谐波齿轮传动中杯形柔轮的有限元计算与分析

基于简化的柱形壳体理论的柔轮应力计算是一定程度上的近似,实际工况中柔轮的齿圈开裂问题难以克服。以谐波齿轮传动中的杯形柔轮为例,建立柔轮啮合的仿真实体模型,在啮合齿对接触边界的节点之间建立面一面接触单元,用三维弹性接触问题有限元法较全面地计算和分析了承载柔轮齿圈和筒体的应力大小及分布规律、轮齿变形及影响机理。找出了柔轮开裂在设计阶段的主要原因,预测了危险断面的位置。根据柔轮理论、利用有限元计算结果重新计算并修正了轮齿影响系数,重新校核了柔轮强度。与理论计算结果和破坏实例对比得到了更接近实际的结果,为研究柔轮问题提供了一种更精细、高效的方法。

基于可靠性稳健优化设计的齿轮轮齿修形量

在可靠性高阶矩理论基础上,将优化设计、灵敏度设计与稳健设计相融合,建立了圆柱齿轮传动的齿轮修形参数可靠性稳健设计模型,提出了一种以修形参数为设计变量,以修形参数的灵敏度和齿轮质量为目标函数的圆柱齿轮优化修形方法.从可靠性稳健设计角度解决了齿轮修形参数确定方法的问题.研究了轮齿修形参数的改变对齿轮传动可靠度的影响,通过计算机程序进行验证并获得了理想的数值计算结果.数值算例表明所提出的方法是一种非常方便和实用的改善轮齿修形量的方法,为确定齿轮轮齿最佳修形量提供了一种理论依据.

内啮合高阶椭圆齿轮多方案虚拟插削与分析

为探索节曲线内凹的内啮合高阶椭圆(斜)齿轮插削方法,文章基于内啮合插削运动特征,建立高阶椭圆(斜)齿轮插削模型,构建直齿轮插削插刀等转角、齿坯等弧长、齿坯等转角和齿坯等极角方法,设计斜齿轮插削插刀附加运动和齿坯附加运动方法。虚拟插削显示,节曲线内凹的高阶椭圆(斜)齿轮能够采用上述方法进行插制,齿坯等弧长法插制的齿轮各齿廓齿面精度一致,附加运动方法对齿向精度无影响。

空天用泵轻量化的齿廓逆向设计方法及高形技术

为进一步提升空天用齿轮泵的容积效率及其轻量化.在现有渐开线齿廓的基础上,基于少齿数无根切加工方法,采用先极限后高形、先间接参数后基本参数的齿廓逆向设计方法,将高形齿廓分为高形无啮合、双齿啮合、单齿啮合的3大区域,并给出相应的参数化坐标方程;针对齿顶角2°、重合度1.1、齿数8的案例参数,展开极限转子、高形转子的形状系数和容积利用系数的计算与比较;且就高形齿廓的无啮合过渡曲线,给出了相应的改进措施.结果表明:极限齿轮的节圆压力角、齿顶压力角、形状系数、容积利用系数分别为23.37°,40.83°,1.213,0.391;高形齿轮的则为23.37°,44.33°,1.283,0.447,容积利用系数增效14.32%;高形无啮合齿廓、高形点与对偶转子上的基点、过渡曲线均会发生、可能发生干涉,提出避让用过渡圆弧的新方案,既能避免干涉又能简化加工.研究为其它泵类转子的轻量化设计,提供一种逆向的设计方法及进一步的高形技术.

滑动高副的摩擦系数及蜗杆传动效率

本文分析并通过试验，研究了滑动高副的摩擦系数。

超短齿齿形系数计算程序设计

利用齿形系数计算公式设计出计算程序,并计算出超短齿的齿形系数,最终将这些数据编制成表。这将为齿轮的计算机辅助设计带来很大的方便。

高形转子基于渐开线齿廓的型线构造方法研究

为进一步提升渐开线转子的最大形状系数以实现泵的轻量化和降低径向泄漏。基于渐开线齿廓的构造方法,提出了具有渐开线齿廓的转子型线。先后构建了高形转子的渐开线型线方程,给出了其最大形状系数的计算方法,分析了转子间的型线干涉与改善。结果表明:顶圆弧能有效降低径向泄漏,提高泵的容积效率;0°~5°齿顶半角下的最大形状系数提升了2叶下的9.3%~4.3%,3叶下的13%~6.2%,4叶下的13.9%~5.8%;峰渐开线型线包括过渡用和共轭用两部分,过渡段与配对转子的型线基点存在干涉;替代的凹圆弧型线段既可避免型线干涉,也利于缓解转子系统的动不平衡,且加工简单。

齿轮螺旋线修形优化研究

齿轮传动由于受制造和安装误差、齿轮弹性和热变形等因素的影响,在啮合过程中不可避免地会产生振动、冲击和偏载,从而造成齿轮效率和寿命偏低的问题。针对该问题,运用虚拟仿真验证手段,以典型外啮合直齿圆柱齿轮为研究对象开展螺旋线修形优化。结果显示,优化后齿轮表面应力分布均载程度提高78.31%,传动误差降低41%,螺旋线载荷分布系数降幅达到39.3%,接近于1。可见,螺旋线修形能够显著改善因各种因素综合引起的螺旋线偏差,改善传动状态,提高啮合质量。

不动点迭代法在齿形系数和应力修正系数计算中的应用

为了精确计算渐开线齿轮的齿形系数和应力修正系数,在计算过程中引入了不动点迭代法,并编制出计算齿形系数和应力修正系数的Matlab程序。最后,通过实例进行了验证。

平面刀具加工面齿轮的理论分析

采用平面刀具加工面齿轮可提高刀具的通用性和降低设计制造成本.首先在对格林森方法仿真的基础上指出仅用高阶滚比是不能获得理想齿面的.然后提出了附加运动,通过这个附加运动与高阶滚比刀具在运动中可以实现虚拟渐开线的精确模拟.其三提出了确定高阶滚比、附加运动多项式系数的方法.其四建立了平面刀具的产形面和平面刀具加工的面齿轮的数学模型.最后进行了滚比与运动规律、轮齿接触分析等数值仿真,结果表明:算例中的最大齿面误差为-1.05mm,接触路径倾斜,接触椭圆长度为11.2mm,传动误差约为0″,被加工面齿轮与标准小轮的啮合表现出良好的"准共轭"特性.因此这种可粗切,亦可精磨的加工方法具备良好的可行性与实用性.