利用齿面接触印痕逆向确定曲线圆弧齿轮的加工刀盘半径

为了设计出任意齿面接触印痕的曲线圆柱齿轮副,提出了一种根据所需齿面接触印痕尺寸逆向确定加工曲线圆柱齿轮的盘形铣刀半径的方法。首先,介绍了曲线圆柱齿轮副的齿面数学模型;其次,建立了齿面接触印痕计算的数学模型;然后,以4种不同半径的双刃铣刀所加工的曲线圆柱齿轮为例,研究了盘形铣刀半径与齿面接触印痕之间的关系图谱;最后,利用插值法实现盘形铣刀半径的选择。该法可以跳过齿轮的试加工环节,降低了齿轮制造成本,为固定面铣式曲线圆柱齿轮的设计与制造奠定了基础。

面向制造的弧齿圆柱齿轮建模及强度分析

在分析弧齿圆柱齿轮加工原理和数学建模的基础上,提出一种面向制造的弧齿圆柱齿轮建模新方法,解决长期以来弧齿圆柱齿轮3维造型和实际加工不一致的问题,保证后续分析、加工等工序的正确性。基于UG的二次开发,采用齿坯滚动进给、刀具旋转切削的方法,实现面向制造的弧齿圆柱齿轮的3维造型和快速原型制造,在此基础上深入分析刀具半径对弧齿圆柱齿轮的接触应力分布的影响,得出不同曲率下齿轮强度的变化规律。有限元分析结果表明同等条件下弧齿圆柱齿轮的接触强度较直齿轮有显著提高,其最大齿根应力仅为直齿圆柱齿轮的27%,弧齿圆柱齿轮齿根应力与弧齿线半径有明显的关系。此方法为弧齿圆柱齿轮在高速重载等工况下的工业应用提供理论依据和工程应用价值。

新型齿轮传动副建模及接触分析

在分析曲线齿圆柱齿轮加工原理基础上,提出一种面向制造的曲线齿圆柱齿轮建模新方法,基于UG的二次开发,采用齿坯滚动进给、刀具旋转切削的方法,实现面向制造的曲线齿圆柱齿轮的三维造型,并根据Hertz公式建立了曲线齿圆柱齿轮的接触应力计算公式。有限元分析结果表明,同等条件下曲线齿圆柱齿轮的接触强度较直齿轮、斜齿轮有显著提高,其最大应力仅为直齿圆柱齿轮的73.8%,斜齿轮的76.57%,为曲线齿圆柱齿轮在高速重载等工况下的工业应用提供理论依据和工程应用价值。

基于全齿宽啮合的弧齿圆柱齿轮参数化设计及接触特性

为了揭示全齿宽啮合弧齿圆柱齿轮齿面间的真实接触情况,根据齿轮啮合原理,推导了基于全齿宽啮合的渐开线弧齿圆柱齿轮的精确齿面和过渡曲面方程,通过MATLAB软件编程计算出弧齿圆柱齿轮的凹齿面、凸齿面及过渡曲面的坐标点,将计算得到的点云导入三维实体建模软件,经过简单处理生成精确弧齿圆柱齿轮的三维实体模型。最后,通过数值解法计算了渐开线弧齿圆柱齿轮的真实啮合情况,并用可视化界面显示齿面接触曲线。结果表明该齿轮是关于齿轮中间截面对称的全齿宽啮合弧齿圆柱齿轮;轮齿在进入和退出啮合时是部分齿面接触。

曲线圆柱齿轮专用铣削加工装置设计

曲线圆柱齿轮是一种特种传动装置,其具有重合度大、无轴向力、易加工等特性,论文分析了其展成原理以及其常用的加工方法,并对单面加工和双面加工法两类加工方法进行了对比说明。对利用格里森刀盘加工曲线圆柱齿轮时的几何参数进行探讨。在分析铣削加工曲线圆柱齿轮范成运动的基础上提出了曲线圆柱齿轮专用铣削加工机床的总体设计方案与布局,并对范成加工曲线圆柱齿轮过程中各基本运动的具体实现作了详细的设计。所设计的机床能够实现加工曲线圆柱齿轮所需要的基本运动,具有较好的工程应用价值。

曲线齿线圆柱齿轮啮合数学模型

参照圆弧齿线圆柱齿轮齿面方程的推导方法以及齿面组成特点,介绍了一类曲线齿线圆柱齿轮的齿面组成特点.采用齿轮啮合原理中的单参数曲面包络方法,运用坐标变换推导了曲线齿线圆柱齿轮的数学方程和共轭齿面方程的一般形式.以圆弧齿线圆柱齿轮的齿面方程推导为例,推导了圆弧齿线圆柱齿轮的空间啮合数学模型,并采用UG建模软件建立了圆弧齿线圆柱齿轮的3D模型,验证了该方法的正确性.研究结果为进一步开展新型齿线的设计、新型曲线齿线圆柱齿轮传动研究提供了理论基础.

非对称圆弧齿线圆柱齿轮建模与强度分析

为了提高圆弧齿线圆柱齿轮的强度,提出了双压力角非对称齿形设计。以双压力角铣刀盘为假想齿条,根据展成运动原理,推导齿面数学模型,获得齿面离散点坐标;在Pro/E中采用逆向建模的方法,建立高精度的非对称圆弧齿线圆柱齿轮模型;借助ABAQUS软件,分析工作载荷下两组压力角为25°/20°和25°/20°齿轮副的应力情况,提取出轮齿的齿面接触应力和齿根弯曲应力曲线。结果表明:大轮、小轮齿面的最大拟合误差分别为0.025mm、0.023mm;大压力角圆弧齿线圆柱齿轮能够显著提高轮齿的强度性能。

硬齿面渐开线直齿圆柱齿轮轮齿几何形状优化设计的探讨

本文运用二线连续体形状优化的数值方法,以描述渐开线直齿圆柱齿轮轮齿几何形状参数为设计变量,以提高轮齿的抗弯能力为目标函数,在传动质量等约束条件下对硬齿面渐开线轮齿的几何形状进行了优化设计的探索。

基于UG和ADAMS的弧齿圆柱齿轮动力学分析

根据弧齿圆柱齿轮加工原理及其齿面方程,利用UG/Open Grip二次开发语言在UG中完成齿轮的参数化建模,并实现齿轮副的装配。应用ADAMS对齿轮副进行动力学仿真,得到其在传动过程中部分参数特性曲线并对其进行分析。鉴于目前关于弧齿圆柱齿轮的研究没有成熟的动力学分析成果及计算理论,故将分析结果与同样参数的直齿、斜齿圆柱齿轮的理论计算值进行对比。结果表明:三者周向力、径向力及法向力比较接近,弧齿轮副的轴向力呈对称分布,虽然瞬时值较大但其平均值接近于零。研究结果为弧齿圆柱齿轮的动态特性研究和参数优化提供了技术支撑和理论指导。

弧齿圆柱齿轮两种加工方法工艺分析

以弧齿圆柱齿轮的两种加工方法的工艺过程为研究对象,对两种加工方法的工艺特点和优缺点进行了对比分析。同时,以加工原理为基础,采用三维建模软件按照实际加工过程对两种齿轮的加工进行模拟,得到了两种工艺下弧齿圆柱齿轮的三维模型。使用三维建模软件分别对两种弧齿圆柱齿轮进行啮合分析和干涉分析。分析结果表明,旋转刀盘法加工弧齿圆柱齿轮的工艺性能要比平行连杆法好,特别是可以进行磨齿、剃齿等精加工工艺。因此,采用旋转刀盘法加工弧齿圆柱齿轮更适用于工业推广应用。本文中的研究对弧齿圆弧齿轮的设计和选用有一定的参考作用。

面向制造的圆弧齿线圆柱齿轮建模及特性分析

齿轮是现代工业中最重要的传递动力的机械零件之一,开发受力状况良好的新型结构一直是这一领域的研究前沿。圆弧齿线圆柱齿轮是一种新型传动机构,首先阐述了其成型原理,在坐标变换和空间啮合理论的基础上,推导其齿面方程。运用UG/grip语言,开发了符合实际加工过程的圆弧齿线圆柱齿轮的自动生成程序,实现了圆弧齿线圆柱齿轮理论模型的参数化造型,且分析得出了圆弧齿线圆柱齿轮副正确啮合的条件。