成形加工齿轮最佳齿根曲线的探讨

水利启闭机常用到大模数渐开线齿轮传动,其齿轮加工一般用指形铣刀铣齿法。分析了渐开线齿轮齿根过渡曲线,以求得指形铣齿法的最佳齿根过渡曲线。

渐开线齿轮齿根过渡曲线方程的建立及三维精确建模

针对目前齿轮建模方法的不精确性,文章提出了一种精确的建模方法。此方法通过研究齿轮齿根过渡曲线,精确建立齿轮齿根过渡曲线,并建立齿轮的全齿形方程,并使用编程求出齿形的坐标点,最后在PRO/E中精确建立齿轮的三维模型。用此方法建立的三维模型更准确、更简单和更实用。并为后续对齿轮作仿真分析奠定良好的基础。

变位齿轮的齿根过渡曲线精确计算及在CATIA中工程图的快速实现

为了提高变位齿轮的工程图绘制的速度和精度,在建立变位齿轮的齿根过渡曲线方程的基础上,通过程序完成了变位齿轮的全齿廓数据的精确计算,并利用宏命令接口将数据输入到CATIA中。最后在CATIA中实现了变位齿轮的精确建模和工程图的快速绘制,为后续齿轮的弯曲强度分析、准确加工和尺寸验证奠定了技术基础。

基于ANSYS的齿根过渡曲线形状优化研究

渐开线齿轮齿根过渡曲线是影响齿根弯曲应力的重要因素。为提高齿轮的弯曲强度,采用有理二次贝齐尔(Bezier)曲线来描述刀顶曲线,运用ANSYS内嵌的一阶优化方法,以内权因子w1为设计变量、最大Von Mises应力为目标函数直接优化滚刀刀顶曲线来优化齿根过渡曲线,并通过30°切线法验证了优化结果的准确性,得出了齿根最大弯曲应力、刀顶曲线和齿根过渡曲线形状随内权因子w1的变化曲线。结果表明:w1=0.12时,齿根弯曲应力降低12.2%,仍能获得光滑的齿根过渡曲线和光滑的滚刀刀顶曲线。

渐开线齿轮齿根过渡曲线及其滚刀顶曲线的优化研究

本文阐述的研究工作重点是应用有限元──优化技术，直接优化滚刀刀顶曲线来优化齿根过渡曲线，实现用一把优化的滚刀展成同一模数不同齿数的渐开线齿轮，使其抗弯曲强度均得到提高，且综合提高量最佳。计算结果表明效果明显并与实验相符。

渐开线齿轮齿根过渡曲线的优化研究

阐述用有限元法计算轮齿的应力，求得全域上的最大应力，然后通过优化离散点促使全域上最大应力极小化。计算结果表明效果明显并与实验相符。

滚齿加工齿轮齿根过渡曲线及其曲率半径的数值计算

针对齿根过渡曲线及其曲率半径求解计算复杂的问题,给出一种实用的数值计算方法.以渐开线滚刀滚齿加工为研究对象,建立滚刀齿面的齿顶圆弧方程,利用滚齿加工数学模型,可计算获得精确的齿根过渡曲线的数值解.采用二次拉格朗日插值方法将诸多离散点构造成分段插值曲线以描述过渡曲线,可使过渡曲线曲率半径的计算得到简化.具体的算例表明,该方法具有精确、高效的特点.

基于空间接触的齿根过渡曲线对齿轮弯曲强度影响分析

在齿轮基本尺寸不变的情况下提高渐开线齿轮强度是一个重要课题。提出一种基于实际物理力学模型的渐开线斜齿轮三维模型空间多齿对同时接触的分析方法,应用Pro/E软件,以齿根过渡曲线分别为典型的双圆弧和单圆弧的两对变位斜齿轮模型为研究对象,按照一定的啮合角度变化,得到全方位接触分析结果,确保齿根弯曲强度结果的较高可靠性。通过对两种齿轮齿根应力的比较得出结论:算例中过渡曲线为双圆弧的齿轮齿根应力约为单圆弧齿轮齿根应力的1.3～1.5倍。最后通过VB(Visual basic)语言对Catia软件进行二次开发的方式仿真加工出上述两种齿轮模型,并在相同条件下进行有限元分析。在仿真加工出齿轮模型的齿根过渡圆弧曲率半径不完全一致的情况下,其齿根应力也满足1.3～1.5倍的结论。该分析方法可为齿根单圆弧齿轮的推广与应用提供基础支持。

逻辑齿轮的齿根过渡曲线设计及弯曲应力分析

建立了单圆角逻辑齿条刀具的齿顶圆半径的公式,得出齿顶圆半径与连接逻辑点的关系,并推出了两圆角逻辑齿条刀具的齿顶曲线方程。根据逻辑齿条刀具与逻辑齿轮之间相互啮合关系,求出逻辑齿轮齿根过渡曲线方程。通过Matlab编程求出逻辑齿轮齿廓上的点,拟合画出齿轮齿廓。建立了两种齿条刀具下的逻辑齿轮三维模型,运用Workbench对单齿啮合的逻辑齿轮进行静力有限元分析,得到逻辑齿轮的应力大小分布,结果表明单圆角齿条刀具对应齿根过渡曲线的逻辑齿轮弯曲强度较好。

Logix齿轮的齿根过渡曲线

Logix齿轮是依据全新的齿形理论所提出的一种新型齿轮。在比较几种常用的齿根过渡曲线以后,针对Logix齿轮的特点,基于啮合理论推导其齿根过渡曲线的坐标方程,为Logix齿轮的设计和加工提供理论依据。

一种齿根过渡曲线的求解方法

齿轮齿根过渡曲线是精确校核齿根弯曲强度和计算齿轮体积的重要计算依据,但是目前常用一个过渡圆弧近似的估算齿根过渡曲线,这就导致在用齿根过渡曲线做相关计算时引起较大的误差。通过分析范成法加工齿轮过程,建立了齿根过渡曲线的成形机理和数学模型,结合反转法和坐标变换推导出齿根过渡曲线的数学方程。把计算出的齿根过渡曲线与目前常用估算的齿根过渡曲线进行比较后,发现推导出的齿根过渡曲线与实际加工出的齿根过渡曲线相吻合,估算的齿根过渡曲线较多的去除了齿轮齿根部位的金属,与实际加工出来的齿根过渡曲线存在差异。

齿根过渡曲线弯曲应力的分析

使用I DEAS软件分别计算了齿条刀具为普通圆弧形刀顶、椭圆形刀顶及单圆弧刀顶加工出的齿轮的齿根弯曲应力。在有限元模型及载荷的处理上与传统方法不同 。

非圆齿轮齿根过渡曲线分析

齿根过渡曲线的曲率半径大小,直接影响渐开线起始圆直径和齿根强度。从理论上分析了非圆齿轮过渡曲线及根切界限。渐开线直齿圆柱齿轮的齿根过渡曲线有多种形式,过渡曲线对于轮齿弯曲强度有重要意义。为了提高非圆齿轮仿真结果的准确程度,构建了非圆齿轮齿根过渡曲线方程,分析了齿根过渡曲线上的弯曲应力,并与不同齿根过渡曲线的弯曲应力进行对比,也为后续的仿真、有限元分析提供了一定的依据。为保证正常啮合,合理设计齿根圆角大小,合理选用刀具,探讨了刀具齿顶圆角与轮齿齿根圆角之间的对应关系,有其重要的现实价值。

渐开线齿轮齿根过渡曲线分析

分析了齿根过渡曲线的形成，重点分析了使用齿条型刀具和齿轮型刀具展成加工齿轮时，齿根过渡曲线的形式，及不同形式的齿根过渡曲线对齿轮弯曲强度的影响。分析了齿根过渡曲线在齿轮中的位置，介绍了用CAXA绘制齿轮和绘制齿根过渡曲线的方法。

椭圆齿轮齿根过渡曲线拟合

针对用折算齿形法绘制椭圆齿轮的齿廓时生成齿根过渡曲线的问题,提出了利用齿形渐开线上的等分点拟合齿根过渡曲线的方法,拟合了每个齿的左右齿廓齿根过渡曲线,解决了齿根过渡曲线的问题。该方法对提高椭圆齿轮的齿根弯曲强度提供了一种设计方法,并对电火花线切割加工的编程能有所指导。

基于ANSYS的齿根过渡曲线形状优化研究

齿根过渡曲线形状对齿轮强度的影响很大。利用SolidWorks齿轮参数化建模,其中齿根过渡曲线采用多段圆弧;基于啮合齿轮的接触分析,以齿根最大von-Mises应力的极小值为目标变量,采用ANSYS Workbench对齿根过渡曲线形状进行了优化研究,优化后的过渡曲线可以大幅度改善齿轮齿根受力情况、降低齿轮损坏的机率。通过实验验证了本方法的可行性,同时对获取最佳齿根过渡曲线形状具有理论指导意义。

基于椭圆的渐开线齿轮齿根过渡曲线研究

渐开线齿轮齿根过渡曲线是影响齿根弯曲应力的重要因素。为提高齿轮的弯曲强度,提出了采用椭圆曲线代替延伸渐开线的等距曲线,基于坐标转换原理,求出椭圆曲线方程。并采用30°切线法求出椭圆过渡曲线齿形系数和应力集中系数,与标准刀具加工的齿根曲线进行比较,结果表明采用椭圆过渡曲线可以使弯曲应力降低15%。根据齿形法线法,反求出获得该椭圆曲线的滚刀刀顶曲线,为滚刀刀顶设计和实际加工提供了理论依据。

渐开线齿轮齿根过渡曲线计算及在UG中精确建立齿轮三维模型

目前齿轮建模方法在齿廓工作的渐开线部分易于精确建模,但齿根过渡部分曲线通常为近似替代,这对应力分析会产生较大误差。为此采用数学方法建立齿轮齿根过渡曲线函数方程,用UG公式表达式绘制齿根过渡曲线,同时用坐标旋转法使渐开线工作齿廓与齿根过渡曲线对接,精确建立渐开线齿轮的三维模型,由此建立的三维模型更准确实用,实现齿轮的参数化建模,并为后续对齿轮作仿真分析奠定良好的基础。

非对称齿轮齿根过渡曲线与齿根应力

编写计算机软件，生成非对称齿轮齿根过渡曲线．指出齿形非工作侧产生根切的原因．根据齿根过渡曲线，给出非对称齿轮齿根应力计算公式以便校核齿轮强度．

滚齿齿根过渡曲线与滚刀齿形设计

滚齿生成的齿根过渡曲线与根切不仅与滚刀的设计有关,而且还受齿轮自身参数的影响。齿根过渡曲线的形状、各点上的曲率及根切的深度及位置均由上述因素确定。通过齿根过渡曲线生成的过程能了解滚刀齿形及齿轮参数对过渡曲线的影响及新结构剃前滚刀的设计途径。