变载荷下Klingelnberg锥齿轮接触迹线规律

基于克林根贝尔格锥齿轮齿面加工原理,建立齿面方程,用拟Newton法在MATLAB中进行齿面方程离散,构建克林根贝尔格锥齿轮的几何模型;基于变载荷接触有限元分析原理,应用Abaqus仿真克林根贝尔格锥齿轮在变载荷情况下的轮齿啮合状态,并研究其接触迹线变化,给出载荷变化与轮齿接触迹线变化之间的关系;根据克林根贝尔格锥齿轮高重合度,提取3对啮合轮齿模型,研究其在轻载、中载、重载下接触迹线变化情况.结果表明:随着载荷的增大接触椭圆的面积逐渐增大,且接触椭圆的形状、倾斜方向、位置也随载荷的增大而发生变化;接触迹线移动方向由水平方向逐渐变为沿对角方向,根据受力后接触面移动规律,可预先将接触区调在小端,这样可提高齿轮的承载能力.

网络法求解相啮合齿面接触迹线的研究

通过研究本文提出了一种以网络结点为基础，在齿面上的活动标架里，计算出齿轮处于不同啮合位置时的接触点，以求得接触迹线的新方法，同时可校核在接触点之外，两齿面是否相交干涉。由于以齿面网络结点的离散数据描述齿面，这种方法可用来研究有误差或产生变形的真实齿面的形状和接触迹线，以便进行齿面的接触分析。

基于可选接触迹线的点接触抛物线齿面构建及滑动系数计算方法研究

提出了一种新型点接触齿轮副。在已知齿面上根据设计需要选取灵活的接触迹线,构建出与之啮合的配对齿轮,并推导出新齿轮副的滑动系数计算方法;设计出以渐开线齿轮作为已知齿轮、抛物线齿轮为配对齿轮的平行轴内齿轮副。研究结果表明,该齿轮副在啮合过程中时刻保持点接触状态,啮合点沿着理论接触迹线移动,与理论分析一致;滑动系数的变动范围取决于在齿轮两端选取啮入点和啮出点所对应的渐开线参数值。

相啮合齿面接触迹线和各点间隙的研究

本文提出了一种以网络结点为基础,在齿面上的活动标架里,计算齿轮在不同啮合位置的接触点,以求得接触迹线的新方法.由于坐标系选取特殊位置,可简化计算,以网络结点的离散数据描述齿面,可用来研究有误差或变形的真实齿面的形状和接触迹线,也可校核接触点之外两齿面是否相交干涉.

弧齿锥齿轮齿面接触区迹线视觉图像跟踪技术

针对弧齿锥齿轮齿面啮合度高及运动转速大,导致接触区迹线难以捕捉的问题,提出基于视觉图像的弧齿锥齿轮齿面接触区迹线视觉图像跟踪技术。采用推导理论法建立弧齿锥齿轮运动的数学模型,通过模型坐标分析齿轮运动时产生的向量及啮合参数值,用于判定齿轮面是否存在接触区迹线,作为视觉跟踪的前提条件。采用二值化图像分割法,对齿面接触区图像实行像素分割,区分迹线存在背景或目标像素区域,通过像素阈值提取迹线细节特征。根据弧齿锥齿轮运动时齿面产生的线性变化规律,将存在斜射率的点看作迹线点,捕捉该点的变化范围,凭借真实值与判定值间的偏移量修正跟踪数据,完成精准跟踪。实验结果证明,所提技术视觉跟踪准确性较强,整体耗用较低,应用价值高。

基于确定接触迹线的点接触齿轮副构建及实验

提出一种点接触齿轮副,在已知齿面上根据设计需要确定接触迹线,推导其共轭曲线,将齿廓曲线沿共轭曲线扫掠后形成轮齿齿面,构建与已知齿轮正确啮合的配对齿轮,并推导该齿轮副的滑动系数计算方法;以渐开线内齿轮为已知齿轮,设计以抛物线齿面作为轮齿齿面的配对齿轮,进行齿轮样机制造和效率实验研究。结果表明,该齿轮副在啮合过程中时刻保持点接触状态,啮合点沿着理论接触迹线移动,与理论分析一致;滑动系数的大小取决于齿轮两端选取啮入点和啮出点所对应的渐开线参数值范围;实验后齿轮副实际接触迹线与理论接触迹线一致,且效率稳定在97.2%~98.5%。

交错轴非线性变位变厚齿轮传动接触特性分析

交错轴变厚齿轮传动存在齿面间滑动速度大、承载能力低、易磨损、噪声较大等问题,且一般变厚齿轮的变位系数沿轴向线性变化,因此当齿宽太大时会产生齿顶变尖或根切等现象。本文在传统变厚齿轮线性滚削加工的基础上,通过改变加工路径曲线,提出非线性变位变厚齿轮的加工方法,推导了非线性变位变厚齿轮的齿面方程,分析了不同加工路径曲线对该类齿轮齿面形貌的影响。采用轮齿接触分析方法,建立交错轴变厚齿轮副接触分析模型,讨论了4种加工曲线下齿面接触迹线和接触椭圆的变化规律,并与标准变厚齿轮进行对比,同时采用经仿真得到的啮合印痕图来进一步验证接触椭圆的准确性。研究结果表明,采用小齿轮两端修正的加工路径所生成的非线性变位变厚齿轮在交错轴齿轮传动接触特性上明显优于标准变厚齿轮和采用其他几种加工路径所生成的非线性变位变厚齿轮。

计及误差理论的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮几何接触特性及敏感性分析

齿轮传动特性是齿轮传动中最为重要的研究内容之一,而接触特性是影响齿轮传动性能的重要因素,齿面接触分析(TCA)模型的建立对分析齿轮副接触特性具有指导作用。通过大刀盘成形原理得到变双曲圆弧齿线圆柱齿轮刀具回转面方程,基于齿轮啮合条件建立了该齿轮的齿面数学模型。考虑安装误差对齿轮接触性能的影响,建立了含有安装误差的TCA模型,分析了不同安装误差和设计参数对齿轮副几何接触特性及敏感性的影响。结果表明:中心距误差会对变双曲圆弧齿线圆柱齿轮副重合度产生影响;平行度误差对其传动特性影响很大,极大程度上改变了齿轮副接触区域的大小和位置;设计参数对齿轮接触区域大小及位置也会造成不同程度的影响。

点接触共轭曲面的微分几何特性与共轭运动

本文分析两个绕固定轴转动的共轭曲面的点接触共轭运动。假定这两个曲面为:∑1与∑2:∑1上的接触迹线为11,∑2上的接触迹线为12,若已知∑1,∑2在某个接触点上的法线为n1,n2,曲率张量为K1,K2;曲率导数张量为M1,M2;当∑1以单位角速度转动时,求∑2的角加速度ε2和角加速度导数ε2;並确定∑2上接触迹线12的切线方向单位向量τ2,及12的测地曲率。用R1（x）表示t=0时的11,R2（x）表示t=0时的12;t≠0时两曲线分别用 R1=R1[（?）1,φ1,R1（x）],R2=R2[a2,φ2,R2（x）]表示。

偏置面齿轮安装误差容差性与敏感性

为确定偏置面齿轮安装误差工艺参数,本文建立了含安装误差偏置面齿轮副的通用啮合坐标系和齿面接触分析算法。基于TCA获取的齿面接触印痕,提出了采用安装误差公差表征容差性、采用参考接触点位置和接触迹线方向角偏移量表征敏感性的分析方法。应用Matlab软件进行了程序化并仿真,分析表明:轴夹角误差最敏感,容差性最差,而偏置误差最不敏感,容差性最好,实际安装调整时要严格控制轴夹角误差;右齿面的容差性比左齿面好,且偏置距越大,右齿面容差性越好,左齿面容差性越差;安装误差使齿面参考接触点位置主要在齿宽方向移动,而在齿高方向变化不大,且左、右齿面的参考接触点位置偏移量变化规律相同,但左、右齿面的接触迹线方向角偏移方向相反。

修形斜齿轮啮合性质及误差影响分析

将制造安装误差和齿面修形引入齿轮传动坐标系统,建立了修形斜齿轮的齿面方程,通过坐标变换矩阵,将固连于齿轮上的动坐标系中的齿面方程转换到固连于机架上的固定坐标系中,建立了满足连续相切接触条件的啮合方程.通过调用Matlab有约束非线性优化函数将啮合方程的求解问题转化为两齿面间距离最短及单位法向量偏差最小的优化问题,分析了多种修形方式及制造安装误差对修形斜齿轮接触轨迹和传递误差的影响.分析结果表明,所提的修形方式可以改善轮齿啮合状态,对制造安装误差具有较好的适应性.

航空弧齿锥齿轮低噪声和低安装误差敏感性设计

基于局部综合原理,提出弧齿锥齿轮副的低噪声、低安装误差敏感性设计方法。介绍了基于局部综合原理的弧齿锥齿轮小轮加工参数设计的基本过程,通过预置传动比函数的1阶导数、大轮齿面参考点处接触迹线的切线方向和瞬时接触椭圆的长半轴长度和点接触局部综合公式,求得小轮的加工参数;根据得到的弧齿锥齿轮副的加工参数,进行齿面接触分析,进而获得齿面接触印痕和传动误差曲线;对某型航空弧齿锥齿轮副进行了基于局部综合法的加工参数设计,得到对称抛物线型传动误差曲线和接近于直线的啮合印痕。齿面接触印痕和传动误差曲线有利于降低弧齿锥齿轮副的啮合振动和噪声以及对安装误差的敏感性。

J-901润滑脂的研制及应用

本文介绍了J-901润滑脂的研制、模拟台架试验以及在抽油机减速箱中的应用。试验结果表明，该脂具有较好的润滑、防漏、防盗性能和使用方便等优点。是目前抽油机较理想的润滑材料。

基于双重双面法的弧齿锥齿轮轮齿接触分析(TCA)研究

轮齿接触分析(TCA)是根据计算加工参数选取的参考点处的曲面参数为初值求解非线性方程组,并最终得到轮齿接触迹线和传动误差。采用双重双面法加工时,加工参数的计算不设置参考点,因此在进行轮齿接触分析时,无法给出初值,使得双重双面法轮齿接触分析的非线性方程组难以求解。根据双重双面法加工的特殊性,设计了双重双面法参考点的选取方法,完成了双重双面法TCA,得到轮齿接触迹线和传动误差,直观的反映了轮齿接触情况,解决双重双面法无法进行TCA的问题,为实际生产加工提供了理论依据。

航空弧齿锥齿轮承载传动误差的分析与设计

在计算时变啮合刚度的基础上,推导了承载传动误差简化计算公式,并与有限元计算方法进行了比较,表明两种计算方法得到的承载传动误差的幅值、形状及一阶频谱幅值随重合度的变化趋势基本一致.根据承载传动误差简化公式定性的分析了负载扭矩与实际重合度的关系、承载传动误差的变化规律、齿面印痕和几何传动误差对承载传动误差的影响.最后根据分析结果,提出基于承载传动误差的齿面优化设计的优化策略,优化变量为接触迹线的角度、几何传动误差的幅值,优化目标为承载传动误差在较宽的负载范围内波动最小.