锥形齿轮滚削齿面的构成理论及参数计算

根据齿轮啮合原理中多自由度齿面包络理论,对渐开线锥形齿轮在滚齿加工中,刀具与工件的相对运动及产形齿条的形成机理进行了深入分析,证明了产形齿条的存在,并求解了其齿面形状.通过对齿轮、滚刀和产形齿条三者之间空间几何关系的进一步分析,研究了锥形齿轮的齿面构成理论,求证了由产形齿条包络运动所形成的齿轮渐开螺旋齿面,并推导了齿条和齿轮几何参数的计算公式.研究结果不仅对锥形齿轮的滚齿加工具有重要的理论指导意义,而且对于具有类似运动的其他加工方法也同样适用.

渐开线锥形齿轮滚削原理

基于空间双自由度包络运动理论 ,对渐开线锥形齿轮的滚削原理进行了深入的研究。首先通过分解滚切运动 ,由空间任意点相对速度的啮合接触条件 ,分析了滚刀作平移运动所包络出的产形齿条齿面 ,并求解了其主要参数。进而通过对滚刀、产形齿条及锥形齿轮三者之间空间几何关系的分析 ,从理论上阐明了锥形齿轮的滚齿加工原理并推导了机床调整参数的计算公式。理论和试验的结果表明 。

基于多项式拓扑修形的差齿面啮合仿真与解析

基于齿条产成圆柱齿轮时的等切共轭映射原理,采用四阶多项式曲面修形构造ease-off差齿面;提出基于ease-off差齿面的啮合仿真方法,通过解析ease-off差齿面的拓扑结构:修形梯度、差曲线、差程线等特征要素,获取了齿面接触区、接触线、传动误差等轮齿啮合特性,阐述了四阶多项式系数与齿面拓扑结构之间的耦合关系。利用坐标变换,给出了考虑错位量的ease-off曲面分析重构方法。以4种曲面拓扑形式为例,对齿面修形梯度、接触路径、传动误差等性能参数进行了模拟仿真,给出了相应的控形参数与控制方法,达到了对齿面几何控形控性的目的。完善并发展了ease-off差齿面啮合分析方法,为复杂齿面承载接触LTCA、拓扑优化,提供了更加便利有效的手段。

滚刀几何误差与齿轮几何精度的映射规律研究

高精度齿轮是高端装备满足高速、重载、冲击、低噪声(静音)等极端环境要求的必要支撑,为提高滚齿加工精度,实现部分'以滚带磨',降低加工成本,针对滚刀几何误差与齿轮几何精度之间的定量映射规律研究不足,分别开展考虑机床运动精度的滚刀齿廓误差、滚刀螺旋线误差、滚刀安装角径向圆跳动误差与齿轮齿廓误差、基节误差之间的定量映射规律研究。通过产形齿条法,由渐开线滚刀齿廓方程包络生成齿轮齿廓方程。依据微分几何、包络原理,建立滚刀齿廓误差与齿轮齿廓误差之间的定量映射关系模型;建立滚刀螺旋线误差、滚刀安装角径向圆跳动误差与齿轮齿廓误差之间的定量映射规律模型。并根据齿轮齿廓误差与齿轮基节误差间的几何关系,计算得到上述因素对基节误差的映射规律。依据高斯分布规律,建立在考虑机床运动误差影响下,上述三种主要的滚刀误差对齿轮齿廓误差、齿轮基节误差的综合影响规律模型。最终通过仿真,并与实际加工经验进行对比,验证上述模型方法的正确性。从而揭示出滚齿加工过程中考虑机床运动误差的滚刀误差与影响齿轮主要几何精度的齿廓误差、基节误差的本质规律。为滚切更高精度的齿轮副打下理论基础。

变齿厚斜齿轮的齿面生成研究

根据齿轮啮合原理及变齿厚斜齿轮的加工原理,由产形齿条的齿面方程,推导了变齿厚斜齿轮渐开螺旋面、过渡曲面及齿根面的齿面方程;用Matlab编程生成了变齿厚斜齿轮完整、精确的齿面;由生成齿面上点的三维坐标值,建立了变齿厚斜齿轮的精确实体模型。这一齿面生成的方法具有一定的通用性,可以方便地生成圆柱直齿轮、斜齿轮以及变齿厚直齿轮的精确齿面。

数控锥面砂轮磨齿机磨削变齿厚渐开线齿轮研究

针对现有锥面砂轮磨齿机磨削变厚齿轮时机床调整繁琐这一局限性,基于变厚齿轮是由产形齿条包络而成的这一概念及二者的空间几何关系,在分析工作台倾斜式和数控式变厚齿轮磨削方法的节圆柱螺旋角、端面压力角及砂轮安装角等参数基础上,提出了一种可磨削变厚齿轮的新型数控锥面砂轮磨齿机。研究结果表明,新方案磨齿机磨削变厚齿轮时,齿廓左右两侧的调整参数完全相同,一次装夹调整即可实现左、右齿面的精密磨削,具有机床调整简单、磨削效率高等优点。

用数控铣齿机加工三体啮合齿轮

利用弧齿锥齿轮数控铣齿机,不但可以加工圆锥齿轮和准双曲面齿轮,还可以加工圆柱齿轮。该方法是通过刀盘一面旋转,一面平移可形成产形齿条(媒介齿条)的原理来实现的。准双曲面齿轮是非曲直齿轮传动中最复杂的,准双曲面齿轮工艺锥参数和加工调整计算都涉及两个相错圆锥的相切接触条件,现有文献都从空间立体几何用图形分析,涉及变量多,方程组求解困难。根据相切接触条件用纯解析的方法,易理解,计算简单。

在螺旋锥齿轮数控铣齿机上加工三体啮合齿轮

利用螺旋锥齿轮数控铣齿机,取消滚刀不但可以加工圆锥齿轮和准双曲面齿轮,还可以加工圆柱齿轮．该方法是通过刀盘一面旋转,一面平移可形成产形齿条(媒介齿条)的原理来实现的．为此,引入产形齿条固连坐标系和刀盘固连坐标系．当刀盘绕固连坐标系x轴旋转时,形成圆锥面；斜齿圆柱齿轮则是圆锥产形齿条作平移,圆柱齿轮作转动时的包络面．同时,导出了该方法的圆锥的锥面方程,斜齿轮啮合方程和齿面方程．准双曲面齿轮是非曲直齿轮传动中最复杂的,准双曲面齿轮工艺锥参数和加工调整计算都涉及两个相错圆锥的相切接触条件,现有文献都从空间立体几何用图形分析,涉及变量多,方程组求解困难．该文根据相切接触条件用纯解析的方法,易理解,计算简单．

在螺旋锥齿轮数控铣齿机上加工斜齿圆柱齿轮

利用螺旋锥齿轮数控铣齿机,取消滚刀不但可以加工圆锥齿轮和准双曲面齿轮,还可以加工圆柱齿轮。该方法是通过刀盘一面旋转,一面平移可形成产形齿条(媒介齿条)的原理来实现的。为此,引入产形齿条固连坐标系和刀盘固连坐标系。当刀盘绕固连坐标系x轴旋转时,形成圆锥面;斜齿圆柱齿轮则是圆锥产形齿条作平移,圆柱齿轮作转动时的包络面。同时,导出了该方法的圆锥的锥面方程,斜齿轮啮合方程和齿面方程。

·名词解释·

产形齿条一个能与基本齿条相贴合的齿条，其中一个齿条的齿恰好充满另一个齿条的齿槽。

偏心圆柱齿轮齿条机构的设计、建模与仿真

介绍了一种新型偏心圆柱齿轮齿条机构。其齿轮为偏心放置的正常圆柱直齿轮,齿条节曲线为平面曲线。两者相互啮合,可以实现特定的运动要求。根据齿廓啮合基本定律,推导了齿条的节曲线方程。并进一步借助产形齿条的概念,计算了齿条的齿廓方程。最后对该机构进行了三维建模与运动仿真,初步验证了设计和建模过程的正确性。