在普通机床上加工摆线曲面的探讨

很多中小型工厂,因无专用机床,对曲轴、摆线齿轮、摆线转子泵的内外转子等摆线曲面零件,一直不具生产能力。本文根据摆线的形成,利用相对运动的原理,从便于进行机械加工的角度,提出几种复现摆线曲面的可行性机构。而这些机构完全可以作为扩展机床功能的附件,这就有可能使中小型工厂无须添置专用设备,只需对普通机床稍加改造,就能完成摆线曲面零件的加工。一、摆线的两种形成方法如图1a)所示,滚圆R_2沿导圆R_1的外圆周作纯滚动,R_2上某一点P在导圆平面所描绘的轨迹曲线bw,称为外摆线。

驱动桥摆线准双曲面齿轮啮合效率优化设计

基于齿轮摩擦加载接触分析(FLTCA)方法,提出了摆线准双曲面齿轮啮合效率优化设计方法。首先,通过预设空载传动误差峰峰值和接触区位置,实现了对摆线准双曲面齿轮正、反车齿面的修形设计。然后基于修形面设计,以行驶工况下齿轮啮合效率最大为优化目标,并综合考虑齿轮副加载传动误差峰峰值、双侧齿面满载接触印迹分布以及最大接触应力建立了优化分析模型。为了提高优化模型的求解速度,采用Kriging代理模型结合多岛遗传算法对优化模型进行了求解。最后,对某型号商用驱动桥摆线准双曲面齿轮副进行了实例设计和试验验证,通过空载接触印迹试验和整桥传动效率试验验证了所提优化方法的有效性。

考虑安装误差的摆线齿准双曲面齿轮轮齿接触分析

基于双刀头(two-part cutter head)分体式刀盘,采用面滚式切制方法加工摆线齿准双曲面齿轮,依据其加工展成原理建立了数学模型,并在考虑安装误差的情况下进行了轮齿接触分析(TCA),得出了安装误差对其啮合性能的影响。在满足传动性能要求的情况下,设计了轮坯参数和机床加工参数。以一对摆线齿准双曲面齿轮为例,分析了各个安装误差对其啮合性能的影响。

克林贝格摆线齿准双曲面齿轮建模与仿真

基于克林贝格制准双曲面齿轮的加工方法和切齿加工原理,根据刀具、摇台及工件的相对位置和相对运动关系,建立切齿啮合坐标系。运用切齿啮合关系和空间啮合原理,推导出理论齿面方程。将理论齿面进行数据离散后建立非线性方程组,数值分析求解得到齿面离散点坐标。利用MATLAB和Pro/E软件进行准双曲面齿轮的三维仿真,从而为齿面接触分析、齿面误差测量、啮合动态仿真以及有限元分析等方面的研究提供理论支持。

摆线齿准双曲面齿轮的动态啮合性能

针对摆线齿准双曲面齿轮在空挡运行时发出尖啸声并伴有严重磨损的问题,通过动力学仿真分析的方法,对正车、倒车、空挡后退、空挡前行这几种工况下的齿轮的传动误差、角加速度的时域和频域图,以及正车和倒车在不同负载和转速下的角加速度和噪声的变化进行分析。研究结果表明:在正车工况下,也即是小轮的凹面驱动大轮的凸面的情况下,摆线齿准双曲面齿轮系统的噪声低,所受负载小,啮合动态性能最好;空挡时动态啮合性能较差,对齿轮损害较大。本文研究可为面向综合啮合性能的摆线齿准双曲面齿轮的设计提供依据。

延伸外摆线齿准双曲面齿轮接触特性有限元分析

针对车辆运行的几种工况(正车、倒车、空挡前行、空挡后退),在摆线齿准双曲面齿轮三维几何建模基础上,采用有限元方法对准双曲面齿轮动态接触进行仿真,获得了不同运行工况下齿面接触面积、接触力的变化特征。仿真结果表明,小轮轮齿凹面驱动大轮轮齿凸面的驱动方式(正车)下,齿轮接触面积和接触力较稳定,动态啮合性能和传动性能较好,而车辆空挡运行时啮合稳定性较差,对齿轮的损伤将增大。

采用摆线包络线旋转曲面轨道滚珠式动力吸振器制振特性

针对基于单摆原理的球面滚道、滚珠式多向动力吸振器中,因吸振器恢复力的非线性导致吸振器固有频率随主系统外激励幅值变化、吸振系统参数偏离最优设计值问题,提出采用摆线包络线旋转曲面作为轨道面,与滚珠组合成动力吸振器方案。该吸振器最大优点为作用于主系统的激励幅值不影响吸振器固有频率、系统参数能始终保持最优设计值、能有效对多方向共振响应进行制振,结构简单,性能可靠。并据定点理论,通过分析及数值模拟等研究动力吸振器参数最优设计。

摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统建模

简单介绍摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统,以左旋小齿轮模块为例,利用AutoCAD 2006的二次开发工具VBA对摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统三维建模过程进行详细阐述,主要包括齿轮坯实体的构建和铣齿刀盘实体建模。采用摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统中的AKM-852铣齿机加工出10齿左旋小齿轮实体,为摆线齿准双曲面齿轮的优化设计和加工奠定理论基础。

延伸外摆线齿准双曲面齿轮建模与传动误差分析

基于延伸外摆线齿准双曲面齿轮的加工方法和切齿加工原理,根据格里森TRI-AC刀具、产形轮及工件的相对位置和相对运动关系,建立了切齿啮合坐标系。运用切齿啮合关系和空间啮合原理,推导出理论齿面方程。将理论齿面进行数据离散后建立非线性方程组,数值分析求解得到齿面离散点坐标,从而建立延伸外摆线齿准双曲面齿轮的三维实体模型。通过ADAMS进行传动误差分析,验证了模型的准确性。为齿面接触分析、齿面误差测量、啮合动态仿真以及有限元分析等方面的研究提供了模型基础。

摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统软件的开发

简单介绍摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统软件的组成、界面设计原则,详细描述摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统的界面内容,包括界面启动、数据输入、齿轮参数设计、可行性检验、强度校核、数据结果输出、系统帮助和提示。利用摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统软件进行三维建模,通过观察刀具和齿坯的实体模型可进行刀盘干涉、齿面刮伤及槽底留埂的检验分析,为摆线齿准双曲面齿轮的优化设计和加工提供理论基础。

摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统的界面设计及相关检验

简单介绍了摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统的组成、界面设计原则,详细描述了摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统的界面内容,包括界面启动、基本数据输入、齿轮参数设计、可行性检验、强度校核、数据结果输出、系统帮助和提示。利用摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统进行三维建模,通过观察刀具和齿坯的实体模型可进行刀盘干涉、齿面刮伤及槽底留埂的检验分析,为摆线齿准双曲面齿轮的优化设计和加工提供了一定的理论基础。

一种改进的轮齿几何接触仿真方法

针对目前轮齿几何接触仿真中接触椭圆的计算需借助于参考点附近配对齿面的二次逼近以及复杂的曲率推导等问题,提出了一种改进的基于数值迭代的接触椭圆计算方法。首先通过啮合基本方程组求出瞬时接触点。然后以该点为起点按照给定的弹性变形量进行整周搜索,获得该接触位置的瞬时接触椭圆及其长、短轴,进而得到整个齿面的接触印痕。最后以一对摆线齿准双曲面齿轮为例,通过与商用软件及滚检实验结果的对比,验证了该方法的可行性。

预置接触区长度系数的Spirac切齿调整计算方法

基于参考点处瞬时接触椭圆大体决定接触区长度的方法,提出一种切齿调整计算方法.根据奥利康刀倾半展成法(Spirac)切齿原理,建立摆线齿准双曲面齿轮的数学模型,得到了大轮齿面参考点处瞬时接触椭圆参数;在满足参考点位置、压力角和螺旋角的基础上,将刀倾角也作为迭代变量,并将接触区长度系数等于预置值作为新增的迭代条件,迭代求解切齿调整参数.最后以一对摆线齿准双曲面齿轮副为例,对比该方法与Spirac切齿调整计算结果,验证了该方法的准确性,并对不同预置接触区长度系数得到的齿面进行齿面接触分析.结果表明,该方法解决了反复调整刀倾角的问题,并通过精确控制大轮齿面接触区长度系数等于设计值,实现了对大轮齿面接触区长度的预控.