最低形变能条件下摆线针轮承载啮合区间确定方法

针对摆线针轮缺乏有效载荷分析方法的问题,本文提出了一种基于最低形变能的摆线针轮负载特性分析方法。通过引入最低形变能,确定了实际的同时啮合齿数,获取了符合工程实际的真实负载特性,并通过有限元仿真和测量实验,验证了引入最低形变能理论分析方法的正确性和有效性。结果表明:最大可能啮合齿数的预测结果、利用能量最低原理计算的结果和有限元分析结果均为16齿,理论计算、实际测量和仿真分析的传动误差曲线都呈现出相对一致的抛物线趋势,其最大波动幅度分别为3.83′、3.66′和3.70′。

齿轮泵与齿轮马达的脉动差异性及其轻量化设计

为了明晰齿轮泵/齿轮马达输出量的脉动机理及其差异性,基于由性能到参数的逆向设计方法和渐开线齿廓的无根切特点,以最能反映输出脉动与困油等性能的重合度和轻量化效果的齿数为渐开线齿廓的构造变量,重点推导出无量纲节法线长度等齿廓参数式;据此,重构出齿轮泵输出流量和齿轮马达输出转速的脉动系数式;由许可脉动系数下的轻量化设计方法,确定出相应的最小重合度及其最少齿数。结果表明,重合度是影响脉动系数的关键参数,齿轮马达的转速脉动系数大于齿轮泵的流量脉动系数,重合度越大,脉动系数越小,脉动差异性越小,但困油负荷越大;重合度和齿数是影响轻量化效果的两个关键参数,重合度越大或齿数越少,轻量化效果越好;最小重合度由许可脉动系数唯一确定,最少齿数由最小重合度、许可齿顶压力角和许可齿顶圆心角等共同确定,从而完善了齿轮泵/齿轮马达就脉动系数方面的现有结论。

双渐开线齿轮最小齿数的研究

从端截面出发研究双渐开线齿轮不产生根切的极限齿数，指出在界点切齿啮合时，啮合线并不通过刀尖椭圆中心，进而导出不产生根切的最小齿数计算式，并把齿顶变尖问题与不产生根切的极限齿数结合在一起进行研究，展现了双渐开线齿轮的优越性。

基于最小凸包的直齿圆柱齿轮检测方法研究

提出了基于齿轮外轮廓最小凸包及凸包缺陷的直齿圆柱齿轮齿数及缺齿识别算法,采用二值图像连通域跟踪提取齿轮外轮廓,然后进行外轮廓最小凸包及凸包缺陷检测,去除伪凸包缺陷后进行齿数检测及缺齿部位识别。根据直齿圆柱齿轮外形特征,提出了基于齿轮外轮廓凸包顶点的齿顶圆检测方法,以及基于齿轮外轮廓凸包缺陷最深点的齿根圆拟合方法,实现了直齿圆柱齿轮的特征圆参数快速测量。实验结果表明,齿数及缺齿识别算法正确率高达98.48%;与现有两种典型方法对比,齿轮特征圆拟合算法可以实现各种情况下齿顶圆和齿根圆的高速高精度定位。

正弦齿条所生成齿轮的根切特性探讨

讨论了基于正弦齿条生成的齿轮的根切特性正弦齿条的几何形状可以认为是由无数个渐开线齿轮的生成齿条所组成.仿照渐开线齿轮的根切特性的讨论方法,推导出正弦齿条所生成齿轮的根切判别依据和无根切最少齿数的计算式.经讨论和仿真证实,正弦齿条所生成的齿轮在一个特定的齿顶高下最容易发生根切,该齿顶高数值只取决于正弦齿轮的设计压力角.相应的无根切最少齿数也仅取决于正弦齿轮的设计压力角,而与齿顶高系数值无关.在相同设计压力角下,正弦齿轮的无根切最少齿数远小于渐开线齿轮的无根切最少齿数.

小型化、少齿数齿轮传动最少齿数的研究

研究了少齿数齿轮的存在范围和啮合界限点,推导出了少齿数齿轮在利用仿形法加工过程中齿顶变尖和齿槽变尖时的压力角,得出少齿数齿轮的存在范围为:直齿圆柱齿轮最少齿数为3个齿,斜齿圆柱齿轮的最少齿数为2个齿。以小齿轮的齿根干涉限制条件为依据,通过数学变换简化了齿轮变位系数求解模型,以齿轮端面啮合角α't的设计和加工经验数据值域,求解超越方程、选择变位系数组、设计齿轮副参数,应用Y38卧式滚齿机加工了3齿齿轮,证明研究成果具有实用价值。

圆柱斜齿圆弧齿轮根切分析

圆柱斜齿圆弧齿轮根切的深入分析和详细数据目前并不多见,影响人们对该齿轮根切产生确切、具体和深刻的认识,以及现有理论的广泛应用。针对圆柱斜齿圆弧齿轮,导出了其根切界限方程和不根切条件,详细研究了根切可能性、齿廓最易根切点的位置、不根切最少齿数的确定。将这些成果应用于纯滚动圆弧齿轮和W-N圆弧齿轮,得到验证、拓展和新结论,并获得齿轮工作者很想得知的根切计算数据。研究为各种具有圆柱圆弧齿的机械零件的不根切设计提供了理论依据。

圆柱齿轮传动最少齿数的分析

阐述圆柱齿轮根切的概念及避免根切的方法,给出用范成法加工时齿条形刀具和齿轮形刀具不发生根切的最少齿数,并分析重合度对最少齿数的影响,得出两种情况下的最少齿数.

渐开线小齿数齿轮传动的最小螺旋角

对小齿数齿轮传动的特点和计算要点进行分析，为在设计中避免小齿轮发生根切和齿顶变尖，合理选择基本参数提供了依据。