形角等效修正时加工参数演变关系式,形成齿形角等效修正理论。引入算例开展齿面偏差分析,分别以齿形修正前后的加工参数对齿面进行计算,对比分析了齿形角的变化规律,以此为基础开展齿面加工与测量试验,结果表明了等效修正理论的可行性,为企业的成形法加工与应用提供理论支撑。

直齿圆锥齿轮弧齿厚的计算

本文介绍利用球面渐开线方程计算圆锥齿轮背锥齿形弧齿厚的方法,并通过实例指出利用当量圆柱齿轮计算弧齿厚的理论误差。

二齿差活齿传动齿形综合反解研究

给出了中心轮常用齿形曲线及对应的等效机构;应用等效机构法,推导出齿形综合反解的激波凸轮原始轮廓方程及其等距方程;齿形综合反解实例验证了方法的实用性。

快速掘进链轮销排啮合特性仿真研究

针对快速掘进系统存在的关键元部件可靠性不足问题,介绍了链轮、销排的应用场景,采用滚动摩阻力学理论分析了链轮力学特性。建立了链轮渐开线齿廓二维模型,导入三维建模软件,将自移动力站、迈步式自移机尾的带式输送机架主体结构力学等效为质量块,建立了包含自移动力站、带式输送机架的链轮与销排三维装配体,导入动力学分析软件,建立链轮与销排动力学分析模型。设置约束、接触力、阻力和驱动,进行了5、10、15°/s的不同链轮转速下动力学仿真。仿真结果表明:为减小啮合冲击力峰值,自移动力站链轮开始运行时,应采用较小的转速驱动;当运行稳定后,再将链轮转速由低速逐渐提升至高速,以获得较高的驱动效率和较小的冲击力。