齿轮传动性能检测系统设计与试验

齿轮传动中的啮合角和重合度受制造精度、载荷、齿廓磨损、变形等因素影响会发生改变,导致传动的平稳性和连续性下降。为检测齿轮传动啮合参数,基于机器视觉技术设计了齿轮传动性能检测系统。该系统由轮系、传动装置、测量装置和图像分析系统等组成。使用工业摄像机拍摄齿轮啮合运动图像,基于最小二乘法进行数据分析,检测齿轮节圆、啮合角、重合度等啮合参数。检测结果表明,实际啮合角和重合度值检测结果与设计值相对误差低于5%。该检测系统具有高效、实时、非接触等优点,为齿轮智能制造及检测提供技术支持。

基于啮合角函数的非圆齿轮共轭齿廓直接求解

定义了非圆齿轮啮合角函数的概念,提出了基于啮合角函数的非圆齿轮共轭齿廓的直接求解方法·建立了齿廓求解的运动几何学模型,给出了齿廓方程,给出了齿廓啮合原理的啮合角函数表达式·该方法,给定啮合角函数,无需坐标变换,可直接求解共轭齿廓,简化了非圆齿轮共轭齿廓的求解·该方法亦适用于圆齿轮齿廓,实现了圆齿轮和非圆齿轮共轭齿廓求解的高度统一·为齿轮传动的设计计算提供了一种有效的新途径·

动力齿轮传动振动机理研究之一──工作压力角变化的影响

把齿轮作为弹性体，研究动力传动过程中轮齿变形导致的工作压力角变化、瞬时节点跳动、瞬时不定传动比、速度波动等引起的振动的机理．结合轮齿加载啮合分析和边界元法编制计算分析软件；建立齿轮副弹性啮合过程模型；分析各运动参数变化的规律，并结合啮合原理对计算结果进行分析．

角变位齿轮传动变位系数之和恒大于分度圆分离系数的解析法证明

运用极值理论详细论证了角变位齿轮传动变位系数之和xE恒大于分度圆分离系数y．

内平动齿轮传动几何参数的优化设计

为了解决内平动齿轮传动设计中几何参数,特别是变位系数确定困难、计算过程繁琐和计算结果精度不高等问题,探讨渐开线少齿差行星齿轮传动优化设计的方法,采用机械优化设计理论,运用CAD建立了内平动齿轮传动变位系数和啮合角的优化求解数学模型,在优化软件LINGO平台上编程实现了计算过程的自动化和几何参数的优化,得到了一齿差和二齿差内平动齿轮传动变位系数和啮合角的最优值,并结合工程实例,验证了该方法的优越性。计算结果表明:一齿差内齿轮副最小啮合角为53.2°,二齿差最小啮合角为39.3°;一齿差内齿轮副的外齿轮最好采用标准齿轮,内齿轮采用变位系数为0.577的正变位,二齿差内齿轮副的内、外齿轮均须采用正变位,有时变位系数大于1。

基于啮合角函数的非圆齿轮齿廓求解及几何特性研究

定义了非圆齿轮的啮合角函数 ,由此 ,建立了非圆齿轮齿廓方程 ,并导出非圆齿轮齿廓曲率半径、齿廓弧长和滑动系数计算公式 ;提出了齿廓根切的条件。啮合角函数决定了非圆齿轮齿廓形状及其几何特性 ,由啮合角函数可直接求解共轭齿廓 ;无需先给定齿廓曲线 ,即可由啮合角函数系统地对齿廓几何特性进行分析。该共轭齿廓的直接求解及几何特性研究甚为简便。

动力齿轮传动振动机理研究之二──实验研究分析

结合光弹测试技术，提出了一个利用力平衡原理测量齿轮副工作压力角的新方法；设计了一个简易的实验装置；测量了一对以聚碳酸脂为材料的直齿轮在一个啮合周期中的瞬时工作压力角．实验结果与计算结果非常吻合，验证了实验装置的可靠性．

对角度变位齿轮传动削顶量的探讨

深入分析了角度变位齿轮传动中 ,要同时保证无侧隙和标准顶隙 ,必须将齿顶削减一段 ,并借助无侧隙啮合方程式和中心距变动系数 y的定义 ,用数学方法系统地证明了削顶量为 (x1 +x2 - y)

平面内啮合齿轮传动最小啮合角研究

内平动齿轮传动是平面内啮合齿轮传动的一种,为了改善该机构的性能,分析了平面内啮合齿轮传动中啮合角对该机构轴承受力和啮合效率的影响,结合设计实例,在LINGO平台上计算出了不同几何参数时的最小啮合角,为内平动齿轮传动性能的提高和应用推广提供了理论依据。

基于啮合角函数的非圆齿轮重合度求解

从几何学角度,以啮合角函数计算的非圆齿轮齿廓曲线方程与齿顶曲线方程为基础,建立了非圆齿轮重合度与极角的关系,分析了影响重合度的因素。通过研究齿廓曲线的极限啮合位置、根切界限点、齿顶变尖点等问题,引入了极限重合度概念,并提出了一种新的精确控制非圆齿轮重合度的方案。

渐开线齿轮的综合设计法

提出了渐开线齿轮的综合设计法,给出该方法常用的计算公式,列举了应用实例,分析了用按节圆模数设计的刀具和传统刀具所加工齿廓的差异,为分析和设计非标的渐开线齿轮提供了一种可供选择的方法。