螺旋锥齿轮的无根切最小变位系数

应用空间啮合理论和优化方法得到各种参数的螺旋锥齿轮无根切最大齿根角θｆｍａｘ和分锥角δ的关系曲线。验证了美国齿轮设计标准的设计曲线，并扩充了其使用范围。通过曲线拟合，得出实用的螺旋锥齿轮无根切最小变位系数计算公式，为设计者提供了准确的设计依据。

泵用无困油无根切齿廓及其轴向超低恒脉动结构

针对外啮合齿轮泵困油现象和流量脉动大的结构性问题,基于渐开线齿轮的传动优势和成形原理,提出一种以重合度为1和齿廓根点位于基圆上为限制条件,齿数为唯一设计构造参数的无困油无根切齿廓的逆向构造方法。通过设计新的轴向双齿轮副结构,解决原有单一齿轮副流量脉动大的结构性问题。结果表明:逆向设计构造方法简单、精准;单副重合度为1可确保无困油现象;齿根点位于基圆上及变位滚切加工可确保无根切现象;单副0.375、双副0.094的恒流量脉动系数与齿数无关,利于在最小齿数为6时采用高容积利用系数0.35,且泵轻量化效果较好;双副轴向180°/齿数的错位间隔装配易于实现,综合重合度为2可确保传动平稳性等。

正弦齿条所生成齿轮的根切特性探讨

讨论了基于正弦齿条生成的齿轮的根切特性正弦齿条的几何形状可以认为是由无数个渐开线齿轮的生成齿条所组成.仿照渐开线齿轮的根切特性的讨论方法,推导出正弦齿条所生成齿轮的根切判别依据和无根切最少齿数的计算式.经讨论和仿真证实,正弦齿条所生成的齿轮在一个特定的齿顶高下最容易发生根切,该齿顶高数值只取决于正弦齿轮的设计压力角.相应的无根切最少齿数也仅取决于正弦齿轮的设计压力角,而与齿顶高系数值无关.在相同设计压力角下,正弦齿轮的无根切最少齿数远小于渐开线齿轮的无根切最少齿数.

齿轮马达转速/转矩输出脉动的差异化及其最小化

为了弥补齿轮马达输出脉动现有研究的不足,建立了一套输出脉动最小化的高效解析方法。基于齿轮泵的流量脉动式,推导出马达输出转速/转矩的脉动式,并进行相应的差异化判别;分析了马达脉动最小化与齿数、重合度最大化的关系,并基于无根切齿廓的构造特征,由最大齿顶压力角和最小齿顶圆心角,解析出对应于脉动最小化下的齿廓参数。结果表明,马达转矩与泵流量具有相同的理论脉动系数,但小于转速的理论脉动系数;输出脉动的最小化等价于重合度的最大化,重合度的最大化等价于齿顶压力角和齿数的最大化;许可的最大齿顶压力角和最小齿顶圆心角是决定输出脉动最小化程度的两个关键性能参数,齿廓参数均可由二者通过解析方法得出。从而纠正了齿轮马达输出转速/转矩具有相同脉动系数的现有经典结论。

高性能齿轮泵的一种双压力角齿廓构造方法

为实现齿轮泵的高综合性能,提出了一种工作侧压力角大于非工作压力角的齿廓构造方法。通过对无根切无变位齿廓参数的分析,建立了泵轻量化、流量脉动和困油等性能系数关于工作压力角的解析式;依据齿顶圆弧角的最小许用值,给出了非工作压力角确定的一维迭代方法。结果表明,双压力角无变位的齿廓构造,既消除了根切现象,又可采用标准的加工方法;工作压力角越大,轻量化、困油和齿根抗弯等性能越好,流量脉动质量却越差;工作压力角越大,齿形曲率半径越大,齿面滑动系数和接触应力越小,轮齿磨损越小和寿命越长;齿顶高系数越大,流量脉动质量越好,困油性能越差,且对轻量化性能几乎无影响;由工作压力角和齿顶圆弧角许用下限共同确定非工作压力角,方法简单可靠等。得出无根切无变位双压力角齿轮能够实现泵的高综合性能的结论。

直面性能要求的泵用齿轮高效设计方法

为建立一种泵用渐开线齿轮的高效简便设计方法,基于无根切和采用标准齿顶高系数与标准压力角的三限制条件,推导出齿轮泵的相关性能参数,并由此构建出由工况参数到性能参数到齿廓参数到齿轮参数的逆向设计方法。结果表明:齿数是主要的齿廓参数,最小齿数为6,逆向设计方法简单高效;重合度是影响流量脉动的直接要素,齿数越多,重合度越大,传动平稳性、流量脉动质量就越好,但轻量化与困油性能却越差等。