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。

格里森弧齿锥齿轮设计方法研究

作者提出了用格里森弧齿锥齿轮代替奥林肯摆线锥齿轮的设计计算新方法，并以粘胶制备后溶解机的奥林肯摆线锥齿轮为实例，详细阐述了格里森制代替奥林肯制的转换设计计算方法及其可行性，对一般传动装置的设计计算具有一定的参考价值。

摆线齿锥齿轮齿面修形仿真及高阶传动误差设计

以全展成法加工的摆线齿锥齿轮为研究对象,以获得中部较平坦的高阶传动误差曲线为目标,提出了一种齿廓修形方法,即将刀廓曲线设计为四阶曲线,而不改变切齿过程中产形运动关系,在传统的机械摇台式机床上即可实现齿廓修形。利用优化算法对修形齿面进行了数值计算,并进行了齿面修形数值仿真。在建立摆线齿锥齿轮啮合数学模型的基础上,对修形齿面进行了齿面接触分析。算例分析表明,通过合理选取各阶修形系数可以获得高阶传动误差曲线和所需的齿面接触印痕。与传统的抛物线形状传动误差相比,高阶传动误差曲线幅值小,转换点处两切线夹角大,能有效减少齿轮副在轻载运行下的振动和冲击、降低噪声。

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 。

克林贝格摆线齿锥齿轮齿面方程及图形仿真

介绍了平面产形轮及其延伸外摆线齿形的形成过程,根据铣齿过程中刀盘、产形轮和被加工轮坯的相对位置和运动关系,建立了切齿啮合坐标系,推导了产形轮的齿面方程;利用切齿啮合关系和空间啮合原理推导了摆线齿锥齿轮的齿面方程,并用计算机绘制了产形轮和锥齿轮齿面的三维图形。

摆线齿锥齿轮齿面预定位置啮合接触分析算法

为了能够全面掌握齿面接触质量及便于接触区调整,基于摆线齿锥齿轮刀倾全展成加工方法,对齿面任意预定位置啮合接触分析进行了研究。分析了切齿加工运动,根据刀盘、摇台与工件之间的相互位置和运动关系,建立了刀倾法切齿加工数学模型,推导出理论齿面方程。建立了含轴向位置变量的齿面滚检数学模型,推导出啮合接触分析简化算法,给出了接触椭圆求解方法,在此基础上给出了齿面预定位置啮合分析计算流程。最后以一对摆线齿锥齿轮副为例进行了齿面不同预定位置的啮合分析,仿真结果与滚检结果一致,验证了啮合接触分析算法的有效性。

奥利康摆线齿锥齿轮铣刀盘几何结构研究

分析了奥利康摆线齿锥齿轮铣刀盘的几何结构,研究了刀齿切削刃在铣刀盘坐标系中的表示,通过坐标变换得到了刀齿在刀柄坐标系中的矢量函数。以左旋小轮切齿加工精切内刀为例构建了刀齿的几何模型。本文对研究开发摆线齿锥齿轮铣刀盘刀齿加工技术具有指导意义。

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 .

摆线齿锥齿轮加工调整计算及程序开发

基于螺旋锥齿轮传动的啮合理论,阐述了摆线齿锥齿轮切齿原理及机床加工调整参数的计算,运用VB开发了摆线齿锥齿轮的几何参数计算和加工调整参数计算程序模块。其操作简便,计算速度快,对摆线齿锥齿轮的设计和加工具有一定的现实意义。

摆线齿锥齿轮齿面接触区的计算机辅助分析

为解决奥利康锥齿轮加工过程中需要反复试切、修正的问题 ,根据奥利康SKM2机床建立了加工延伸外摆线齿锥齿轮和准双曲面齿轮的齿面接触分析模型 ,提出了一种可预测齿面接触质量、降低设计加工成本的新方法。利用研制成的“齿面接触分析”软件对一实例进行计算 ,计算机输出的图形与切齿实验得到的接触区基本相同。本软件不仅可用于切齿调整的计算机辅助分析 ,而且可用于齿面接触区移动规律的计算机辅助分析。

摆线齿锥齿轮加工中相关检验新方法

摆线齿锥齿轮可通过硬齿面刮削消除热处理变形,具有加工效率高、模数大、齿面硬的特点,所以非常适用于大型煤矿、冶金、运输等重型机械设备,针对大型摆线齿锥齿轮的生产实际提出并阐述了以更加直观和准确的实体建模方式对可能发生的刀盘干涉、齿面刮伤、槽底留埂、小齿轮根切或齿顶变尖进行检验。

克林贝格摆线齿锥齿轮基于整体刀盘的切齿加工

为了在国产数控弧齿锥齿轮铣齿机上加工克林贝格摆线齿锥齿轮,对采用整体刀盘加工摆线齿锥齿轮的方法进行了研究。基于摆线齿锥齿轮的切齿加工原理,提出了大轮采用双面法加工,小轮采用单面法加工的切齿方法。参考分体刀盘的结构参数,提出了整体刀盘的刀盘体以及刀齿的设计方法。建立了一种根据相啮合齿面间齿长曲率关系,运用迭代算法确定刀盘半径修正量的方法。根据切齿加工原理以及齿轮啮合原理,给出了基于整体刀盘切齿加工摆线齿锥齿轮的机床调整参数和刀盘参数的计算公式。在国产五轴联动数控弧齿锥齿轮铣齿机上,利用整体刀盘进行了切齿加工实验,通过对齿轮副的啮合滚动检验,验证了采用整体刀盘加工克林贝格摆线齿锥齿轮的切齿加工原理及切齿方法的正确性及可行性。

摆线齿锥齿轮连续分齿法铣齿原理的研究

导出奥利康和克林根贝尔格锥齿轮铣齿机差速挂轮比和分齿挂轮比计算通式；对摆线齿锥齿轮连续分类法铣齿原理进行了系统研究。

奥利康摆线齿锥齿轮铣刀盘刀齿刃磨方法及加工仿真

根据磨轮与刀齿型面的接触条件,提出了奥利康摆线齿锥齿轮铣刀盘条形刀五轴刃磨加工的刀位点计算方法。利用Vericut软件构建了虚拟机床模型和加工环境,进行条形刀五轴刃磨仿真,验证了刀位点和NC代码的正确性。

克林贝格摆线齿锥齿轮的精确参数化设计

分析了克林贝格摆线齿锥齿轮的加工特点和齿形形成原理,结合其齿长方向是产形轮长幅外摆线的锥面展成线及齿廓球面渐开线的特点,推导出相应的曲线方程。运用计算机图形学、空间运动学的理论,在Pro/E Wildfire 2.0的环境下,对克林贝格摆线齿锥齿轮进行了精确建模和全参数化设计。实验证明,该参数化建模改善了图形的修改手段,提高了设计的精确度。

摆线齿锥齿轮成形法大轮齿形误差修正算法的研究

针对奥利康(Oerlikon)制摆线齿锥齿轮成形法大轮齿形误差修正问题,使用矢量运算法建立了大轮齿面几何模型,对齿面进行离散化处理,计算了齿面各离散点的坐标及法矢;基于齿形误差修正原理,由实际齿面与理论齿面之间的齿形误差和反调参数敏感系数矩阵,建立了齿形误差修正方程组,使用吉洪诺夫(Tikhonov)正则化和L曲线优化算法求解线性方程组,得到机床调整参数的修正量;使用Fortran语言开发了齿面坐标计算及齿形误差反调修正软件。通过实验,验证了齿形误差反调修正算法的正确性,实验工件的齿形误差最大值由37.5μm减小到5.2μm。

整体式刀盘加工的摆线齿锥齿轮齿面方程及其应用

针对整体式刀盘加工的Klingelnberg齿制摆线齿锥齿轮,基于齿轮啮合原理以及摆线齿锥齿轮的切齿加工原理,根据切齿过程中产形轮、齿坯、刀具之间的相对位置关系和相对运动关系,运用矢量运算的方法建立了摆线齿锥齿轮的齿面方程。在轮齿的旋转投影面内,对轮齿齿面进行了离散化,计算了各离散点在齿轮坐标系中的空间坐标及单位法矢。利用齿轮测量中心对实际加工的摆线齿锥齿轮的齿形误差进行了测量,验证了摆线齿锥齿轮齿面方程的正确性。论文的研究内容为实现摆线齿锥齿轮的数字化闭环制造奠定了基础。

克林贝格摆线齿锥齿轮产形轮齿面方程

介绍了克林贝格铣齿机双层万能刀盘和连续分度双面法铣齿的原理,分析了假想平顶产形轮及其延伸外摆线的形成过程,根据铣齿过程中刀盘和被加工轮坯的相对位置、运动关系,建立了切齿啮合的坐标系,推导了产形轮的齿面方程,用计算机绘制了产形轮轮齿的三维图形。

基于AutoCAD VBA的摆线齿锥齿轮实体三维仿真的实现

以AutoCAD VBA为基础对摆线齿锥齿轮实体进行了三维仿真;分析了摆线齿锥齿轮实体建模的基本原理;详细阐述了摆线齿锥齿轮建模基本过程,包括绘制锥齿轮齿坯实体刀具路径的形成、绘制产形冠轮单个轮齿实体、摆线齿锥齿轮三维实体的生成等;对实体建模过程中应考虑的问题作了分析;为摆线齿锥齿轮的研究和计算提出了一种新的思路。

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。