非圆锥齿轮的三维计算机辅助设计

应用微分几何知识,以曲面上的短程曲率为基础,将非圆锥齿轮副的球面节曲线在平面上展开,并结合平面当量节曲线的有关知识,提出了当量齿轮的齿形计算方法,成功地将非圆锥齿轮的设计转化为平面齿轮设计,实现了非圆锥齿轮的计算机辅助设计。

具有圆柱内齿轮的非圆行星齿轮机构节曲线的设计

根据齿轮啮合理论 ,提出一种具有圆柱内齿轮的非圆行星齿轮机构的节曲线设计方法。在该行星齿轮机构中 ,行星齿轮与一个中心齿轮皆为非圆外齿轮 ,而另一个中心齿轮为圆柱内齿轮 ,且系杆的长度是变化的。这种行星齿轮机构的加工简单 ,装配方便 ,具有应用前景。

节曲线封闭的非圆齿轮传动比函数设计

当只给定非圆齿轮传动比周期内的部分传动比函数时,提出了两种方法设计整个周期的传动比函数,使非圆齿轮能够连续传动且传动比函数二阶连续,以保证传动平稳。首先根据主从轮各自转圈数要求确定传动比函数的周期,在保证齿轮能够连续传动的条件上,分别应用傅里叶级数和多项式补足周期内给定部分区间外的传动比函数。最后给出算例,解释这两种传动比函数的设计过程并比较这两种方法的优劣,为节曲线封闭的非圆齿轮传动比设计提供了依据。

一对相同非圆齿轮传动节曲线的设计方法

提供了一对相同非圆齿轮传动节曲线的设计方法 ,对初始节曲线的获得、节曲线光滑性的改善以及节曲线的外凸设计等作了较为详细的讨论 。

非圆齿轮差动轮系往复机构反求设计与运动学分析

为了简洁有效地实现所需的往复运动,提出了一种非圆齿轮差动轮系组合并配以齿条来实现往复直线运动的新型机构,通过合理的节曲线设计,可得到理想的输出运动曲线,该机构形式简单、运行可靠。完成了机构运动学分析,并分析了节曲线对运动特性的影响机制。以执行部件遵循余弦加速度和正弦加速度运动规律输出为例,反求得到了该机构非圆齿轮的节曲线,研究了输出齿轮的摆动角度、差动轮系传动比以及节曲线阶数等参数对节曲线的影响规律和设计准则。比较了上述两种运动规律对节曲线、传动比以及急回特性的影响规律。搭建了非圆齿轮差动轮系传动系统原理样机,并验证了新型传动系统的可行性。

基于Visual Lisp的高阶多段变性椭圆齿轮节曲线参数化设计

高阶变性椭圆齿轮是在综合研究高阶椭圆和变性椭圆生成机理的基础上提出的一种新型的非圆齿轮形式。针对其节曲线设计的复杂性和计算量大的特点,提出了一种根据高阶变性椭圆齿轮节曲线的极坐标方程。以AutoCAD为平台以Visual Lisp为开发工具的方法对该类椭圆齿轮节曲线进行参数化设计,使得高阶变性椭圆齿轮的节曲线设计更加精确、快速。同时,这为后期高阶变性椭圆齿轮的CAD/CAM系统的研究工作奠定了基础。

高阶椭圆齿轮副的加工仿真及设计缺陷修正方法研究

基于插齿刀与高阶椭圆齿轮的啮合原理,建立了插齿刀包络高阶椭圆齿轮副齿廓的数学模型,开发了模拟插齿刀包络高阶椭圆齿轮副齿廓的动态仿真程序。依据高阶椭圆齿轮副的传动比函数及其节曲线函数的特性,推导出了高阶椭圆齿轮副节曲线的修正方程,通过修正高阶椭圆齿轮副节曲线的设计参数有效减少了高阶椭圆齿轮副叠齿、根切和过切等设计缺陷的发生。文中实例验证了该设计缺陷修正方法的实用性和有效性。

MATLAB在非圆行星齿轮节曲线设计中的应用

以n阶椭圆组成的连续光滑的封闭曲线作为太阳轮的节曲线,依据非圆行星轮系的基本运动关系建立了其配偶内齿圈节曲线设计的数学模型。依据微分几何原理推导出主从动非圆齿轮的节曲线封闭及轮齿均布的判定条件,运用MATLAB语言开发了求解该节曲线设计数学程序,最后导出一种非圆齿轮低速大扭矩液压马达节曲线公式。

基于反求技术的非圆齿轮机构数字模型建立

为获得非圆齿轮机构的数字模型,基于反求工程技术,通过成熟产品实物图片直接获得一些相关基本数据。再结合齿轮机构运动原理利用计算机编程求解节曲线相关参数。最后根据所得参数建立非圆齿轮的数字模型。这种方法大大简化设计的复杂程度,便于模型建立,并对齿轮后期性能优化升级具有积极作用。

非圆行星齿轮液压马达设计系统开发

非圆行星齿轮液压马达是一种新型的低速大扭矩液压马达,其核心机构是一个无系杆、变中心距非圆行星齿轮机构。介绍了非圆行星齿轮液压马达设计的理论依据,引入非线性目标规划方法建立数学模型,避免了反复试凑的繁琐过程,并以34型非圆行星齿轮液压马达的设计为例验证了这一系统的有效性。

等-变速齿轮传动的啮合理论及其主动设计方法研究

在变速输纸机构和纺织机械中,要求主动齿轮转动1周时,从动齿轮能够输出多种运动形式。将从动齿轮转动过程中含有周期性的等速和变速运动的齿轮定义为等-变速齿轮,研究了其主动设计方法。根据曲线的光滑特性和节曲线封闭条件,推导了等-变速齿轮的节曲线方程;通过具体实例,建立了I型和II型等-变速齿轮的节曲线,利用Croe软件,给出了其装配模型;利用Adams软件,进行了运动仿真,仿真结果与预先给定的曲线形状基本一致。研究结果表明,通过改变从动齿轮的角速度和角加速度曲线,可以对等-变速齿轮的节曲线进行直接、有效的控制。

基于样条插值方法的非圆齿轮节曲线设计缺陷的修正

针对非圆齿轮节曲线设计中出现的不连续点和尖点问题,依据非圆齿轮节曲线的封闭性条件及其传动比函数,建立了非圆齿轮副节曲线设计缺陷的修正模型,通过引入修正因子,有效避免了节曲线产生不连续点的现象。基于非圆齿轮节曲线上的点与其密切圆之间的几何关系,分别建立了节曲线凸尖点与凹尖点的修正模型。将密切圆上的点作为插值点,密切圆与节曲线的切点为样条插值的边界条件,通过数值插值方法实现了对节曲线尖点的修正。研究结果表明,该算法能快速修正高阶阿基米德螺线齿轮副节曲线的设计缺陷,且算法是有效的。

心形非圆齿轮副节曲线设计研究

介绍了一种新型非圆齿轮副——心形非圆齿轮,从啮合传动特性出发分析了该非圆齿轮的运动规律,重点阐述了用三次曲线分段构造心形非圆齿轮节曲线,并列举工程实例验证该节曲线设计方法。通过Matlab计算作图,给出了心形非圆齿轮传动转角函数曲线、从动轮角速度变化曲线和角加速度变化曲线。计算作图的结果表明,该非圆齿轮的运动过程满足设计要求,角加速度变化曲线基本光滑,说明运动比较平稳,没有大的冲击。

自由节曲线非圆齿轮驱动差速泵设计与性能试验

为进一步改善差速泵性能,提出一种自由节曲线非圆齿轮驱动的四叶片差速泵,建立自由节曲线非圆齿轮驱动差速泵性能计算模型,编写差速泵性能计算软件,分析不同控制点下的差速泵排量、流量和脉动率等性能指标。结果表明,相比最优傅里叶节曲线,自由节曲线具有更好的局部优化能力,可有效提升非圆齿轮不根切最大模数和差速泵排量,降低差速泵脉动率,更有利于提高差速泵综合性能。试验表明,在相同泵尺寸及管路环境下,相比最优傅里叶非圆齿轮驱动的四叶片差速泵,自由节曲线非圆齿轮驱动的差速泵排量增加6.6%,不根切最大模数增加18.7%,有效提升了非圆齿轮承载能力,差速泵单泵脉动率降低8.3%,说明自由节曲线非圆齿轮更有利于提升差速泵性能。

实现等速往复运动规律的组合机构及其反求算法

提出了一种可实现等速往复运动规律的组合机构,该机构由一对非圆齿轮传动机构与一个正弦机构串联组合而成;当主动齿轮均速转动时,可严格实现正弦机构从动件等速往复运动。讨论了根据从动件等速往复运动规律确定非圆齿轮节曲线的运动学设计反求方法,并给出了多个非圆齿轮节曲线的设计方案,证明了该组合机构实现等速运动规律的有效性。该组合机构可广泛应用于需要准确实现等速运动规律且传递较大功率的机器主传动系统,如机械传动式拉压疲劳试验机、机械传动式减震器试验机等。

分插推培机构非圆齿轮节曲线设计分析与加工

针对高速水稻插秧机作业效率和质量的功能要求,提出了将非圆齿轮行星轮系作为分插机构的传动部件,并设计出非圆齿轮插秧旋转箱与双针推培插植机构。用解析方法建立了偏心齿轮-非圆齿轮旋转前插式水稻插秧机关键部件-分插机构运动学模型,并依据圆柱插齿刀范成法加工非圆齿轮的原理,构建了插齿刀与非圆齿轮毛坯的节曲线在相互啮合时的几何位置关系,建立圆柱插齿刀和非圆齿轮节曲线数学模型,为采用非圆齿轮行星轮系分插机构的高速插秧机的设计提供了理论依据。

曲柄滑块-非圆齿轮组合机构中节曲线反求设计

对曲柄滑块-非圆齿轮组合机构进行研究,为获取理想的滑块速度曲线,将非圆齿轮节曲线的设计分为等速和过渡行程两段。基于SolidWorks软件、MOTION插件、以及EXCEL软件进行反求,最终获得了理想的节曲线。使机构能实现输出件在工作区间完全等速,且具有较好的急回特性;同时设计更加简洁,省去了繁琐的计算,成为一种解决组合机构非圆齿轮节曲线设计通用的方法。

N叶非圆锥齿轮的设计缺陷分析

针对N叶非圆锥齿轮节曲线会产生不连续等问题,提出了一种新的非圆锥齿轮节曲线的设计方法,该方法有效简化了非圆锥齿轮的设计。推导了非圆锥齿轮的节锥与球面的交线方程,以该交线作为非圆锥齿轮的节曲线,以球面渐开线锥齿轮为非圆锥齿轮的产形刀具,建立了刀具的节面与非圆锥齿轮节面的数学模型。依据非圆锥齿轮节面大端曲线的特性,分析了节面曲线产生不连续点的原因及修正方法。研究结果表明,该算法可快速辨识出非圆锥齿轮产生根切和齿顶过切等设计缺陷,且算法准确和有效。