新型平面螺旋齿线圆柱齿轮及其加工方法

为提升圆柱齿轮的加工效率与齿轮副承载能力,提出了一种新型的平面螺旋齿线圆柱齿轮与该齿轮的快速成形方法,即采用旋转大刀盘快速铣削齿轮,刀盘上按平面螺旋线(阿基米德螺旋线)布置多个刀杆与刀具连续切削齿轮齿槽,平面螺旋线螺距与被加工齿轮齿距相等,刀盘旋转一圈,被加工齿轮旋转一个齿,实现对齿轮的连续快速加工,通过VERICUT加工仿真验证了该方法的可行性;并研制专用加工机床,实施新型齿轮的加工;阐明了加工出的平面螺旋齿线圆柱齿轮的主要参数,其凹齿面齿线半径略大于凸齿面齿线半径,轮齿呈微鼓形,可以减弱齿轮副啮合偏载。通过对平面螺旋齿线圆柱齿轮副进行三维模拟啮合分析,得出平面螺旋齿线圆柱齿轮副接触区间主要分布于接触齿面中间的部分区域,且轮齿两端受力逐渐变小,有效减少了轮齿两端齿根处的弯曲应力,提升了齿轮副承载能力。

基于精密铸造技术的螺旋齿面齿轮拓扑齿面计算机辅助设计

为了获得高啮合稳定性的面齿轮传动机构,提出了一种螺旋齿面齿轮计算机辅助三维拓扑修形设计,获得点接触面齿轮啮合副以避免发生边缘接触的方法。首先建立接触路径修形设计的数学模型,采用虚拟插齿面齿轮原理,通过预先设计的传动误差函数实现了沿期望接触路径的齿面齿廓修形;然后利用计算机辅助设计技术构建沿接触线修形的数学模型,进行了沿接触线方向修形设计;通过修形量的叠加,重构了三维拓扑修形齿面,最终获得点接触双凸型面齿轮传动。最后以两种不同修形参数的螺旋齿面齿轮为例进行了轮齿接触分析(tooth contact analysis,TCA)。结果表明:设计参数与仿真结果高度一致,验证了计算机辅助修形设计方法的合理性。

车齿法加工螺旋齿面齿轮数控仿真技术研究

针对大螺旋角面齿轮展成加工的难题,提出并研究一种车齿法数控加工螺旋齿面齿轮的技术。根据空间交错轴齿轮啮合理论,建立了螺旋齿面齿轮车齿法的理论加工模型,研究了车齿法加工面齿轮的自由度,建立了车齿切削中刀具和工件的展成运动,推导了车齿加工的啮合方程、螺旋齿面齿轮工作齿面方程。在基础上,构建了车齿法螺旋齿面齿轮数控加工模型,根据螺旋齿面齿轮车齿理论坐标系与数控车齿坐标系的对应关系,推导出螺旋齿面齿轮数控车齿中的两个回转运动和三个直线移动的运动参数。对螺旋齿面齿轮进行数控车齿仿真,获得了仅在小端齿根处存在5.6μm误差的高精度螺旋齿面齿轮模型,验证了螺旋齿面齿轮数控车齿加工技术的可行性。

渐开线螺旋齿轮的成形磨削研究

结合渐开线螺旋面的形成原理,推导了渐开线处于某一位置时的渐开线螺旋面方程;依据盘状刀具加工螺旋齿面的基本原理,详细推导了盘状刀具加工螺旋齿面时的接触条件;在已知渐开线螺旋面方程的情况下,利用坐标变换得到了盘状刀具和渐开线螺旋齿轮所在坐标系之间的关系;通过求解接触条件式得到了接触线上的离散点,从而得到了接触线上的点在砂轮齿廓上所对应的离散点,通过点拟合得到了砂轮的成形齿廓,为渐开线螺旋齿轮的成形磨削提供了一种新方法。

加工渐开线螺旋齿轮的砂轮廓形研究

跟据盘状刀具加工螺旋齿面的加工原理,结合渐开线螺旋面的形成原理,利用坐标变换,通过求解接触条件式得到了砂轮齿廓上离散点,通过点拟合得到了砂轮的成形齿廓,解决了砂轮磨损的误差补偿问题,为渐开线螺旋齿轮的成形磨削提供了一种新方法。

冷冻机立式水冷器污垢的塑料螺旋齿管自动清洗技术研究

冷冻机组立式水冷器的水垢损失每年高达十多亿元。依据其特低流速的特点 ,研究成功具有在线、连续自动清洗功能的塑料螺旋齿管技术。其原理是由冷凝管与螺旋齿管形成螺旋流道 ,使冷却水作快速螺旋线流动 ,其反作用给螺旋齿管形成较强的自转力矩。通过理论分析和多种结构参数的试验研究表明 :污垢清洗能力强 ;自转力矩与冷却水流量二次方正比 ,较大的内管直径、较小的螺旋角有利于力矩强化 ,其中力矩最优化的螺旋齿管的力矩强化能达到塑料扭带的2 4 1% ,可以在 0 .4 m/ s以上的流速下可靠应用 ;传热系数平均提高 5 0 % ;制造简单。虽然螺旋齿管的阻力大 ,但是立式水冷器的落差很大 ,位能充裕 ,因此 。

一种改进的螺旋齿铣刀立铣切削力计算方法

计算铣削力是求解螺旋齿立铣加工动力学方程的一个重要的中间环节,普遍采用将刀具沿轴向离散成微元段逐个计算再求和的近似方法。基于线性切削力模型,通过变量替换将任意时刻判断刀齿是否进入切削区的窗函数从铣削力积分中消去,同时将铣削力积分上下限由整个轴向切入深度替换为实际进入切削区的刀刃段的方位角,得到可以直接计算的定积分。最后给出一种螺旋齿铣刀铣削力的解析计算表达式,在求解铣削动力学方程时能够简化铣削力的计算过程。仿真结果表明,该方法所需计算量与求解直齿铣削动力学方程相当,并且不存在刀具轴向离散导致的误差,能够有效提高螺旋齿立铣动力方程的求解效率。

管内清洗防垢螺旋齿管的流体动力优化设计

为了给螺旋齿管的结构优化提供设计理论,运用动量矩原理和自转牵连运动的运动学分析方法等,研究建立了传热管内流体动力螺旋齿管的自转清洗动力矩计算式,以此指导设计了不同结构参数的螺旋齿管进行试验比较.优化得到的D型塑料螺旋齿管与光滑纽带相比,自转动力矩增大141%,可以在0.4m/s以上的较低流速下应用;传热系数平均提高50%;阻力在一般工程容许范围.

木工螺旋齿圆柱铣刀运动力学特性分析

螺旋齿圆柱铣刀在高速切削木材时会出现崩刃和折断等现象,且小直径长铣刀此类问题尤为明显,为此对螺旋齿圆柱铣刀铣削加工时的运动力学特性进行分析研究。建立螺旋齿圆柱铣刀的矩阵方程,获得铣刀铣削运动轨迹,并明确了铣削加工方式;利用ADAMS分析不同铣削参数对螺旋齿圆柱铣刀切入过程的影响,得到不同铣削参数下螺旋齿圆柱铣刀所受冲击载荷随时间的变化曲线;运用ANSYS Workbench瞬态动力学分析,明确了铣削切入工件时螺旋齿圆柱铣刀的瞬时应力大小和分布情况,为螺旋圆柱铣削加工确定最佳铣削参数提供理论依据。

双螺旋齿同步带的齿形研究

介绍一种新齿形同步带———双螺旋齿同步带,研究双螺旋齿同步带齿的成形原理,并给出齿形的几何方程;分析带齿应力,并和相同工况条件下的直齿同步带的应力分析进行比较,为实际工程的应用奠定了理论基础。

双螺旋齿同步带及带轮的齿形研究

介绍了一种新型齿形的同步带——双螺旋齿同步带,对双螺旋齿同步带齿和带轮的成型原理进行了研究,并给出了带齿和与之相啮合的带轮的齿形几何方程,为实际工程的应用奠定了理论基础。

用Pro/ENGINEER进行多段多头螺旋齿面端面凸轮的精确建模

本文通过对多段多头螺旋面端面凸轮齿面方程的分析和处理,以及对Pro/ENGINEER软件的参数化曲线和曲面建模功能的运用。以活齿端面谐波齿轮传动机构的波发生器端面凸轮为例,阐明了Pro/ENGINEER软件在实现满足复杂运动规律的空间曲面立体的精确建模方面的应用。

螺旋齿圆柱齿轮齿面结构的数字化模型研究

螺旋齿圆柱齿轮与螺旋齿面齿轮进行啮合传动时,其传动性能优于直齿面齿轮和斜齿面齿轮传动副。提出基于啮合原理构建螺旋齿圆柱齿轮齿面结构的方法,研究了螺旋齿圆柱齿轮的切削成形理论,建立了螺旋齿圆柱齿轮的切削模型,并构建了螺旋齿圆柱齿轮齿面结构的数字化模型。

可变径向切深下螺旋齿球头铣刀微细铣削(英文)

微细铣削加工是使用微型立铣刀在高主轴转速下制造微型元件的加工方式,分析切削力和加工稳定性对表征微细铣削加工过程起着重要的作用。提出一种数值分析的方法来研究螺旋齿球头立铣刀在可变径向切削深度下的微细铣削加工过程。首先建立了球头铣刀微细铣削的模型,并推导了切削力的计算公式;采用时域仿真的方法详细计算了螺旋齿球头立铣刀和平头立铣刀铣削加工的切削力,并对比了二者切削力仿真的结果;通过时域和频域研究相结合的方式详细分析了小径向切深下球头铣刀微细铣削的稳定性。最后,分析得到了Hopf-flip分岔,并深入对比和分析了不同加工条件下铣削加工的稳定性状况。

在CW6263C车床上磨削大导程螺旋齿

在ＣＷ６２６３Ｃ车床上磨削大导程螺旋齿沈阳工业学院贾薇沈阳电工机械厂陈玉国，夏占奎，于桂芳制造波纹板轧机中有四个如图１所示的大导程螺旋齿型波纹轧辊。按技术要求，大导程螺旋齿面必需在粗加工和热处理后进行磨削才能达到设计要求。但没有适宜的磨削设备，为此，...

立式水冷器螺旋齿管自动清洗技术

我国立式水冷器普遍低效的根本原因是水垢。依据冷却水流速低、落差大、可以利用的位能充裕的特点 ,研制成功塑料螺旋齿管自动清洗技术。其原理是以冷凝管与内管之间的螺旋流道替代管内截面形成成倍加速的螺旋线流动 ,使螺旋齿管获得较强的自转力矩。通过理论分析和不同结构参数的螺旋齿管的对比试验 ,得到的结果是 :自转力矩与冷却水流量二次方成正比 ;较大的内管直径、较小的螺旋角有利于力矩强化 ;与纽带相比 ,自转力矩增大 141%,可以在 0 .4m/s左右的流速下可靠自转 ,污垢清洗能力更强 ,传热系数提高 5 0 %;制造简单 ,具有较高的工程应用价值。

具有双螺旋齿面的直锥齿轮冷摆辗成形过程的数值模拟与试验研究

为了获得高质量、高精度的直锥齿轮精密锻件,对具有双螺旋面齿形的直锥齿轮冷摆辗成形工艺进行了Deform-3D数值模拟分析和工艺试验研究。首先借助于Deform-3D有限元模拟分析软件对直锥齿轮冷摆辗成形过程进行数值模拟,分析其齿形的充填规律,获得在冷摆辗成形过程中齿轮内部的应力、应变分布规律;并在此基础上,制定了合理的冷摆辗成形工艺过程,确定了合适的坯料形状尺寸以及成形工艺参数。工艺试验结果表明,采用该冷摆辗成形工艺得到了齿面表面质量高、齿形精度高、加工余量小、无裂纹和折叠、充填饱满的高质量双螺旋齿面直锥齿轮锻件。

螺旋齿圆拉刀CAD系统的研究与开发

为了提高螺旋齿圆拉刀的设计精度以及生产效率，开发出螺旋齿圆拉刀CAD系统。利用VB语言对SolidWorks进行二次开发，实现拉刀的三维参数化设计，并利用有限元软件ABAQUS／Standard建立正交金属拉削有限元模型，确定设计螺旋齿拉刀参数的合理性。

螺旋齿圆拉刀CAD系统的研究与开发

为了提高螺旋齿圆拉刀的设计精度以及生产效率,开发出螺旋齿圆拉刀CAD系统。利用VB语言对Solidworks进行二次开发,实现拉刀的三维参数化设计,并利用有限元软件ABAQUS/Standard建立正交金属拉削有限元模型,确定设计螺旋齿拉刀的参数的合理性。

三维螺旋齿廓曲面接触强度计算模型

从三维螺旋齿廓曲面的形成得到接触强度计算模型。介绍改进的有限元齿廓曲面接触强度计算法，包括改进的计算方法、确定产生最大接触应力时啮合位置的方法等。提出计入齿面接触载荷非线性及啮合齿对数发生变化时的斜齿轮三维接触强度有限元建模方法及程序，给出应用实例。该方法使齿面接触强度计算更接近工况。此方法还可应用于圆柱螺旋齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆等传动接触强度的计算。