少齿差直线共轭齿轮齿廓设计与建模

针对少齿差直线共轭齿轮副齿廓的设计提出基于5个齿廓独立参数的齿廓的数学描述,讨论了齿廓干涉的分类、判定条件与齿廓参数的取值范围,最后根据齿廓曲线方程通过MATLAB编程计算出齿廓坐标点,并在Siemens NX软件中进行三维建模及运动仿真,验证了齿廓无干涉建模方法的可行性与准确性。

基于CATIA二次开发的直线共轭齿轮副参数化建模

基于C#.NET框架,使用C#语言建立可视化界面,编写程序驱动CATIA实现对直线共轭齿轮的三维建模。该设计通过在用户界面输入齿轮参数,实现快速建模。采用参数化应用降低软件对客户的操作要求,避免齿轮建模中的重复操作,缩短设计周期、提高工作效率。

直纹面面齿轮共轭小齿轮的滚齿加工研究

针对直纹面面齿轮与圆柱齿轮不满足共轭关系而限制其在小传动比应用场合的情况,提出与直纹面面齿轮共轭的小齿轮及其滚齿加工方法。首先建立了直纹面面齿轮及其共轭小齿轮的齿面方程,获得共轭小齿轮相比圆柱齿轮的齿面偏差形貌;随后推导了阿基米德齿轮滚刀的齿面方程,并根据滚齿加工运动坐标系和啮合原理建立了圆柱齿轮的数学模型;在滚齿加工圆柱齿轮的运动基础上,通过增加滚刀的径向移动和工件的附加转动使滚刀切削刃逼近共轭齿面,附加运动由泰勒多项式表示,通过建立敏感矩阵方程并采用奇异值分解法迭代求解方程获得附加数控运动多项式系数,最后获得数控加工齿面;为评价直纹面面齿轮副的传动性能,进行了齿面承载接触分析,并与传统面齿轮-圆柱齿轮副进行了对比。研究结果表明:相同参数下,直纹面面齿轮副与传统面齿轮副的承载性能基本相同,完全能够代替传统面齿轮副传动;数值算例和仿真加工对该方法的验证表明,其数值算例误差不超过1μm,仿真结果误差不超过6μm,证明了该方法的可行性和准确性。

直线共轭内啮合齿轮泵集中参数法建模与激振源研究

直线共轭内啮合齿轮泵作为高效且静谧性能良好的动力元件,在电静压作动系统得到广泛应用。本文采用集中参数法建立直线共轭内啮合齿轮泵仿真模型。建立了实验平台,对直线共轭内啮合齿轮泵进出口压力脉动进行了测试。分析了直线共轭内啮合齿轮泵在吸排油区的压力脉动、齿腔内压力分布以及齿轮和齿圈在x轴和y轴方向的径向力等激振源。研究结果表明:所建立的直线共轭内啮合齿轮泵集中参数模型具有良好的精度和可靠性;齿轮和齿圈径向力随偏转角周期变化,在x轴方向,齿轮所受到的径向力指向低压区,齿圈受到的径向力指向高压区。在y轴方向,齿轮和齿圈所受到的径向力在正负之间波动。齿轮和齿圈所受径向力在x轴方向的基频幅值均小于其在y轴方向的基频幅值;困油现象会导致齿腔压力略微升高。研究结果为直线共轭内啮合齿轮泵的优化设计和振动噪声分析提供了参考。

配合间隙对直线共轭内啮合齿轮泵流场特性的影响

直线共轭内啮合齿轮泵是液压系统中的关键组件,因其高效的压力输送特性而广泛应用于工程领域。本文采用计算流体动力学模拟方法对直线共轭内啮合齿轮泵进行研究,分析轴向间隙和径向间隙对齿轮泵泄漏和流场的影响。研究结果表明:配合间隙的变化对齿轮泵的流场特性产生广泛影响,轴向间隙是引发泄漏的主要因素,约占总泄漏量的80%;当轴向间隙由0.03 mm增加到0.07 mm后,输出流量减少20.81%,平均压力下降33.15%,空化产生的气体体积分数增加0.021;而设置相同径向间隙后,输出流量仅下降0.69%,平均压力下降2.76%,空化产生的气体体积分数增加0.005。此外,导致泵内流速变化的主要配合间隙是轴向间隙,适当减小轴向间隙可提升泵内的流体速度,从而提升泵的整体效率。

直线共轭内啮合齿轮泵的啮合特性分析

用复数矢量法建立直线共轭齿廓的曲线方程和啮合线方程。通过求齿廓啮合点半径方程的极值,确定了齿廓的极限啮合点。分析齿廓重迭干涉现象,推导出齿廓重迭干涉条件,为直线共轭齿轮的设计参数选择提供理论依据。

直线共轭液压泵齿轮几何建模与啮合仿真

在直线共轭液压泵齿轮设计领域中,由于缺少高效啮合几何模型,利用现有理论难以获得齿轮的啮合规律并指导齿廓的设计。为解决此问题,基于Willis定理和反转法建立精确啮合几何模型。以经典的内啮合齿轮为例,推导啮合线具体公式,给出了啮合线、共轭线几何设计方法,并仿真验证该设计的正确性。基于SolidWorks软件对该几何模型进行动态装配仿真,研究其内在啮合规律。利用精确几何模型,能解决直线共轭齿轮设计时的啮合问题,为直线共轭齿轮的设计提供了参考。

偏心齿轮的共轭非圆齿轮的设计

讨论了与一个偏心的圆齿轮共轭的非圆齿轮及其传动设计的有关问题。该共轭非圆齿轮本质上不是一个相同的偏心齿轮 ,它的传动设计取决于偏心圆的偏心率大小 。

直线共轭内啮合齿轮泵齿轮接触强度的有限元分析

针对采用传统经验公式分析计算齿轮泵齿轮接触强度存在计算过程相当复杂、繁琐,误差较大的问题.在分析齿轮受力情况基础上,采用有限元法对直线共轭内啮合齿轮泵齿轮接触强度进行计算,并与经验公式计算的接触强度进行比较分析.结果表明,两种方法计算结果基本吻合,证实了采用有限元法分析计算的可行性与优越性,为直线共轭内啮合齿轮泵齿轮的设计、选材提供了一种新的方法,具有一定的工程应用价值.

直线共轭内啮合齿轮泵流量脉动特性研究

基于面积扫过法计算直线共轭内啮合齿轮泵理论瞬时流量,得到啮合点位置与泵瞬时流量的对应关系,进而求得泵几何流量脉动。产生困油容腔是泵实际运行过程中普遍存在的现象,也是影响泵出口流量平稳性的关键因素。对直线共轭内啮合齿轮泵运行过程进行分析,依据控制容积法将内部流道划分为吸油容腔、排油容腔、齿轮齿间容腔、齿圈齿间容腔和困油容腔。建立直线共轭内啮合齿轮泵AMESim仿真模型,并对泵内部流体运动状态进行分析及仿真验证。结果表明:加入困油容腔的子模型后,该模型能够反映泵实际运行中因困油容腔的产生导致的瞬时流量突变;仿真模型的流量脉动率为2.29%,高于几何流量脉动率(1.71%)。研究结果揭示了泵流量脉动的产生原因及变化规律,为直线共轭内啮合齿轮泵流动特性研究及优化设计工作提供了参考。

齿轮副几何参数对直线共轭内啮合齿轮泵流量脉动特性的影响

流量脉动是引起齿轮泵自身振动及产生流体噪声的根本原因。为了得到流量脉动特性,以某型直线共轭内啮合齿轮泵为研究对象,基于MATLAB软件分析不同重合度所对应的理论瞬时流量曲线,研究齿轮副几何参数对流量脉动率的变化规律。结果表明:齿轮副退出啮合,理论瞬时流量最小。脉动率递增时几何参数影响程度由大到小排列为:齿轮分度圆半径>齿轮齿顶圆半径>传动比(两齿齿差)>齿圈齿顶圆半径;递减时由大到小排列为:齿轮齿数>齿轮分度圆半径>齿轮齿形半角。为了减少脉动率,对于满足计算的传动比,齿轮齿数确定,齿圈齿数取较小值,而齿圈齿数确定,齿轮齿数取较大值;齿形半角取较大值;齿轮及齿圈齿顶圆半径取较小值;齿轮分度圆半径在33.5~35 mm之间取值。

电静压系统用内啮合齿轮泵脉动试验与分析

直线共轭内啮合齿轮泵因效率高、噪声低,在电静压系统中应用越来越广泛,尤其是在振动噪声要求苛刻的舰船领域。究其原因,先从理论上得出泵出口流量波动和压力脉动的计算方法,即得到泵源流量脉动Q s和泵源阻抗Z s这两个特性值的方法,并用MATLAB编译数据计算处理程序。搭建试验平台,采集数据,按照理论方法测试并分别计算了不同工况下泵出口的实际流量波动量和压力脉动量。汇总各工况数据并分析得出:测试平台合理,测试计算所得数据可信;同一频谱图里,电机泵基频幅值远大于泵齿基频幅值;不同工况下测试得出内啮合齿轮泵基频及其倍频对应的流量波动量和压力脉动量的变化趋势,具体量值均较小,适合用于静音系统中。

电静压系统用内啮合齿轮泵流量脉动特性

直线共轭内啮合齿轮泵工作噪声低且流量平稳,但关于其流量脉动的机理尤其是相关试验的研究较少。通过理论计算的方法,推导了直线共轭内啮合齿轮泵的瞬时流量计算公式、流量脉动率公式和困油腔的相对容积变化公式。利用三维流体动力学有限元仿真分析方法研究了困油腔的压力波动特性和泵出口的流量脉动特性。按照国际标准ISO 10767-1-2015规定的试验方法进行了泵出口流量脉动试验,试验测试某型排量10 mL/r的直线共轭内啮合齿轮泵在转速750 r/min和出口压力7.5 MPa的情况下,流量脉动率约为6.35%,流量脉动较小。

齿轮范成原理CAI课件的设计

从齿轮齿廓共轭的特点出发,可用面向对象的编程软件VisualBasic6.0开发齿轮范成原理CAI课件。文章详细介绍了该课件的制作思路和编程流程,并对数据计算、存储、传输与图形绘制、动画生成之间的关系进行了适当分析。

分阶式四点接触齿轮的滚刀齿面设计

为获得具有良好接触特性的啮合齿面,在共轭曲线原理的基础上提出分阶式多点接触齿轮.以分阶式四点接触齿轮为例,设计齿轮的基本齿形并进行滚刀的齿面设计.基本齿形分为工作齿廓和非工作齿廓.工作齿廓分为凸段和凹段,凸段采用圆弧曲线展成上啮合齿面,凹段采用抛物线曲线展成下啮合齿面;非工作齿廓均采用圆弧分别展成过渡齿面和齿根齿面.建立滚刀的数学模型和精确实体模型,根据齿轮啮合理论推导滚刀的工作齿面、过渡齿面和齿根齿面方程,通过编程求解滚刀齿面方程,并建立滚刀的三维实体模型.加工获得了滚刀实体,并进行了分阶式四点接触齿轮副滚切试制.完成齿轮样机的装配,进行了接触印痕检验,结果显示满足设计要求.研究成果是对共轭曲线原理的扩展,研究方法适用于其他分阶式多点接触齿轮.

丝绒织机割刀机构原理分析

本文用解析法借助计算机对丝绒织机两种机上割绒机构:偏心齿轮及其共轭齿轮割刀传动机构和行星齿轮割刀传动机构进行运动分析,并讨论行星齿轮割刀传动机构在割刀动程一定的条件下的最大割绒门幅以及机构结构点对绳子变形的影响.

油液属性对直线共轭内齿轮泵流动特性的影响

为了研究油液不同属性对直线共轭内齿轮泵流动特性的变化规律,系统分析了油液属性并建立了相应的数学模型;指出了油液属性变化的本质并解析了含气量、工作压力及油温对油液属性的影响规律;搭建了CFD动力学仿真模型并设计了正交试验方案;详细研究了不同试验条件下流量脉动、压力脉动、容积效率及总效率的变化情况并进行了试验验证.结果表明:变工况是引起油液属性变化的本质;压力脉动正相关于流量脉动;工作压力对流量脉动率、含气量对压力脉动率及总效率、油温对容积效率分别是影响最大的因子.

Calculation method of sliding ratios for conjugate-curve gear pair and its application

The calculation method of sliding ratios for conjugate-curve gear pair, generated based on the theory of conjugate curves,is proposed. The theoretical model of conjugate-curve gear drive is briefly introduced. The general calculation formulas of sliding ratios are developed according to the conjugate curves. The applications to the circular arc gears based on conjugate curves and the novel involute-helix gears are studied. A comparison on the sliding coefficient with the conventional corresponding gear drive is also carried out. The influences of gear parameters such as spiral parameter, gear ratio and modulus on the sliding ratios of gear drive are discussed. Brief description of manufacturing method for conjugate-curve gear pair is given. The research results show that the sliding ratios of gear pair become smaller with the increase of spiral parameter and gear ratio, respectively. And it will be greater with the increase of modulus for the tooth profiles. The meshing characteristics of conjugate-curve gears are further reflected and the optimization design of tooth profiles with high performance may be obtained.

内啮合锥齿轮章动传动的运动学分析

章动传动的实质为陀螺运动,即刚体绕定点转动。通过以图解的形式描述章动传动的三个欧拉角及用其描述的刚体绕定点转动运动学方程的建立过程,推导出章动轮角速度在定坐标系及动坐标系上的投影表达式。再结合空间共轭曲线锥齿轮啮合原理知识,构建传动坐标系统,利用齐次坐标变换及齿轮运动学原理,推导出两锥齿轮的相对运动速度。分析表明,此理论推导的计算方法在一定程度上将抽象、繁难、复杂的运动学问题得到简化分步,转变为立体直观的空间描述,推导过程简单清晰,并且数式转换准确易见。