Klingelnberg摆线锥齿轮接触分析与预报仿真

研究了克林根贝尔格摆线锥齿轮的接触分析和预报，基于克林根贝尔格摆线锥齿轮的齿面矢量方程，按照齿轮啮合原理，采用矢量分析的方法，建立了克林根贝尔格锥齿轮对滚模型，推导出了轮齿接触区预报公式，并进行了计算机仿真验证，能够模拟齿轮的接触区和运动误差曲线，实现接触区预报仿真，为加载接触分析与强度分析打下基础·

Klingelnberg摆线锥齿轮轮齿几何分析

Ｋｌｉｎｇｅｌｎｂｅｒｇ 摆线锥齿轮轮齿几何分析是研究其啮合理论及应用技术的重要基础·基于工件及刀具的相对运动关系，按照齿轮啮合原理，采用回转矢量的方法，推导了工作齿面方程，根据等距共轭曲面原理，推导了齿根过渡曲面方程；并进行了计算机仿真验证，绘出了相应齿面，完成轮齿几何分析·

延伸外摆线锥齿轮的成形原理及齿面结构研究

用全新的观点诠释了延伸外摆线锥齿轮的齿面成形原理 ,并由此推导了刀刃在工件上的轨迹曲面 (族 )的统一表达形式 .论述了在Free form型铣齿机上加工延伸外摆线锥齿轮的实现方式 .分析了Free form型铣齿机上用成形法加工延伸外摆线锥齿轮时的齿面微分几何结构 .通过刀刃长度和刀盘转角实现了齿面参数化 。

Free-Form机床展成延伸外摆线锥齿轮的齿面几何研究

为了解决直接求解展成法加工中存在的复杂双参数包络问题时的困难 ,提出通过数学变换 ,将此包络问题转化为假想平面产形轮与工件之间的展成问题来进行研究 .推导了假想产形面的方程和各阶偏导矢 ,于是可获得产形面的微分几何参数 .通过分析假想平面产形轮与工件之间的展成运动 ,即可得到被展成齿面上任意指定点的全部一至三阶微分几何参数 .

摆线锥齿轮机床调整参数对啮合性能作用分析

基于克林根贝尔格 (Klingelnberg)摆线锥齿轮的对滚模型 ,利用轮齿接触区预报公式 ,对几个重要的机床调整参数关于啮合性能的作用敏感性进行定量分析 。

曲面积分与局部有限元联合求解摆线锥齿轮非线性振动特性

针对重载啮合中动态传递误差所导致的非线性振动问题,以及如何准确预测和计算等摆线锥齿轮传动中的动态传递误差进一步改善这类齿轮系统振动特性,研究了在一定的运行速度和扭矩范围内摆线锥齿轮的动态响应特性,对摆线锥齿轮非线性振动特性提出了一种新的曲面积分与局部有限元联合求解方法,这种方法可以精确表达轮齿几何及轮齿接触力等对齿轮动力学性能有关键影响的因素;此外,所提出的方法无需将静态传递误差、时变拟合刚度和啮合频率变量等非线性因素作为外部的激励进行求解,而是从齿轮啮合的每一时步计算动态接触力以及动态传递误差,最终得出摆线锥齿轮的非线性振动特性,采用本方法可以较好地改善摆线锥齿轮的振动特性.

摆线锥齿轮边缘接触分析与仿真研究

基于摆线齿锥齿轮轻载接触分析及对滚模型 ,针对齿轮副齿顶接触和齿端接触情况 ,建立起Klingelnberg摆线锥齿轮副的边缘接触分析方法 ,采用三元Newton -Raphson法 ,可以仿真求解齿轮传动时的边缘接触区、运动误差曲线 ,为完善接触分析以及优化此类接触情况提供了基础 ,并进行了仿真实例计算。

摆线锥齿轮小轮粗切优化与仿真

介绍了一种用端面铣削法展成粗切摆线锥齿轮小轮的方法。根据展成加工中端面铣削法和端面滚切法的特点建立了统一的数学模型,采用端面铣削法数控加工时各轴运动的表达式实现了高阶泰勒展开,并对各项式系数进行了计算。以减小齿面偏差为目标,基于对运动多项式系数的优化建立了目标函数,编制了优化计算程序。基于上述理论基础,引入算例对粗精切齿面偏差展开了理论分析,最后完成了齿轮的虚拟加工。结果表明了展成粗切加工摆线锥齿轮理论的可行性和正确性。

Klingelnberg摆线锥齿轮运动优化与仿真

基于克林根贝尔格 (Klingelnberg)摆线锥齿轮的对滚模型 ,利用轮齿接触区预报公式 ,根据复合形法寻优原理建立了运动优化方法 ,并进行了实例仿真验证·在优化数学模型中 ,以齿轮运动误差最小为目标函数 ,以刀盘压力角、刀盘装定角和刀盘工作半径等 3个对啮合性能有敏感影响的机床工艺调整参数为设计变量·优化后的运动误差值比优化前有较大的减小·该方法可以快速有效地确定具有良好啮合性能的一组机床工艺参数·

摆线锥齿轮CAD及切齿调整计算软件开发

为了实现Kelingelnberg摆线锥齿轮几何设计及机床设置参数计算的软件化集成,利用Visual Basic 6.0编程语言和AutoCAD 2004开发了摆线锥齿轮CAD及切齿调整参数计算软件.该软件可完成摆线锥齿轮的几何设计、强度校核、切齿调整计算、数据输出、齿轮图形参数化绘制以及齿轮实体的参数化建模等工作.实例表明,该软件系统的运算结果可用于Kelingelnberg摆线锥齿轮的工程设计及切齿加工.

Klingelnberg摆线锥齿轮刀盘参数的选择

结合Klingelnberg铣刀盘的特点和其铣齿原理,分析了选择Klingelnberg摆线锥齿轮加工刀盘参数时需要考虑的刀盘干涉、切削不足和过量切削等问题,给出了选择刀盘参数的计算条件。并进一步利用VisualBasic6.0编制了计算机辅助设计程序,可快速准确地完成刀盘参数的选择计算。

考虑摩擦的摆线锥齿轮参数激励振动特性研究

考虑摩擦与参数激励影响建立摆线锥齿轮副啮合模型。以齿轮副啮合点间沿啮合线相对位移为广义坐标,用Lagrange原理建立主、从动齿轮扭转振动平衡方程,通过降阶、解耦及归一化获得系统动力学方程。采用四五阶Runge-Kutta法对动力学方程求解,给出摩擦因子对轮齿啮合点位移响应关系曲线;基于系统参数激励,对比分析有无摩擦时阻尼水平、外载荷、传递误差、刚度及激励频率对振动特性影响规律,给出相应参数激励下位移响应关系曲线。仿真结果表明,摩擦能有效抑制轮齿啮合点参数激励位移响应幅值,使峰值频率发生漂移;摩擦、激励频率均能改变系统运动状态、增加系统运动的复杂性。

基于模糊性的摆线锥齿轮啮合性能优化模型与仿真研究

基于摆线锥齿轮加载接触分析,引入对称模糊优化理论和水平截集方法,建立了模糊优化模型,该模型考虑了误差因素,能够确定最优水平值。采用复合形法优化,可以减小运动误差,改善啮合性能,预估加工后的加载对滚情况,实现虚拟制造,使设计的齿轮质量达到最佳。最后进行了仿真实验。

克林贝格摆线锥齿轮建模及模态分析

根据克林贝格摆线锥齿轮的加工方法和铣齿原理,建立刀盘、摇台和轮坯相对位置和运动关系的坐标系,推导摆线锥齿轮的切齿方程,结合齿轮啮合方程及齿轮齿面旋转投影得到在平面内相关齿面上点的关系,运用数值分析法得到齿面离散点坐标,运用NURBS进行曲面逼近得到曲齿面,封闭生成单个实体轮齿,建立摆线锥齿轮三维模型.应用有限元分析方法,进行摆线锥齿轮自由模态分析,得到大齿轮和小齿轮的低阶固有频率及主振型,计算各个齿轮的临界转速.分析计算结果为齿轮结构设计及优化提供了一定的参考依据.

摆线锥齿轮数控成形铣齿机开发及切齿验证

基于摆线齿锥齿轮连续分度加工原理,建立了成形法加工基本数学模型。依据刀具与工件的相对运动及位置关系,开发了摆线齿锥齿轮数控成形铣齿机,建立了机床数学模型,并依据位置等价关系推导出机床调整参数计算公式。基于西门子828D数控系统的电子齿轮箱和同步编程功能,编制了数控加工程序,实现了对切齿运动及位置的控制。最后进行了切齿加工实验、齿面检测及接触区滚检结果表明,开发机床的加工精度及加工性能均能满足工程需要。

基于误差的摆线锥齿轮动态加载接触分析方法(上)

基于摆线齿锥齿轮轻载接触分析, 考虑齿轮副弹性变形、支承系统变形、制造安装误差及机床调整参数误差等因素, 建立起一套在载荷作用下考虑误差的针对摆线锥齿轮副的加载接触分析方法, 可以求解齿轮副承载传动时的真实接触区、运动误差曲线、载荷分配等关键指标, 并进行了仿真实例计算。

基于误差的摆线锥齿轮动态加载接触分析方法(下)

基于摆线齿锥齿轮轻载接触分析,考虑齿轮副弹性变形、支承系统变形、制造安装误差及机床调整参数误差等 因素,建立起一套在载荷作用下考虑误差的针对摆线锥齿轮副的加载接触分析方法,可以求解齿轮副承载传动时的真实接 触区、运动误差曲线、载荷分配等关键指标,并进行了仿真实例计算。

延伸外摆线锥齿轮齿面接触区的位移特性

螺旋锥齿轮因齿面节线的曲线型式不同，有圆弧齿锥齿轮和延伸外摆线锥齿轮两种。由于历史原因，我们对延伸外摆线锥齿轮了解较少，本文简单叙述了延伸外摆线锥齿轮对齿面接触区的一般要求。

基于共轭修形的大模数摆线齿锥齿轮齿面建模及承载性能分析

针对大模数摆线齿锥齿轮在专用铣齿机上难以加工的问题,提出一种面向加工中心的摆线齿锥齿轮齿面模型构建方法。基于摆线齿锥齿轮加工原理,根据刀具与大轮之间的几何位置关系,建立大轮切齿参数计算方法;根据大轮切齿加工数学模型,推导大轮理论齿面,并通过齿面离散方法获得大轮数值齿面;基于齿轮啮合数学模型推导出与大轮完全共轭的小轮齿面,通过在完全共轭小轮齿面法线方向上构建二阶修形差曲面并进行叠加,获得与大轮齿面呈局部共轭的小轮数值齿面。最后,建立有限元齿面加载接触分析流程,以一对矿用减速器大模数摆线齿锥齿轮副为例,利用ABAQUS软件进行齿轮三维建模和有限元加载接触仿真。结果表明:在实际加载工况下,通过共轭修形构建的小轮齿面与大轮齿面呈局部内对角接触,并且加载接触区受啮合错位影响在大轮齿面内部移动,未脱离齿面产生边缘接触,齿面接触区满足工程需要。仿真结果验证了共轭齿面修形建模方法的可行性。

格里森制摆线齿锥齿轮齿面失配分析与轮齿接触仿真

为了能够对格里森制摆线齿锥齿轮啮合性能进行综合评判,提出集齿面失配分析、齿面接触仿真和齿面加载接触仿真于一体的系统性评价方法。构建刀盘数学模型和刀倾法切齿加工数学模型,获得理论齿面。研究与大轮齿面完全共轭的小轮基准齿面及齿面Ease off拓扑计算方法。在此基础上,基于齿轮啮合数学模型,研究齿面接触分析解析计算方法,构建齿面加载接触分析有限元仿真流程。最后以一对格里森制摆线齿锥齿轮为例进行了齿面失配分析和轮齿接触仿真,算例仿真结果与格里森软件一致,验证了齿面接触仿真算法的正确性,同时也表明采用有限元方法进行齿面加载接触分析在啮合性能评价方面具有较大的直观性。