章动式双圆弧螺旋锥齿轮齿面曲率与运动特性研究

为了准确评估章动式双圆弧锥齿轮副两处啮合区域之间的啮合特点和差异,对表征齿轮传动质量好坏的曲率和相对运动参数进行了理论计算研究。首先,基于齿轮空间啮合原理,推导了双圆弧内、外锥齿轮的齿面参数方程;接着,在此基础上建立了章动传动啮合坐标系,采用齿面接触分析(TCA)方法,得到了无装配误差情况下接触点的运动轨迹;然后,根据微分几何理论推导出了接触点处各类曲率和速度的数学表达式,并根据赫兹(Hertz)弹性接触理论确定了齿面接触区形态;最后,采用算例分析了接触点的主曲率、诱导法曲率、卷吸速度、相对滑动速度和滑滚比等变化趋势及其反映的特性。研究结果表明:椭圆长轴方向诱导法曲率接近0,短轴方向诱导法曲率绝对值较小,由齿面公法矢量方向可知,两啮合区域在传动过程中不发生曲率干涉现象,且具有良好的接触强度;相对滑动速度远小于卷吸速度,这有利于减小磨损;两区域的滑滚比均趋近0,表明传动接近纯滚动;瞬时接触点和齿面接触区均位于啮合齿面中部并沿整个齿宽方向分布,有限元结果与理论计算结果一致。该研究结果可为章动式双圆弧锥齿轮的弹流润滑和磨损分析提供理论基础。

任意转角位置的双渐开线齿轮的齿面数学模型

运用渐开线展开和曲线包络原理,建立了双渐开线齿轮端面齿廓数学模型,用数据验证了模型的准确性。在端面齿廓数学模型基础上建立了任意转角位置的双渐开线齿轮齿面数学模型,使用该模型获得了三种典型刀具齿顶圆弧半径的双渐开线齿轮三维仿真图形,并进行了啮合仿真,从而验证了齿面数学模型的正确性和可行性。该齿面数学模型表述简单,使用时无须坐标变换,能快速、真实地描述双渐开线齿轮任一轮齿在任意转角位置时齿面上的任一点。为双渐开线齿轮三维数字化设计、制造,啮合干涉、运动学和动力学分析提供了简捷的新理论依据。

短筒柔轮谐波齿轮传动新设计新工艺与实验

为了提高短筒柔轮谐波齿轮传动刚度,提出了一种柔轮和刚轮采用新齿形的短筒谐波传动的设计方法.柔轮轮齿采用双圆弧齿廓,刚轮轮齿采用具有一定倾角的共轭齿廓,从而提高轮齿的啮合面积.提出了采用慢走丝线切割加工柔轮和刚轮轮齿的加工工艺,分别试制了刚轮有倾斜轮齿、长径比各为1/4和1/2的两种50机型短筒柔轮谐波齿轮减速器样机,并进行了刚度测试实验.结果表明,刚轮轮齿有倾角的新型短筒柔轮谐波传动与刚轮轮齿无倾角的短筒柔轮谐波传动相比,传动刚度可提高39%以上.

双圆弧齿轮传动多目标优化设计

为了提高双圆弧齿轮传动的设计质量,依据齿轮啮合原理、双圆弧齿轮的设计理论和方法,建立同时追求齿面相对主曲率最小、在一定范围内的纵向重合度最大、齿轮传动总体积最小的约束多目标优化设计数学模型。给出了约束3目标粒子群优化设计方法。借助于MATLAB编制优化设计程序,对范例进行分析计算。优化过程及结果表明,改进的约束多目标粒子群优化方法能够有效地提高产品的综合经济技术指标。

关于船用齿轮机构输入功率的补偿

船舶航行时船体中拱及中垂弯曲变形使沿船体纵向布置的齿轮机构的轴承支座中心距产生缩减。这种中心距缩减会导致互相啮合的两齿轮间产生附加的径向压力,从而使齿轮机构处于双面啮合工作状态。本文分析及计算了齿轮机构在该双面啮合工作状态时齿间摩擦及轴承摩擦所消耗的功率,并提出能满足船用齿轮机构正常运行要求的输入功率补偿公式。

少齿差调度绞车设计

阐述的调度绞车设计系采用少齿差行星齿轮传动。它与以往的多级齿轮传动绞车相比，其结构大为简化。主要阐述少齿差行星齿轮传动的设计计算方法及少齿差调度绞车的结构设计。

双曲柄环板式针摆行星传动的齿形优化及运动仿真

基于VisualC++6.0,编制程序对摆线齿轮的齿形进行优化设计,改善了摆线齿轮的啮合状态,并计算出摆线齿轮和环板的多齿啮合情况、齿面接触状态等;可以初步判断减速器基本尺寸的合理性,提高了设计效率,实现了传统的机械设计不能完成的设计计算,减少了样机制造成本,同时本系统利用OpenGL丰富的图形API接口,模拟了传动的动态运动情况,直观动态地观察行星传动的啮合情况及运动情况·

变截面摆线传动的齿廓曲率研究

变截面摆线传动是一种可以通过调整变截面摆线啮合副的轴向位置实现无侧隙啮合的新型摆线行星传动。曲率半径是轮齿根切、接触强度及刀具半径等设计和加工的重要参数。在运动学法的基础上,研究了变截面摆线轮齿廓曲面的曲率特性。通过针齿齿廓的曲率和运动参数确定变截面摆线轮齿廓曲面的曲率,建立了内啮合变截面摆线轮齿廓曲面曲率的统一表达式。从变截面摆线轮齿廓曲面轴向线性和非线性的角度,分别以锥形摆线轮和圆弧状/抛物线状鼓形摆线轮为例进行了关于变截面摆线轮曲率的曲率公式推导,进一步给出了数值计算实例。

基于动载荷的双压力角非对称齿轮稳态弹流润滑分析

把弹流理论应用到双压力角非对称齿轮上,在考虑动载荷的情况下,应用Newton-Raphson法对非对称齿轮传动进行弹流润滑数值计算分析,获得齿轮传动沿啮合线的中心油膜及压力分布,并给出5个特殊点的油膜厚度和压力分布,得到非对称齿轮传动的弹流润滑过程的基本特征,并与对称齿轮传动弹流润滑过程的基本特征进行比较。

双圆弧谐波传动齿廓参数对柔轮应力影响

针对设计规范中未考虑齿廓参数对柔轮疲劳寿命影响的问题,采用包络法设计无公切线双圆弧共轭齿廓,进行多体接触有限元分析,并建立齿廓参数与柔轮应力的响应面模型,分析各齿廓参数对柔轮应力的影响规律.结果表明:由于刚轮与柔轮之间的啮合齿对会约束装入波发生器时产生的柔轮变形,所以柔轮应力对齿廓参数变化的敏感度较高;谐波传动为多齿啮合传动,单个接触齿对受载较小,载荷对柔轮应力影响较小;齿厚比和双圆弧倾角对柔轮应力的影响最大,齿顶高系数和齿根圆角半径的影响次之,齿根高系数的影响最小;柔轮应力随齿根半径和齿根高系数的增大先减小后增大,其余齿形参数与柔轮应力呈负相关.

二齿差摆线轮齿廓顶部修形曲线的研究及其参数优化

本文探讨了采用短幅外摆线的等距曲线对二齿差针摆行星传动中摆线轮的顶部尖点进行修形的问题,提出了求解修形曲线合理参数的新的数学模型;并论述了采用奇数倍或偶数倍齿数进行修形的可行性,以及本数学模型的通用性.

一种新式双圆弧齿圆柱蜗轮传动装置

本文介绍一种新式双圆弧齿圆柱蜗轮传动装置,论述了它的特点、理论依据、计算结果及其弹性流体动力润滑特性分析.最后总结出这种新式蜗轮传动装置胜过常用的同类蜗轮传动装置的三大优点.

双边传动的活齿端面谐波齿轮啮合面积的研究

介绍了双边传动的活齿端面谐波齿轮传动装置的结构特点,研究了工作啮合副啮合总面积的变化规律,为了使啮合总面积的最小值最大、而且最大值与最小值的差最小,提出了将两端的端面齿轮的轮齿在圆周方向互相错开一定角度的结构设计方案,并得出了适宜的错开角度值θE以及错开θE后工作啮合副啮合总面积的计算公式。