小模数齿轮传动的时变啮合刚度计算方法

小模数齿轮传动中心距较小,其动态性能对中心距误差非常敏感,且中间级齿轮常被设计在固定轴上高速旋转,齿轮中心孔与轴之间存在间隙,考虑这些特征,建立了中心距误差与轴孔配合间隙影响下的齿轮啮合特性参数与时变啮合刚度计算模型,研究了二者对啮合刚度的影响规律。研究结果表明:中心距误差会改变齿轮副的重合度与啮合刚度;轴孔配合间隙使实际中心距围绕理论中心距上下周期性波动,导致整个周期内啮合刚度强化区域与弱化区域共存;中心距误差与轴孔配合间隙的影响在不同的转角范围内存在既有相互叠加又有相互削弱的现象,这一现象使得各轮齿的啮合刚度有差异,存在诱发更大振动与不同噪声的风险。

小模数齿轮离子渗氮层深均匀性研究

探讨了炉压对小模数齿轮离子渗氮齿根层深均匀性的影响。结果表明:低炉压时,齿根渗氮层较浅,不能形成连续的渗氮白亮层,采用饱和硫酸铜溶液侵蚀会出现铜色沉积。随着炉压提高,齿根渗氮层深提高,表面渗氮白亮层连续,当炉压提高到680Pa时,齿根渗氮层深达到节圆层深的87%,渗氮层均匀。

航空小模数齿轮传动误差及加工工艺研究

在工业生产领域和高精密设备中,小模数齿轮的应用较为常见,如航空机械、电子产品以及仪器仪表等。前沿技术应用较为广泛的航空机械领域,对于小模数齿轮的传动误差和加工工艺技术均存在较高的要求。同时,受加工条件与环境的影响,小模数齿轮在传动过程中难免会出现一定的误差。所以,在实际加工过程中,通常采取控制加工环境和优化加工工艺技术的方式缩小航空小模数齿轮传动误差,或者采取误差补偿的方式,在加工模型的基础上利用解耦计算的方式缩小误差。因此,重点研究航空小模数齿轮传动误差及加工工艺技术,以期推动航空机械领域的发展。

小模数齿轮浅层渗氮微变形和化合物层物相调控工艺研究

随着航空机械、电子产品和精密机械行业的更新升级,小模数齿轮除了满足高精度和耐磨性的要求外,还要针对不同的应用场景,进行有差异的热处理工艺,常规的离子渗氮工艺难以满足越来越高的技术要求,通过分析小模数齿轮组成成分-结构-性能的关系,阐述了其渗氮机理和变形规律,制定了相匹配的材料选择及渗氮工艺原则,对比了3种典型小模数齿轮材料38CrMoAl、40CrNiMo和30CrMnSiA渗氮层微观形貌特征及硬度梯度,确定了对应材料获得均匀化合物层的工艺参数,总结出一套小模数齿轮微变形的控制方法和金相检测判定依据。

微粒子喷丸在40CrNiMo小模数齿轮上的工艺研究

微粒子喷丸(Fine particle peening,FPP)是在传统喷丸基础上发展起来的一种新表面强化方式,为了能满足小模数齿轮对表面残余应力、精度等级和后续加工如离子氮化渗氮层均匀效果的要求,本工艺研究拟通过分析不同粒径两种丸料(50μm铸钢丸和100μm钨金微球)在40CrNiMo小模数齿轮上喷丸后的残余应力变化,粗糙度变化,以及离子氮化效果,为优化工艺参数和路径方法提供依据。

小模数齿轮测量：现状与趋势

小模数齿轮受其几何尺寸与机械性能的影响,其测量难度远大于中模数齿轮.随着科学技术的发展,小模数齿轮的尺寸越来越小,而精度要求却越来越高,特别是微型齿轮的出现,对小模数齿轮的测量提出了新挑战.传统的测量方法中,分析式测量突破不了模数0.2mm,双啮综合测量突破不了模数0.1 mm.而单啮测量对齿轮直径有严格要求,并未得到应有的重视.传统的测量方法已经不能满足小模数齿轮的测量要求.因此,小模数齿轮测量技术已成为近几年的研究热点.小模数齿轮测量技术呈现出新的发展态势,主要表现为:基于视觉测量的齿轮并联测量技术、基于光纤测头的齿轮分析测量技术以及齿轮单面啮合测量技术.

直齿渐开线小模数齿轮(m<1.0)齿形误差的三坐标图像测量法

传统的齿轮单啮仪和双啮仪无法对小模数齿轮(m<1.0 mm)进行测量,提出了一种在视觉三坐标测量机上测量小模数齿轮齿形误差的新方法。该方法在视觉三坐标测量机器上测量出小模数齿轮齿廓边缘点的坐标值,然后通过渐开线拟合的方法得到小模数齿轮的齿形误差。该方法符合齿形误差的定义,误差小于3.5μm,满足大多数小模数齿轮的测量要求。理论和实践证明,该方法具有精度高,使用方便等优点。

小模数齿轮单面啮合测量机的研制

小模数齿轮因几何与机械性能的限制,传统的单向驱动式单面啮合测量技术一直未能在其测量中得到应用。针对此问题,提出了"双向驱动"式单面啮合测量新原理,基于该原理研制了小模数齿轮单面啮合测量机。重点介绍齿轮单面啮合测量新原理、测量机的组成及关键技术。在结构设计方面,采用两轴系平行但不在同一端的结构布局,利用两伺服电机同步驱动实现两轴系的主动回转,通过微角度测量装置获取测量齿轮相对其轴系的微转角差,开发无线传输技术进行信号采集。在软件设计方面,基于Microsoft Visual C++6.0开发了小模数齿轮单面啮合测控软件。实际测试表明,该测量机能实现小模数齿轮的快速测量。

小模数齿轮单面啮合测量仪的设计

针对小模数齿轮的特点和传统单面啮合测量仪在小模数齿轮测量上的局限性,基于单面啮合测量新原理,解决了微小齿轮的装夹、定位及微小角位移测量等技术难题,研制出小模数齿轮单面啮合测量仪.仪器采用立式结构,主要由基座、精密轴系、微角位移测量装置、测控单元构成.仪器的设计实现了小模数齿轮传动误差的测量,为小模数齿轮精度检测提供了新途径.

超大模数齿轮齿条承载能力影响因素研究

超大模数齿轮齿条的承载能力是影响升降系统安全性、可靠性的关键因素。针对某风电安装船齿轮齿条式升降系统中所采用的超大模数渐开线圆柱齿轮,分析影响齿轮齿条强度的主要参数。建立齿轮齿条啮合有限元分析模型,基于有限元法,研究齿轮的变位系数x、压力角α、齿顶高系数h*a、齿顶隙系数c*、齿根圆角半径系数ρ*f、模数m及齿条宽度b对齿轮与齿条接触强度及弯曲强度的影响规律。分析结果表明:每个参数对齿轮齿条承载能力都有较大程度的影响,但影响程度各不相同。

基于SIFT的小模数齿轮图像亚像素级配准研究

为解决小模数齿轮视觉测量中凸显的工业相机高空间分辨率与大视场相互制约的问题,对轮廓光条件下前景背景对比度过强、局部对比度不足,存在大面积同色区域的小模数齿轮图像亚像素级配准方法进行研究。针对传统基于特征点的图像配准流程在小模数齿轮图像配准中存在特征点数量稀少、正确匹配率过低的问题,介绍了适用于小模数齿轮图像的配准流程;引入直方图均衡化改善图像对比度,丰富灰度色调,增晰图像暗部特征以提升特征点数量和正确匹配率;为了克服传统匹配对提纯算法中阈值设置不准确、参数调整困难及模型不唯一的缺点,结合两倍中误差准则提出全局自适应参数匹配点对提纯方法,保证提纯结果唯一性的同时,其自适应调整判别阈值的方法可避免人为误差进而保证结果的重复性。实验结果表明,利用介绍的方法对图像进行预处理可大幅度提升特征点数量与正确匹配率,取提纯所得平移量的平均值作为配准结果,其正确度和精密度均优于传统算法,针对轮廓光条件下的小模数齿轮图像,配准精度优于0.083 pixel,对于小模数齿轮视觉测量具有实际应用价值。

大模数齿轮齿形数字化与数控加工

为了减少多品种小批量大模数齿轮在大型专用齿轮机床加工中的费用,采用大型普通的数控铣床加工大模数齿轮。齿轮数控加工首先要使齿形数字化,采用C++语言和程序完成数学建模的齿形渐开线(圆弧)起点、终点、圆心等关键点和插补点的坐标数值计算,然后进行加工编程和数控加工。探讨了一般齿轮齿形数字化与数控加工方法,推导出关键的工艺点和渐开线插补点的计算公式。经试制加工实例齿轮表明,齿形数字化精度和数控加工程序满足生产要求,且经济可行。

基于影像测量的小模数齿轮参数反求

针对传统基于三坐标测量机的接触式测绘方法无法反求小模数齿轮参数的问题,基于齿轮影像测量得到的齿廓测点坐标数据,给出了基于最小二乘原理的基圆半径反求模型和优化求解算法。反求出基圆半径后,结合影像测量得到的其他数据,可反求出齿轮的其他各项参数。通过齿轮泵实例证明,该反求方法是可行的,该研究将有助于提高通用航空部/附件的维修水平。

大模数齿轮数控铣削加工的应用研究

对普通铣床进行数控改造，使用圆柱铣刀按照渐开线的发生原理，采用展成法的方式直接加工齿轮模数为（16～40）mm的渐开线齿形，由于在数控加工中使用渐开线的基圆来进行程序参数的转换计算，所以齿轮的加工精度能够得到有效地保证。本文通过实例加工阐述数控改造的原理、铣床结构的改造以及编程参数的转换计算，并对齿轮加工精度提高的成因和效果进行了分析。

空间飞行器小模数齿轮接触分析及实验研究

为研究空间某飞行器中小模数齿轮在真空环境下的接触力学与摩擦学行为,首先建立了齿轮啮合面接触应力的数学模型,得出了齿轮啮合面的应力分布规律;然后搭建了真空齿轮系统摩擦磨损实验平台,并对比研究了真空条件和空气中常压条件下齿轮的主要磨损形式;通过扫描电子显微镜对啮合面不同位置的磨痕微观形貌进行表征,研究了齿轮摩擦磨损行为与啮合面接触应力分布的关系.结果表明:真空条件下齿轮副比常压条件下更易发生粘着磨损,接触应力分布与粘着磨损密切相关;接触应力大小对轮齿的粘着有着决定性的影响;空间齿轮机构在真空环境下的磨损形式主要为粘着磨损,空气环境下的磨损形式主要为疲劳磨损和磨粒磨损.

汽车门锁闭锁器小模数齿轮副接触有限元分析

汽车门锁闭锁器中的塑料齿轮在节线附近容易发生断裂,设计时需校核其强度。首先在CAXA中建立齿轮副模型,之后运用接触有限元方法,借助Ansys12.0有限元分析软件研究了齿轮副在一个啮合周期内的接触应力及结点位移的分布。得出了以下结论:齿轮副最大接触应力和结点位移都发生在节点啮合时;最大接触应力小于大小齿轮接触强度的极限值;相邻两啮合位置的接触应力相差较大时说明在此两位置之间发生了单对轮齿与双对轮齿接触的变换;对于塑料齿轮来说,当啮合位置是从齿顶向节点方向变化的单齿啮合时,齿轮副的最大接触应力总体呈减少趋势。为汽车门锁闭锁器中齿轮的设计提供理论参考。

38CrMoAlA钢大模数齿轮深层离子渗氮工艺探讨

对38CrMoAlA钢大模数齿轮进行了深层离子渗氮工艺试验,检测了离子渗氮层的组织和显微硬度分布。结果表明,38CrMoAlA钢大模数齿轮经深层离子渗氮后,其耐磨性显著提高。中碳合金钢大模数齿轮深层离子渗氮工艺或许将部分代替低碳合金钢气体大模数齿轮的渗碳、淬火工艺。

基于偏摆仪的小模数齿轮单项参数测试方法浅析

介绍了一种基于偏摆仪的装夹与定位结构,用于辅助完成小模数齿轮的齿圈径向跳动与齿向误差的测量。该测量装置可以实现小模数齿轮的快速正确定位,该测试方法用于小模数齿轮的单项参数精密测量,效果显著。

小模数齿轮齿形误差的CCD测量方法研究

针对尺寸较小的小模数齿轮齿形误差的测量,提出了基于CCD和图像处理技术的齿轮齿形误差的测量方法。在测量中,为了更准确地获得边缘位置信息,对图像进行了中值滤波、二值化、边缘提取,亚像素拟合等处理,并解决了齿轮圆心确定、定标、多幅图像间的图像拼接等问题,以及在分析齿形误差的测量方法和测量过程的基础上建立了测量数学模型,从而完成了整个测量过程的设计。实验表明:采用图像测量方法使测量的最大绝对误差为9.2mm,对小模数齿轮齿形误差的测量提供了一个有效途径。

大模数齿轮指形铣刀计算机辅助设计系统

介绍了大模数齿轮指形铣刀计算机辅助设计系统的结构特点和指形铣刀的设计方法。