双圆弧弧齿锥齿轮章动传动啮合齿轮本体温度的相关影响因素分析

啮合温度影响双圆弧弧齿锥齿轮章动传动过程中的疲劳、振动、噪声等行为,在双圆弧弧齿锥齿轮的寿命预测和力学响应时不可忽视。为了揭示双圆弧弧齿锥齿轮章动传动本体温度场分布规律,对双圆弧弧齿锥齿轮进行齿面接触分析,得到啮合区间;结合摩擦学和传热学得到齿轮的热载荷,建立了双圆弧弧齿锥齿轮温度有限元数值模型;采用控制变量法,分析了相关影响因素对锥齿轮温度的影响规律及原因。结果表明,齿轮温度随模数的增大而降低,随螺旋角的增大而升高,随章动角的增大先降低再升高;润滑油温度对本体温度的影响呈线性关系。研究为降低齿轮高温失效风险提供了参考。

Mathematical modeling and characteristics analysis for the nutation gear drive based on error parameters

We focused on the mathematical modeling and characteristics analysis for the nutation drive based on error parameters. The crown gear tooth profile equation was introduced according to the national standard double circular arc tooth profile and based on the equal tooth strength principle. The nutation drive meshing coordinate system was set up by introducing the cone vertex error, tilt error, nutation angle error and spiral angle error. The tooth profile equations of the double circular arc external and internal spiral bevel gears were further obtained based on the crown gear tooth profile equation concerning above mentioned error parameters. The influences of the nutation gear reducer tooth contact conditions were analyzed with the gear tilt error and axial misalignment error. Finally, the correctness of the theoretical analysis was verified by the contact spot test.

斜航式法向圆弧螺旋锥齿轮传动原理研究

针对目前常用的弧齿锥齿轮存在的工艺复杂等因素,提出一种新的锥齿轮传动原理——斜航式法向圆弧锥齿轮传动,其齿廓面为节锥面上斜航曲线的法向等距线.其最大的优点是便于在数控机床上加工.推导了节锥面斜航线方程,并给出了相关性质.讨论了其几何参数设计方法和加工工艺,并用实验验证了原理的正确性和工艺的可行性.

双圆弧弧齿锥齿轮技术的研究现状

概述近年来弧齿锥齿轮设计与啮合理论、轮齿接触分析、动力学等方面取得的进展,对双圆弧弧齿锥齿轮研究现状进行了综述,并对今后的研究作了展望。

法向圆弧锥齿轮数控加工研究

研究了法向圆弧锥齿轮的数控加工原理与技术,设计了成形铣刀,给出了刀具与工件的接触条件以及刀具与工件之间的相对运动。斜航式法向圆弧锥齿轮数控加工实验表明,该锥齿轮数控加工原理正确,工艺简单,且加工精度较高。

双圆弧弧齿锥齿轮的实体建模方法及加工过程模拟

以双圆弧弧齿锥齿轮的加工原理为基础 ,借助绘图软件AutoCAD这一工具 。

双圆弧弧齿锥齿轮的精确建模及其弯曲强度的有限元分析

利用切齿啮合过程中得到的实际包络的双圆弧弧齿锥齿轮齿面方程,通过三维CAD软件绘制了双圆弧弧齿锥齿轮的实际加工齿面,进而通过此曲面得到了实际加工后的双圆弧弧齿锥齿轮轮齿的三维实体模型。利用CAD软件与有限元分析软件的接口,将所建立轮齿的实体模型导入有限元分析软件,对其进行网格划分。最后对得到的有限元模型施加三组载荷,进行了双圆弧弧齿锥齿轮齿根弯曲应力的有限元分析计算。

斜航式法向圆弧锥齿轮的测量与误差评定

斜航式法向圆弧锥齿轮是基于Bertrand共轭曲面原理而研制的一种新的锥齿轮传动形式。其特点为承载能力高 ,且十分便于采用指状或盘状铣刀在普通机床上进行成型法加工。为了验证这种传动副设计及加工的正确性 ,提出一种基于三坐标测量机的数据测量与误差评定方法。其原理是根据建立的数学模型 ,对三坐标机上测出的锥齿轮廓面的坐标点集进行有效数据的提取 ,进而获得理想要素 ,并分离出齿形带与齿向带数据 ,经处理得到其齿形与齿向误差信息。通过对样件的实际检测 。

双圆弧弧齿锥齿轮齿面接触分析

齿面接触分析是双圆弧弧齿锥齿轮啮合分析的有效工具,是进行加载齿面接触分析、有限元分析的基础。文中利用齿面接触分析(Tooth ContactAnalysis,TCA)原理,结合双圆弧弧齿锥齿轮的齿形特点,对其TCA程序的关键内容及实现方法进行了介绍,实现了对双圆弧弧齿锥齿轮传动啮合质量的数值仿真分析。最后通过实例对该TCA程序进行了验证,为双圆弧弧齿锥齿轮的设计提供了有效的手段和方法。

双圆弧弧齿锥齿轮重合度研究

重合度是影响弧齿锥齿轮传动啮合性能的主要因素。双圆弧弧齿锥齿轮的端面重合度为零,其连续传动由纵向重合度保证。根据弧齿锥齿轮重合度的定义,提出了双圆弧齿廓弧齿锥齿轮重合度的定义,并采用线图法对其啮合过程进行了分析;建立了双圆弧齿廓弧齿锥齿轮重合度、多点啮合系数和多齿对接触系数等计算方法,给出了双圆弧弧齿锥齿轮连续传动的条件。应用提出的方法对试验齿轮的重合度进行了理论计算,计算结果与TCA分析结果相同,验证了所提出方法的正确性。

双圆弧弧齿锥齿轮三维参数化模型的构建分析

基于弧齿锥齿轮单面切削法加工原理、渐开线展开原理及等角圆锥螺旋线形成原理,采用分阶式双圆弧齿廓,建立了双圆弧弧齿锥齿轮的模型。该模型为双圆弧弧齿锥齿轮的三维数字化设计、制造,啮合分析、运动学和动力学分析等进一步研究,提供了基础条件。

双圆弧弧齿锥齿轮的三维虚拟仿真加工

基于空间啮合原理,通过分析双圆弧弧齿锥齿轮的加工原理和加工机床的运动关系,选择GB12759-91齿形作为基本齿廓,建立了切齿啮合方程;在此基础上,得到切削刀盘参数及加工机床运动参数。基于VERICUT仿真加工软件平台,建立了三维虚拟仿真加工模型,对一对给定参数的齿轮进行了几何参数,刀具参数及机床运动参数的计算,并进行了虚拟仿真加工,验证了三维虚拟仿真加工模型的正确性。

斜航式法向圆弧锥齿轮传动接触区域的仿真研究

将求取斜航式法向圆弧锥齿轮副瞬时啮合点的问题转化为两齿轮之间沿终结运动方向对应点转角的最小值问题,提出了仿真分析方法。以一对斜航式法向圆弧锥齿轮副为例,分析存在轴交角误差时,齿轮副接触区域的变化情况,绘制了齿面接触区域,并进行了齿轮副接触区域的运转试验。运转试验结果与仿真结果基本一致,证明了仿真方法的正确性和可行性。

法向圆弧锥齿轮加工干涉研究

法向圆弧锥齿轮是基于Bertrand共轭原理发展起来的一种新型传动形式,除具有优良的传动性能,还具有良好的工艺性,十分便于采用指状或盘状铣刀进行成型法加工。研究了一对共轭法向圆弧锥齿轮廓面的诱导曲率特征,给出了曲率轴在法向圆弧共轭曲面干涉判断中的应用,以曲率轴为手段研究了齿廓加工时不发生曲率干涉和过切干涉的条件,提供了一种铣刀盘直径的近似求法。

双圆弧弧齿锥齿轮的三维建模

以计算机图形学中的曲线、曲面形成为基础 ,分析了双圆弧弧齿锥齿轮的齿形网格模型、表面模型的形成过程 ,为进一步对其进行有限元分析 。

铣削加工法向圆弧锥齿轮的干涉研究

法向圆弧锥齿轮是基于Bertrand共轭原理发展起来的一种新型传动形式,研究内容旨在对该种齿轮的加工进一步完善;以曲率轴为手段研究了该种齿轮采用盘状环面铣刀和指状环面铣刀加工时的干涉问题,通过分析刀具轴线的位置和刀具半径的影响,给出了不发生曲率干涉时应满足的条件;研究结果表明,采用指状环面铣刀加工时一定不会发生曲率干涉,盘铣刀加工时不发生干涉的条件与刀盘直径的最大值有关;研究结果对完善该齿轮的加工工艺具有重要意义.

基于最小二乘法的Bertrand齿廓面测量点回归

基于最小二乘法并结合微分几何理论,针对斜航式法向圆弧锥齿轮的特点,提出了一种适合Bertrand齿廓面检测时测量点的回归法。导出了被测齿廓与设计齿廓的联系,建立了Bertrand齿廓面的回归处理模型。仿真结果表明,该模型具有理论的正确性与实际可行性。

双圆弧弧齿锥齿轮齿根应力沿齿长分布的研究

用有限元方法 ,对双圆弧弧齿锥齿轮沿齿长方向齿根应力进行了计算 .通过应力计算结果的分析 ,得出了凸、凹两齿侧应力沿齿长的分布规律 .计算结果表明 ,对凹齿侧 ,最大应力发生在靠近小端处 ;对凸齿侧 ,最大应力发生在靠近齿长中点大端处 .

斜航式法向圆弧螺旋锥齿轮的参数化有限元建模

给出了斜航式法向圆弧螺旋锥齿轮的参数化建模方法。推导了在CAD/CAE软件中建立齿轮齿面的方程,解决了建模过程中由于齿面复杂而引起的技术难点。利用ANSYS软件的APDL语言生成齿轮轮廓的主要关键点,结合实体造型功能建立生成齿轮模型的宏文件,完成参数化程序建立。最后,给出了一对齿轮的实体模型以及基于实体模型建立的有限元模型。

安装误差对斜航式法向圆弧锥齿轮传动影响的仿真分析

利用最小有向距离原理,提出了斜航式法向圆弧锥齿轮传动的误差分析仿真算法。根据此方法,分析了在齿轮安装误差的情况下,齿轮副传动误差和接触区域的变化情况,并绘制了传动误差曲线和齿面接触区域。