塑料齿轮注塑模具设计概述

塑料齿轮因比强度高、易加工成型、运行平稳、噪声小、成本低等优点,得到广泛的使用,在很多领域逐渐代替金属齿轮使用。注塑是塑料齿轮成型最常用的方法,模具是注塑成型关键装备,模具的质量直接影响齿轮塑件的质量。就目前塑料齿轮常用材料、制品产生的翘曲变形解决方法、模具结构等方面进行了综述。

小模数塑料齿轮静态强度试验台研制与实验研究

为获取小模数塑料齿轮的静态强度,研发了小模数塑料齿轮静态强度试验台,可以精准测量出不同模数、转速、材料的塑料齿轮的静态强度。重点介绍了试验台的工作原理、构成和工装零部件的设计。试验台由机械系统、电控系统和测量软件组成,主要采用卧式结构,结构紧凑,占用空间小,工装夹具设计简单,便于测量。进行了静态强度的测试试验,测试了不同材料的静态强度。该试验台的研发,解决了小模数齿轮静态强度测试不准、测试装夹困难的问题。研究对塑料齿轮设计有一定的理论价值与实际应用价值。

基于图像高频增强的塑料齿轮黑点缺陷高精度检测方法

针对现有塑料齿轮端面黑点缺陷检测方法存在对较小黑点识别困难、误检和检测精度不足等问题,提出一种基于图像高频增强的塑料齿轮黑点缺陷高精度检测方法。对塑料齿轮图像的高低频信息进行提取与分离,再将高频信息乘以一定系数与低频信息线性叠加,实现图像高频部分的增强,从而使齿轮黑点更加突出;利用引导滤波进行降噪处理,将与黑点一同增强的其他无关信息(如纹理、噪声等)进行滤除或模糊,避免造成误检;使用LoG_Blob算法对处理后的图像进行斑点检测,进而获取齿轮黑点信息。实验结果表明,该方法能有效提升塑料齿轮黑点缺陷检测的精度。

研谈高精度塑料齿轮模具的设计与制造

本文从塑料齿轮模具的设计、塑料齿轮模具的加工、塑料齿轮成型条件的管理及塑料齿轮的测量技术四个方面,浅述了制造高精度塑料齿轮模具的要点。

基于机器视觉的彩色塑料齿轮缺陷检测系统设计

【目的】彩色塑料齿轮受设计、制造等因素影响,可能会出现缺齿、短齿、披峰等缺陷,引起设备故障或局部失效。因此,对彩色塑料齿轮的品质进行检测显得尤为重要。【方法】本研究设计的彩色塑料齿轮自动检测系统包括硬件平台与软件系统,硬件平台可实现齿轮采样、定位及图像采集等功能,软件系统对采集到的图像进行处理与分析。【结果】经过试验测试与数据分析表明,该系统能有效检测齿轮品质,大幅度提高生产效率,降低生产成本。【结论】检测系统与产品的自动化流水线加工设备配套,可及时发现产品缺陷,最大限度减少经济损失,整个系统可实现高度自动化。

基于UG和Ansys的塑料齿轮动态啮合分析

采用UG软件建立包含齿侧间隙的塑料齿轮模型,将其导入Ansys Workbench进行瞬态动力学分析,模拟塑料齿轮的动态啮合过程.通过设定齿面摩擦和啮合刚度参数,计算并分析塑料齿轮动态啮合过程中的应力分布和齿面变形情况.结果表明:塑料齿轮的主要失效形式是因为齿根应力集中的轮齿折断,啮合齿轮在进入或退出单(双)啮合区时,易发生齿面冲击现象.在啮合过程中轴向(Z向)变形最小,可以忽略轴向振动对齿轮啮合的影响.

基于图像识别的微小塑料齿轮检测研究

采用图像识别技术对微小塑料齿轮进行质量检测,针对缺齿、齿歪、披峰等齿形误差的随机性,从计算机视觉系统的构成、数字图像采集、图像预处理和图像分割理论与技术等方面进行深入研究,提出迭代阈值与最大类间方差区域切割综合法,解决了双联齿轮的图像分割难题,其算法适应在线实时检测的速度要求。提出虚拟圆扫描法,实现双联齿轮齿形的缺陷检测。结果表明,该检测技术的缺陷识别率达95%。

钢/塑料齿轮组合行星传动的固有特性分析

建立了钢/塑料齿轮组合行星传动的纯扭转动力学模型;对8种钢/塑料齿轮组合行星传动的固有特性进行了研究,分析了组合方式对行星传动结构的固有频率、振型及模态动能的影响;研究了温度对组合行星传动一阶固有频率的影响。研究结果表明:组合方式对行星齿轮传动结构的固有特性影响显著;随着温度的升高,钢/塑料齿轮组合行星传动的固有频率下降,可能会出现温共振现象。

基于ANSYS对塑料齿轮的结构静力学分析

基于ANSYS对塑料齿轮的静力学分析,得到了在给定参数下塑料齿轮的一些静力学结果,验证了理论上塑料齿轮最容易疲劳失效的部位,对实际的分析具有一定的价值。

Moldflow在塑料齿轮成型工艺设计中的应用

基于Moldflow软件来分析塑料齿轮的成型工艺,给出了通过调整模具温度、熔料温度、注射时间、保压压力和保压时间等注塑工艺参数,来制定合理成型工艺的方法,并得出了最佳成型工艺参数。

基于图像处理的微小塑料齿轮轮廓优化

通过计算机视觉系统的构成、图像预处理、图像分割和数字图像的像素连通性理论与技术的研究,提出微小塑料齿轮的二值图像噪声点去除及齿轮轮廓提取方法,用数学形态学方法提出轮廓的简化算法,并给出了关键技术的原理及实现方法。发现通过删除曲线上多余点,可以达到用最少的点来表示一条曲线的目的。实验结果表明,该优化轮廓的简化算法,可获得准确的齿形检测数据,能满足工程测量的实际需要。

注射成型塑料齿轮收缩率计算

讨论了注射成型塑料齿轮的收缩机理,介绍了影响成型收缩率的主要因素。通过对塑件成型制品的收缩规则和收缩特性分析,提出了塑料齿轮向"对称中心"收缩的概念,利用实例计算,得出模具型腔与塑料齿轮的关系式,并对收缩角和实际收缩率进行了阐述。由渐开线模具型腔得到的塑料齿轮,其齿形也是渐开线。

塑料齿轮加速疲劳寿命试验机研制及试验研究

基于恒定应力加速疲劳寿命测试原理,研制了针对塑料齿轮的试验机,进行疲劳寿命的快速测试。重点研究了试验机的工作原理、结构以及核心零部件的设计。整体上采用卧式结构,设计了专用的齿轮工装来保证测试精度,由温控箱对测试环境温度进行调节控制。该试验装置可以准确测量塑料齿轮的转速、转矩、温度以及循环次数对传动效率的影响。试验结果表明,转矩越大,塑料齿轮在稳定磨损阶段的平均效率越低;平均温度越高,循环次数越少。为塑料齿轮寿命预测和失效形式的研究提供了一种高效可行的方法与装置,具有理论价值与实际应用价值。

非对称塑料齿轮接触应力的解析法计算

推导出非对称渐开线塑料齿轮一个啮合周期中各特殊点在不同状态下与节点的啮合系数,通过非对称渐开线塑料齿轮接触分析应用实例,对非对称渐开线塑料齿轮七个特殊点的接触应力进行了解析法计算。结果表明,主动轮单齿啮合下界点处的接触应力为最大。与标准塑料齿轮相比,非对称渐开线塑料齿轮各点的接触应力均有所降低,说明塑料齿轮采用非对称齿廓可以提高齿面接触强度。非对称渐开线塑料齿轮的解析法计算,为检验用有限元方法计算这一新型塑料齿轮接触应力的合理性与精确性提供了依据。

用考虑了粘弹性的有限元法对塑料齿轮进行计算分析

使用ABAQUS有限元软件,考虑了塑料的粘弹性,对超高分子量聚乙烯齿轮进行了计算分析。计算了超高分子量聚乙烯齿轮齿根应力、应变随时间的变化关系以及与其配对的钢齿轮的齿根应力、应变与时间变化关系等。

塑料齿轮的热分析

塑料是一种高粘弹体聚合物,用作齿轮材料在工作过程中时,不但有摩擦生热,而且还有粘弹性滞后能耗生热,而齿轮的寿命受温度影响很大。综合分析摩擦生热、粘弹性滞后能耗生热和齿轮温度的关系,以探索一种合适的齿轮温度计算方法,为防止塑料齿轮热失效提供帮助。

小模数塑料齿轮齿根过渡圆角算法优化

针对塑料齿轮经常出现齿轮齿根断裂的现象,再结合塑料齿轮注塑成型时会收缩的特性,提出了一种对塑料齿轮过渡曲线圆角半径进行精确设计的新方法。通过ANSYS Workbench(AWE)软件进行静力学分析、验证,最终解决了塑料齿轮齿根应力集中的现象,为小模数塑料齿轮参数化设计提供一定参考。

基于CAE技术的塑料齿轮注塑成型工艺参数的优化研究

基于Pro/E建立了塑料齿轮的3D模型,采用Moldflow Plastics Insight(MPI)软件模拟塑料齿轮的注塑成型过程,结合正交实验设计方法,以减小翘曲变形量为质量目标对工艺参数进行优化。研究表明:延长填充时间、增加保压压力和降低熔体温度,能够有效减小翘曲变形量。

小模数塑料齿轮轮齿弯曲变形的有限元分析

建立了计算小模数塑料齿轮轮齿变形的合理模型，并利用ＳＡＰ５程序探讨了有限元法分析时需解决的几个基本问题：边界范围的选择、边界约束条件的选择、单元型式的选择、单元总数的确定及单元的合理分割。得出了计算小模数齿轮变形的合理的边界范围、单元型式及单元总数。

精密塑料齿轮收缩率对模具型腔尺寸设计的影响

利用Moldflow软件Flow-Shrink模块,研究了精密塑料齿轮不同位置的收缩率,得到指导塑料齿轮模具型腔设计依据。