双重收缩齿直齿锥齿轮的几何计算和加工

详细介绍了双重收缩直齿锥齿轮的几何计算过程,根据双重收缩直齿锥齿轮的特点总结了一套铣削加工的方法。该方法可减少刀具修形,提高齿轮啮合精度。

双重收缩齿直齿锥齿轮的铣削原理及刀具设计

锥齿轮中的双重收缩齿,即从轮齿的大端到小端齿高急剧减小,且顶锥、根锥和分锥三者的顶点都不重合。双重收缩齿常见于进口设备的重载、低速转动。目前国内尚缺乏成熟的加工方法。我们经过计算,摸索出用成形法铣制该类齿轮(图1),

双重收缩齿直齿锥齿轮的铣削原理及刀具设计

本文阐述了双重收缩齿直齿锥齿轮的特性，论述了铣削加工原理及成形铣刀的设计。增添了双重收缩齿直齿锥齿轮加工新工艺。

双重收缩齿直齿锥齿轮齿形的计算

本文给出双重收缩齿直齿锥齿轮形的坐标计算法，为该类齿轮的加工、刀具的设计、产品的检验提供了依据。

内凹刀盘加工的直齿锥齿轮齿面接触分析

为了在国产数控弧齿锥齿轮机床上采用内凹刀盘加工直齿锥齿轮,对使用内凹刀盘加工直齿锥齿轮的原理和齿面接触分析(Tooth Contact Analysis,TCA)方法进行了研究。基于内凹刀盘的加工原理和结构特点,建立了内凹刀盘加工的直齿锥齿轮的齿面数学模型,给出了相应的齿面接触分析方法;编写齿面接触分析程序,计算得到了齿轮副的接触斑点和传动误差曲线;通过实际的切齿加工和接触斑点检验,验证了齿面数学模型以及TCA方法的正确性。研究为锥齿轮加工参数及刀具参数的确定与啮合质量控制提供了理论依据。

直齿锥齿轮系统动态特性参数解域界结构

为研究含间隙直齿锥齿轮系统的幅值跳跃、齿面冲击特性,用谐波平衡法建立系统动力学方程。在频率与间隙、时变刚度、静态综合误差和负载构建的参数平面内用Broyden拟牛顿法和伪弧长延续算法获得系统参数解域界结构,探索系统幅值跳跃、多值解和啮合冲击特性对参数的敏感性。结果表明在系统啮频和轴频主共振区均出现幅值跳跃和多值解现象,在啮频处动态特性更为复杂丰富。小间隙下存在严重的齿面冲击现象,当间隙b>0.98时系统的跳跃与齿面冲击均趋于稳定,系统动态特性对时变啮合刚度不敏感,在高速轻载、较大齿面误差激励下系统的非线性跳跃和齿面冲击均加剧。参数解域界结构为锥齿轮结构设计提供数据支持。

一种直齿锥齿轮啮合检测工装设计以及啮合分析

设计这个工装的起因源于对于锥齿轮装配间隙的测量。直齿锥齿轮加工件单件检测有许多的检测项目,例如,齿形检测、公法线长度、齿厚、齿高、等等,但是对于另一些描述齿轮啮合的检测项目,没有办法通过单件检测进行测量,必须对锥齿轮进行配对后才能进行检查。所以,为了满足直齿锥齿轮在正式装配前的配对检测需要,我们需要设计一种简单易操作的齿轮啮合的检测工装,再配合一定的检测方法就可以对齿面啮合情况做出判断,例如齿面啮合的侧隙、齿顶间隙、接触斑点等等。

立铣刀侧铣加工剖分式直齿锥齿轮时的刀位求解

针对剖分式直齿锥齿轮齿面的立铣刀铣齿加工,本文提出了一种立铣刀侧铣加工剖分式直齿锥齿轮时的刀位求解方法。根据直齿锥齿轮齿面成形原理,建立了齿面加工坐标系,分析了剖分体的齿面加工路径。通过刀具位置及其姿态分析,进行了齿面数控加工过程的刀位求解,得到了在剖分轮坯上切齿时刀心坐标、刀轴矢量的显函数表达式。在此基础上,通过后置处理及数控加工编程,结合VERICUT软件进行了切齿加工仿真及结果分析。通过侧铣加工及测量实验,验证了本文提出的立铣刀侧铣加工剖分式直齿锥齿轮时刀位求解方法的可行性和正确性。实验结果表明:加工出齿轮的齿距极限偏差为25.3μm,齿距累积总偏差为21.8μm,径向圆跳动偏差为38.3μm,齿廓总偏差最大偏差为5.6μm,齿廓形状公差最大偏差为2.6μm,所有加工偏差值均在正常的范围之内,且达到了规定的特大型直齿锥齿轮的精度标准。

基于MATLAB和Creo Parametric的锥齿轮参数化精确建模

【目的】螺旋锥齿轮参数众多、结构复杂,建模难度较大,因此要想实现螺旋锥齿轮参数化精确建模,需要对建模过程中的重要步骤进行深入分析。【方法】1)对锥齿轮参数化建模方法进行了研究,分析锥齿轮加工过程中刀具的运动轨迹,可知直齿锥齿轮加工时铣刀在齿坯上以直线轨迹运动,而螺旋锥齿轮加工时圆盘铣刀的运动轨迹近似是圆周的一部分;2)提出了一种建模方法:在螺旋锥齿轮参数化建模过程中,将刀具轨迹投影到分度圆所处的假想平面上形成从齿的大端到小端扫描轨迹,使用Creo Parametric 9.0软件中的扫描混合命令形成第一个齿,再通过阵列等其他命令完成整个螺旋锥齿轮建模;3)利用3D打印技术打印了锥齿轮实体,验证了参数化模型建立的有效性。【结果】采用参数化方法对锥齿轮进行建模,较大程度地降低了其建模难度,由于只需改变基本参数就可获得对应的新模型,因此该方法具有快捷、高效、准确等特点,为锥齿轮的建模提供了新思路。

直齿锥齿轮分岔脱啮特性参数解域界结构

为研究含间隙直齿锥齿轮系统周期运动与齿面冲击、脱啮、动载间的耦合转迁关系,基于胞映射原理构建了时变啮合刚度和频率比双参平面,采用改进的CPNF(continuous-Poincaré-Newton-Floquet)法求解了系统胞元的周期、冲击、脱啮、动载特性解域界结构.仿真结果表明,在双参解域界内系统存在鞍结、Hopf、倍化、激变及周期3等分岔方式和3种齿面冲击共存现象,随时变啮合刚度系数递增其冲击和混沌现象加剧.齿面脱啮、齿背接触及动载系数受齿面冲击和周期分岔的影响而发生突变,在同一界域内随频率比增加而降低,随刚度系数增加而加剧.

基于DEFORM-3D的直齿锥齿轮温闭塞锻造成形工艺探究

基于Deform-3D软件,利用正交实验,确定了汽车差速器直齿锥齿轮温闭塞锻造的最优工艺参数组合,并在该条件下进行了数值模拟,对模具的行程—载荷曲线、速度场、应力场以及应变场等进行了分析研究。通过实际工艺试验,对数值模拟进行了验证,从而为直齿锥齿轮温闭塞锻造工艺的实用化提供了一定的理论依据。

考虑齿对耦合的直齿锥齿轮啮合刚度计算方法

为了解决直齿锥齿轮时变啮合刚度计算效率和准确性问题,提出了一种考虑齿对耦合效应的直齿锥齿轮啮合刚度切片计算方法。基于切片离散方法,将锥齿轮轮齿和轮体分别沿齿宽方向和轴线方向离散为若干宽度相等的薄片,并基于背锥等效原理将薄片展开,当薄片宽度足够小时,锥齿轮可近似为一系列直齿圆柱齿轮,可通过能量法计算各薄片啮合刚度;为考虑多齿啮合时齿对间耦合效应,在双齿啮合刚度计算中引入轮体刚度修正系数,减少了双齿啮合刚度计算误差;建立误差状态下锥齿轮啮合刚度模型,计算了理想和装配误差条件下直齿锥齿轮啮合刚度、各薄片中心点角位移与齿面载荷分布;最后,通过与有限元计算结果对比,验证了本文方法的准确性和高效性。

用靠模仿形刨齿机加工双重收缩齿大型直齿锥齿轮

目前在直齿锥齿轮的加工中,对于双重收缩齿,国内尚无加工方法和设备,我们经过计算、试验对160K型靠模仿形刨齿机的改装和调整,摸索出用普通的160K型刨齿机加工双重收缩齿大型直齿锥齿轮的途径,经首钢使用,反映良好。

小模数弧齿锥齿轮半滚切切齿加工方法研究

为了大幅度提高齿轮传动性,解决传统机械结构弧齿锥齿轮滚切双面法铣齿加工(即双重双面法)齿面啮合质量难以控制的问题。这里提出了小模数弧齿锥齿轮半滚切加工方法,详细地介绍了加工的相关理论计算和机床的刚性改造,分析了机床带有对刀装置的结构能保证均匀的齿切加工余量。通过生产实践,结果表明:该加工方法将有助于提高小模数弧齿锥齿轮加工效率,提高齿面啮合质量,降低生产能耗,对小模数弧齿锥齿轮的加工有一定的借鉴作用。

不等顶隙收缩齿直齿锥齿轮NX6.0参数化建模(下)

以大端参考平面为基准平面建立大端当量齿轮单齿齿廓草图，如图18。

等顶隙收缩齿直齿锥齿轮NX6.0参数化建模

由于不等顶隙收缩齿锥齿轮传动副中,齿轮副的顶隙由大端到小端逐渐减小,齿根圆角较小,强度较弱,小端齿顶薄弱,缺点较严重,故有逐渐被等顶隙收缩齿锥齿轮替代的趋势,本文就介绍一下等顶隙收缩齿直齿锥齿轮NX6.0参数化建模方法。

基于CATIA和ADAMS的直齿圆锥齿轮建模与动力学仿真

针对直齿圆锥齿轮实体造型的独特性,运用CATIA三维建模软件,结合直齿圆锥齿轮齿廓球面渐开线方程,建立了直齿锥齿轮基于特征的参数化模型。通过CATIA与ADAMS之间的无缝接口程序SimDesigner,实现了在ADAMS环境中锥齿轮啮合动力学仿真,并对动态啮合过程中输入、输出轴转速及啮合力变化规律进行了研究。通过分析仿真结果,得到了与理论计算相吻合的数据,验证了锥齿轮参数化模型建立的合理性和正确性。

弧齿锥齿轮双重螺旋法切齿原理及齿面接触分析研究

弧齿锥齿轮双重螺旋法具有高效、可实现干切削的特点,是Gleason制弧齿锥齿轮的先进加工方法。为揭示双重螺旋法的切齿原理,以大轮成形法加工的弧齿锥齿轮双重螺旋法为研究对象,以啮合原理和微分几何学为基础,根据刀盘、机床、工件之间的运动位置关系,利用矢量法、基于齿面3个参考点建立切齿数学模型,推导机床调整参数的计算过程;然后,以齿槽中点作为参考点,修正弧齿锥齿轮副的齿坯几何参数;另外,以小轮产形面方程代替其共轭齿面方程,提出新的齿面失配设计新方法,与传统方法相比简化计算过程。以一对7×43的准双曲面齿轮副为例进行设计计算和切齿加工,齿面接触分析与滚动检查结果验证所提出的双重螺旋法切齿原理的正确性,并根据该切齿原理开发弧齿锥齿轮双重螺旋法的设计软件,为该方法在国内的推广提供理论基础与技术支撑。

基于UG的直齿锥齿轮的精确建模

以啮合原理为基础,研究了直齿圆锥齿轮的数字化建模方法,提出一种直齿锥齿轮三维参数化通用设计方法——扫描成型法。利用UG软件的相关功能,生成直齿圆锥齿轮的的球面渐开线,并沿分度圆锥母线扫描获得齿廓曲面片体;通过对片体进行缝合操作生成单个轮齿实体,然后通过布尔运算获得完整的直齿圆锥齿轮,从而实现对直齿圆锥齿轮的三维精确造型。

直齿圆锥齿轮的振动分析

建立了直齿圆锥齿轮传动系统的振动模型，该模型考虑了齿轮刚体在各个方向的振动，以及包括输入、输出质量的整个系统的扭振。并分析了齿轮系统的激励因素及其特性，作者采用Ｆｏｕｒｉｅｒ级数方法求解了系统的参变运动微分方程组，得到了系统的振动响应和动态特性，为直齿圆锥齿轮的动态设计提供了依据。