双重螺旋法准双曲面齿轮啮合性能研究

针对采用双重螺旋法(全工序法)加工的准双曲面齿轮副,运用数值分析的方法研究了安装误差、螺旋运动系数与啮合性能之间的作用规律。利用矢量法建立切齿加工数学模型,求得齿面方程并建立齿轮副装配数学模型,利用齿面接触分析(TCA)研究含多种安装误差的齿面接触特征;建立齿面失配数学模型,分析螺旋运动系数对齿面接触特征、几何形貌的影响规律,揭示双重螺旋法对轮齿工作面、非工作面不同的修形原理;结合刀具与齿坯之间的相对位置关系,阐述了展成线的求解过程,研究了螺旋运动系数对展成线位置的影响规律。对准双曲面齿轮副(7×43)进行磨齿和滚检实验,与数值分析结果进行对比验证了分析模型的正确性。

航空高速双联斜齿圆柱齿轮行波共振的研究

本文用三维有限元方法研究了星型传动中双联斜齿圆柱齿轮结构的行波共振。根据星型传动系统计算出的作用在双联斜齿轮上的动态载荷,成功地模拟计算出了双联齿轮处于一、二和三节径前、后行波共振时的动态响应,其响应分布形态与理论分析和实验响应曲线吻合较好。数值计算结果表明,在双联齿轮传动中,由于两齿轮啮合频率的不同,将会对齿轮结构的行波共振响应产生很大影响。这一点在设计具有双联齿轮传动的系统结构时应特别值得注意。本文通过实例计算进行了比较详细的讨论。

双联圆柱直齿轮注塑模具设计

针对聚甲醛(POM)塑料双联圆柱直齿轮的精度和外观质量要求,通过对塑料件结构和成型工艺特性分析,设计出了一套注塑模具。型腔、型芯采用组合式结构,设计了型芯安装定位杆以保证嵌件在型腔中的位置。模具采用点浇口浇注形式,推出机构采用推管推出。并对注射成型工艺参数进行优化,该模具可以实现自动化生产,提高产量。

齿轮传动中NW轮系可装配条件研究

论述了NW型周转轮系的装配条件 。

螺旋锥齿轮双重双面法多轴联动数控加工计算机仿真研究

研究了双重双面法多轴联动数控加工螺旋锥齿轮的计算机仿真构建齿轮几何模型问题,在CATIAV5平台下使用VB6.0开发出加工仿真系统,系统能动态显示加工过程,能自动生成加工后的螺旋锥齿轮三维实体模型,取YH603螺旋锥齿轮数控铣齿机的具体结构和对应的机床参数与一对实际的加工齿轮参数,用开发的仿真系统进行了螺旋锥齿轮双重双面法加工仿真,仿真结果与实际加工出的齿轮吻合良好,为螺旋锥齿轮的虚拟加工的实现提供了一种方法。

螺旋锥齿轮齿面误差修正技术研究

研究了机床调整参数误差对双重螺旋法加工的螺旋锥齿轮小轮齿面误差的影响规律。基于齿轮啮合原理,使用MATLAB软件建立误差齿面方程,推导出了含机床调整参数误差的齿面离散点误差解析式,获得了对应机床调整参数误差的凹、凸两齿面误差拓扑图,分析了机床调整参数误差与齿面误差的映射关系,确定了对齿面误差影响较大的调整参数。借助2阶曲面对齿面误差拓扑图的近似表达,得出机床调整参数误差对齿面误差的影响权重。基于齿面误差及两齿面误差敏感矩阵,建立了齿面误差修正模型,通过广义逆矩阵的最小二乘法解超越方程组,获得机床调整参数的修正量。最后通过实例验证了误差齿面的修正效果,结果表明修正后凹凸两面的齿面误差大幅下降。

双联塑料齿轮注射模设计制造

分析了双联塑料齿轮的结构特点和成型工艺性,阐述了4个分型面的设计依据和模具的工作过程,以及为了保证塑件的精度在齿轮型腔制造上采取的工艺方法。

高速及重载齿轮材料和热处理发展趋势

针对当前工程实际中所需高性能高速、重载齿轮研究制造中所面临的难题 ,分析了高速、重载齿轮材料及热处理状况 ,指出了解决难题的关键在于改进材料 ,采用低温深层硬化或复合表面处理达到高性能齿轮的要求。

双重螺旋法加工的螺旋锥齿轮副动力学分析

针对某对汽车传动系统中的螺旋锥齿轮副,基于双重螺旋法切齿加工原理建立了其精确的三维几何模型。采用ABAQUS软件对齿轮副进行了模态分析,得到了前30阶固有频率和振型。采用ADAMS软件对其进行了振动特性分析,得到了齿轮副在不同载荷与转速下的振动响应。仿真结果表明:齿轮副的固有频率较高,一般的激励难以达到,但当小轮转速在3 800 r/min左右时,啮合频率与一阶固有频率接近,仍可能发生共振,应当避免;相同转速下,载荷越大,振动加速度幅值反而越小;相同载荷下,转速越高,振动加速度振幅越大。研究为螺旋锥齿轮的优化设计提供参考依据。

双重螺旋法加工螺旋锥齿轮齿面的主动设计

为解决双重螺旋法加工的螺旋锥齿轮接触区难调整的问题,根据螺旋锥齿轮加工的创成模型获得小轮共轭齿面,然后通过预置配对齿面的啮合性能,对小轮共轭齿面进行修形获得满足预置啮合性能的目标齿面;以小轮结果齿面与目标齿面偏差平方和最小为目标,将小轮加工参数调整量作为变量,考虑约束条件建立了优化模型,采用非线性约束优化求解的方法求解。最后以双重螺旋法加工的8×43的准双曲线齿轮副修型为例,通过数值计算和滚检试验来验证双重螺旋法加工齿面的主动设计方法有效性。

弧齿锥齿轮双重螺旋法切齿原理及齿面接触分析研究

弧齿锥齿轮双重螺旋法具有高效、可实现干切削的特点,是Gleason制弧齿锥齿轮的先进加工方法。为揭示双重螺旋法的切齿原理,以大轮成形法加工的弧齿锥齿轮双重螺旋法为研究对象,以啮合原理和微分几何学为基础,根据刀盘、机床、工件之间的运动位置关系,利用矢量法、基于齿面3个参考点建立切齿数学模型,推导机床调整参数的计算过程;然后,以齿槽中点作为参考点,修正弧齿锥齿轮副的齿坯几何参数;另外,以小轮产形面方程代替其共轭齿面方程,提出新的齿面失配设计新方法,与传统方法相比简化计算过程。以一对7×43的准双曲面齿轮副为例进行设计计算和切齿加工,齿面接触分析与滚动检查结果验证所提出的双重螺旋法切齿原理的正确性,并根据该切齿原理开发弧齿锥齿轮双重螺旋法的设计软件,为该方法在国内的推广提供理论基础与技术支撑。

基于双重双面法的弧齿锥齿轮双侧齿面同步修形设计

针对弧齿锥齿轮的双重双面法加工方法,以小轮齿槽中点作为双侧齿面修形的参考点,通过预置双侧齿面的啮合参数,构建符合啮合性能要求的目标齿面,建立基于加工参数优化的目标齿面误差数学模型和约束函数,采用非线性约束优化函数反求大轮的加工参数。根据齿面几何接触分析和有限元接触分析,对优化后的加工参数进行验证,结果表明,齿面修形后的啮合性能满足预期需求。

基于Pro/Moldesign的粉末冶金铁基双联齿轮成型模设计

通过分析粉末冶金汽车双联齿轮成型模设计的实例,进行粉末冶金模CAD的应用研究与实践,并基于Pro/Moldesign探索三维CAD技术在粉末冶金成型模设计中的应用。

重载数控铣床SAE8620H钢双联齿轮光纤激光焊接接头的组织与性能研究

采用光纤激光焊接方法进行重载数控铣床SAE8620H钢双联齿轮的焊接试验,并进行显微组织、力学性能、疲劳性能和X光无损检测与分析。结果表明,该接头成形性好、无明显焊接缺陷、力学性能和疲劳性能均较好,接头的抗拉强度、屈服强度、伸长率和疲劳寿命分别达到母材的96.8%、97.2%、94.0%和91.5%。

双安全钳作用下的电梯导轨建模与变形分析

结合双安全钳作用特点,以多跨度细长杆模型为基础,建立并求解了电梯导轨在复杂受力状态下的弯矩方程和挠曲线方程。计算对比了双安全钳和单安全钳作用对导轨弯曲变形与临界力的影响,最后通过试验验证了建模的正确性。研究结果表明双安全钳可以有效降低导轨的最大变形和最大应力,提升电梯安全性。

弧齿锥齿轮双重螺旋法加工数学模型及齿面偏差修正研究

建立了弧齿锥齿轮双重螺旋法加工的数学模型。基于齿轮啮合原理,完成了弧齿锥齿轮双重螺旋法加工齿面的数字化表达及离散化齿面点的构建,分析了各加工参数误差对齿面拓扑结构的影响程度;建立了齿面修正模型,通过算例验证,结果表明,齿面偏差得到了有效减小。

载荷和安装误差对小模数螺旋锥齿轮啮合特性影响分析

基于双重双面法切齿原理和加工方法,建立小模数螺旋锥齿轮数学模型,采用有限元仿真技术,建立齿轮副加载接触分析模型,形成小模数螺旋锥齿轮精确数学模型-实体模型-加载接触分析模型的建模分析流程;分析额定载荷和载荷变化2种情况下的双重双面法螺旋锥齿轮啮合特性,探究小轮轴向安装误差、大轮轴向安装误差和轴交角安装误差对齿轮副啮合特性的影响规律。研究结果表明,随着载荷的增大,啮合印痕面积、传动误差、齿根弯曲应力和齿面接触应力均增大,但当载荷远小于额定载荷时,传动误差大于额定载荷时下的传动误差;小轮远离轴交点的轴向安装误差对螺旋锥齿轮啮合特性有较大的影响,大轮靠近轴交点的轴向安装误差对齿根弯曲应力和齿面接触应力影响较大,但对传动误差影响较小,轴交角安装误差、大轮轴向安装误差和小轮轴向安装误差对螺旋锥齿轮副啮合特性的影响逐渐增大。

基于空间包络理论的双刀盘铣齿关键参数优化

针对直线廓形的单铣刀盘铣削斜齿轮时齿面法向偏差较大且分布不均匀的问题,提出一种双铣刀盘铣齿法来减少齿面法向偏差。根据空间包络原理,对双刀盘铣齿进行建模并通过解析算法求取双刀盘所包络的端面齿形和齿面法向偏差。在不过切的前提下,求取刀盘间距的调整范围,并结合刀轴中心距分析两者与齿面最大法向偏差的关系。根据所得规律,以双刀盘铣齿关键参数—刀盘间距、刀轴中心距与法向偏差的关系为约束条件,通过调整刀盘间距与刀轴中心距,使用离散变量网格直接寻优算法,以减少齿面最大法向偏差为优化目标,对双刀盘铣齿关键参数进行优化研究,从而实现对齿面法向偏差的优化。通过物理样机试验表明,该优化方法可有效减少齿面最大法向偏差。

双刀盘铣削斜齿轮端面齿形分析

针对单刀盘铣齿端面齿形不均匀余量对后续齿面精加工的影响,提出一种双刀盘铣齿方法。使用空间包络理论建立双刀盘铣齿数学模型,推导双刀盘铣齿接触条件式,得到空间接触线,并根据螺旋面啮合原理得出端面齿形。利用渐开线齿廓性质,对端面齿形的法向偏差进行了求解,求取端面齿形法向偏差的分布形式,得到最大法向偏差。通过与单刀盘铣齿端面齿形进行比较,进一步验证双刀盘铣齿对端面齿形的优化,表明双刀盘铣齿可有效减小齿面法向偏差,改善齿面余量分布。

减小螺旋锥齿轮齿面加工误差的参数修正方法

针对螺旋锥齿轮加工过程中因无法避免误差而导致齿面加工精度难以保证的问题,提出螺旋锥齿轮加工误差控制模型及加工参数修正方法。首先,基于实际加工中的刀具与工件相对位置与相对运动关系,依据坐标齐次变换与啮合原理,确定加工参数与加工曲面之间的函数关系,建立螺旋锥齿轮精确齿面模型;然后,计算实际加工齿面与理论齿面的法向距离,从而建立由加工参数驱动的齿面几何误差控制模型;接着,对加工参数进行敏感性分析,选取敏感性较高的加工参数作为误差补偿模型优化变量,以提高优化效率;最后,将齿面误差最小化问题转化为最小二乘法问题,基于改进的L-M算法进行求解,得到加工参数补偿量,以此对加工参数进行修正达到减小齿面加工误差的目的。采用一对由双重螺旋法磨削加工得到的螺旋锥齿轮副作为应用实例,对该方法进行实际加工验证,结果表明:加工参数调整后,螺旋锥齿轮齿面加工误差降低了65%以上,实际测量的齿面绝对误差均不超过0.005 mm,能够满足工程实际需求,证明该方法能够有效提升齿面加工精度。该方法可为螺旋锥齿轮乃至其他复杂曲面零件加工提供一种加工误差补偿思路。