渐开线变齿厚齿轮啮合冲击分析

基于弹性接触动力学理论和齿轮传动物理模型,对渐开线变齿厚齿轮啮合冲击问题进行了分析,建立了变齿厚齿轮全齿啮合接触冲击模型.通过模拟轮齿啮合接触状态,对轮齿啮合区域展开了讨论,利用LS-DYNA软件进行接触碰撞分析,分别研究了冲击合力和冲击应力随转速和冲击位置的变化规律.结果表明:转速和冲击位置对冲击合力和冲击应力影响显著,且冲击最大应力主要集中在齿顶和轮齿的大小端附近;转速越大,轮齿受载面与非受载面之间的冲击应力相差越大.

渐开线变齿厚直齿轮传动误差研究

基于齿轮啮合原理和变齿厚齿轮加工原理,建立平行轴渐开线变齿厚齿轮传动节圆锥模型和三维模型,并通过数字滚检试验及ADAMS仿真验证模型的正确性。为研究平行轴渐开线变齿厚直齿轮传动误差,建立齿轮动力学分析模型并引入动态传递误差,分析不同负载、转速、轴线安装误差对齿轮传动误差的影响。结果表明:随着负载增大,传动误差也随之增大,但逐渐趋于平稳;随着转速增大,传动误差近似线性增长,变化明显;轴线安装误差对传动误差影响较小,传动误差随轴线安装误差的增大整体呈“M”形变化,且都做周期性波动。

平行轴内啮合渐开线变厚齿轮的设计与计算

为满足精密机器人及伺服传动等的广泛需求 ,给出了内啮合变厚齿轮的几何尺寸设计与计算公式。

变齿厚渐开线齿轮的应用和加工

介绍平行轴和相交轴的变齿厚渐开线圆柱齿轮在机械产品中的实际应用和该齿轮在滚齿机上的加工方法。

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。

非渐开线变厚齿轮修形方法的研究

为了在国内现有机床上实现非渐开线变厚齿轮的加工,基于空间啮合理论首次对该种齿轮的轮齿修形进行了理论分析.通过采用特殊改形后的大平面砂轮磨齿机对渐开线变厚齿轮进行轮齿修形来获得所需要的非渐开线变厚齿轮.通过双曲线来拟合齿向曲线,使拟合曲线的最大误差为目标函数,利用优化的方法,使最大误差最小,得到最优的拟合双曲线,从而加工出所需要的齿形.并给出了实例和计算结果.

交错轴非渐开线变厚齿轮齿形误差与齿向误差的分析

很多进口机械中应用了交错轴非渐开线变厚齿轮传动 ,目前国内在该领域的研究还是空白。为了在国内现有机床上实现交错轴非渐开线变厚齿轮的加工 ,必须对该种齿轮的齿形误差与齿向误差进行分析 ,这方面的研究国内外未见报道。该文基于空间啮合理论 ,利用微分几何方法首次对该种齿轮的齿形误差与齿向误差进行计算 ,并给出计算实例。计算结果表明 ,可通过轮齿修形实现该种齿轮的加工。

相交轴渐开线变厚齿轮几何设计与啮合特性分析

根据空间齿轮啮合原理,建立相交轴渐开线变厚齿轮传动工作节圆锥模型,确定工作节锥角、齿线倾斜角及两齿轮安装距。提出空间点接触到线接触的转变控制条件,实现相交轴齿轮副的近似线接触;推导齿轮变位系数对节圆锥左右两侧有效齿宽的影响;基于相交轴变厚齿轮副参数关系,分析设计参数对啮合主方向角(FPD角)和齿轮副重合度的影响;根据线接触控制条件完成齿轮副参数设计并采用有限元法进行啮合特性分析,结果表明,考虑线接触条件的节圆锥设计得到的相交轴齿轮副在加载情况下,啮合状态呈现明显的线接触且啮合区域达到整个区域的50%左右,试验验证了理论分析的正确性。

变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆副性能测试

分析了变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动的啮合特性,设计制造了传动副减速器样机,搭建了传动精度试验台和电封闭传动性能试验台,进行了减速器样机的传动精度、传动效率及承载能力等性能试验。分析结果表明:减速器样机传动精度的正反转传动误差分别为139.6″和257.2″,样机具有较高的传动精度;传动副减速器样机正反转的最大传动效率分别为66.84%和60.32%,均能达到油温平衡;传动副齿面接触斑点分布与理论分析结果一致,验证了分析方法的正确性。

装配误差下变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动接触分析及试验

针对变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动,创建其有限元模型。分析不同载荷及装配误差对齿面接触状态及应力的影响规律,并进行了接触斑点和传动性能测试。结果表明:传动副接触斑点与接触状态一致,齿面应力沿接触线分布并随着载荷的增加而变大;中心距、齿轮轴向偏移、蜗杆轴向偏移、轴交角4项装配误差中,变齿厚渐开线轴向偏移误差的影响较小,中心距误差对传动副齿面接触状态和应力影响显著,环面蜗杆轴向偏移误差和轴交角误差对应力均有影响,应尽可能减少后3项的安装误差;传动副样机的传动效率在51%~67%之间,正转传动效率略优于反转。

变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆齿面的加工与检测

针对变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆齿面的变齿形、变齿厚、变齿距等复杂螺旋面特征,探究包络环面蜗杆齿面的精密铣削加工工艺,提出了包络环面蜗杆齿面误差拓扑图检测方法,分析了基于齿轮测量中心的环面蜗杆齿面检测与数据处理方法,并研制了环面蜗杆样件,进行了齿面精度检测。结果表明:蜗杆左齿面最大偏差为24.7μm,平均偏差为12μm;环面蜗杆右齿面最大偏差为17.2μm,平均偏差为9.3μm;蜗杆右侧齿面的精度高于左侧齿面。研究结果为后续传动副样机的传动精度和性能试验提供了试验支撑。

平行轴渐开线变厚齿轮传动的几何设计与啮合特性分析

基于空间齿轮啮合理论,建立了平行轴渐开线变厚齿轮传动的节圆锥设计模型,提出了平行轴渐开线变厚齿轮传动的几何设计方法。考虑安装误差与变形,建立了平行轴渐开线变厚齿轮啮合分析模型,研究了节锥角、载荷与安装误差对啮合特性的影响规律。结果表明:节锥角增加使接触压力减小、齿轮副传动精度降低,但啮合刚度波动更为平缓;载荷增加使角度传递误差均值与峰峰值均增加,但对啮合刚度均值的影响不大;安装误差中,轴线平行度安装误差对齿轮副的啮合特性影响较大,将导致齿轮副产生边缘接触,而对于相同的轴线平行度误差量,y方向的轴线平行度误差产生的边缘接触更加严重。研究结果可望为平行轴渐开线变厚齿轮传动的工业化推广提供理论依据。

变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动啮合性能分析

为准确掌握变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动的宏微观啮合性能及各设计参数对啮合性能的影响,建立了传动副数学模型,推导出啮合几何学方程,研究了螺旋角、传动比、法向模数及压力角等主要设计参数对啮合性能的影响规律;综合考虑选取优化设计参数并进行传动副样件加工,通过传动副对检试验考察了接触斑点的分布情况。分析结果表明:在满足环面蜗杆喉部中径强度和刚度要求的情况下,适当螺旋角、较大传动比、较大法向模数和较大压力角会获得优异的接触线分布、接触区域和较优的微观啮合质量;右侧的微观啮合质量优于左侧的微观啮合质量;传动副样件接触斑点与理论分析结果一致,右侧齿面接触斑点分布更好,验证了分析方法的正确性。

汽车转向器齿条齿扇传动副的几何和啮合计算(续1)

为便于研究变厚渐开线齿轮在循环球齿条齿扇式转向器中的应用,文章介绍了变厚渐开线式齿扇在设计过程中相关参数的选择方法,并通过大量计算得到转向器变齿厚齿扇齿条传动参数匹配表方便设计师的查阅使用；还介绍了齿扇大端单边转角计算方法和齿条齿根圆角干涉验算方法,通过实例计算验算其正确性.结果表明,通过合理地选择变位系数、齿顶高及齿根高,可以确保齿扇大端面齿顶圆齿厚达到0.3～0.5个模数,大端截面重合度达到1.0.

插齿刀的特殊刃磨

为了提高齿轮传动精度和啮合性能,在齿轮加工中往采用剃齿工艺或修缘齿轮.齿轮经过剃齿加工后,其精度可提高1～2级.修缘齿轮可以避免因齿形加工和啮合刚度变化所形成的基圆齿距误差而造成动载荷和噪声.因此,在齿轮轮齿成形中要采用如图1所示剃前齿形或修缘齿形.

第二届“上银优秀机械博士论文奖”获奖名单及概要

第2届上银优秀机械博士论文奖——金奖超精密磨齿中的机床精化及磨齿工艺研究作者:凌四营;毕业院校:大连理工大学;指导教师:王立鼎概要:基准级标准齿轮是齿轮量值传递的实体基准,它的制造精度标志着一个国家超精密齿轮的技术实力,也是一个国家超精密制造技术水平的重要标志之一。国外超精密齿轮的工业小批量生产水平可到2级(ISO1328-1:1995,下同)精度,而国产磨齿机的最高磨齿精度及商品标准齿轮的最高制造精度仅为3级。