非对称齿轮啮合刚度精确求解及齿廓参数分析

非对称齿轮是一种轮齿两侧采用不同压力角的新型渐开线齿轮,其齿廓参数对齿轮齿廓形状、运动特性、承载能力、传动效率和动力学特性等有至关重要的影响。基于齿轮啮合原理,运用李特文矢量法,根据加工刀具齿廓参数方程推导了非对称齿轮全齿廓方程;应用材料力学理论,建立非对称齿轮时变啮合刚度的数值求解模型,并通过有限元方法验证了该模型的有效性。基于所建立数值分析模型进行算例研究,总结了刀具圆角、压力角和变位系数对齿轮啮合刚度和重合度的影响规律。结果表明,随着轮齿工作侧压力角的增大,齿轮齿根厚度增加,单齿对的啮合刚度加大,齿轮的承载能力得到有效提高。加工工作侧轮齿齿廓刀具圆角的增大,也有利于提高齿轮的啮合刚度;同时,工作侧齿廓压力角的增大会使齿轮的齿顶厚度降低、啮合重合度减小,会导致齿轮的齿顶强度和冲击韧性降低。非对称齿轮齿廓设计时,应根据实际工况合理设置压力角参数。

利用齿面接触印痕逆向确定曲线圆弧齿轮的加工刀盘半径

为了设计出任意齿面接触印痕的曲线圆柱齿轮副,提出了一种根据所需齿面接触印痕尺寸逆向确定加工曲线圆柱齿轮的盘形铣刀半径的方法。首先,介绍了曲线圆柱齿轮副的齿面数学模型;其次,建立了齿面接触印痕计算的数学模型;然后,以4种不同半径的双刃铣刀所加工的曲线圆柱齿轮为例,研究了盘形铣刀半径与齿面接触印痕之间的关系图谱;最后,利用插值法实现盘形铣刀半径的选择。该法可以跳过齿轮的试加工环节,降低了齿轮制造成本,为固定面铣式曲线圆柱齿轮的设计与制造奠定了基础。

硬质合金插齿刀设计制造的几何模型研究

考虑到插齿刀设计的传统方案存在着近似性，提出了一种更为精确的新设计方案，推导出相应的适合于任何齿形的硬质合金插齿刀设计的通用几何模型（也适用于一般插齿刀），并用渐开线齿形实例证明了新方案更优；另外还就新设计方案的硬质合金插齿刀的制造推导了相应几何模型（同样适合于一般插齿刀），又用渐开线实例验证了新方案的可行性和制造模型的可靠性。

非圆内齿轮三轴联动插齿加工技术研究

利用非圆齿轮节曲线的法向量得到了基于包络模型的非圆内齿轮插齿加工联动模型,并给出了非圆内齿轮在设计时避免根切的条件。同时,针对非圆内齿轮在插齿加工过程中可能出现的让刀干涉问题,给出了相应的判定条件及让刀方法。通过计算机仿真和实际加工验证了上述模型及让刀方法的正确性。

无理论刃形误差直齿插齿刀设计

为了提高插齿加工精度,提出一种无理论刃形误差插齿刀具设计方法。基于曲面共轭原理,根据待加工齿面和插齿加工运动特点,建立齿面共轭面的数学模型。前刀面选择球面形式,应用割线法求得共轭面和前刀面的交线,进而建立切削刃的数学模型。从刀具重新刃磨后仍能满足无理论刃形误差要求的角度出发,求取多条切削刃,利用所求得切削刃曲线构造后刀面,建立后刀面数学模型。插齿加工实验表明,采用无理论刃形误差直齿插齿刀加工工件,刀具重磨前后加工精度有较好的一致性,从而证明了该设计方法的正确性和可行性。

插齿刀齿形角修正算法与精度探讨

出于研制高精度插齿刀的需要,分析了插齿刀齿廓偏差产生的原因及插齿刀齿形角修正的必要性,提出了一种基于齿廓倾斜偏差误差补偿的优化迭代算法。通过一组实例验证了使用该优化算法设计的插齿刀切齿时产生的残余齿廓偏差较传统插齿刀要小。研究结果表明优化设计后的插齿刀可提高被加工齿轮的齿廓精度,并使其齿顶和齿根处产生等量的自然修形量。

新构形硬质合金插齿刀的设计模型

从提高硬质合金插齿刀构形精度和抗崩刃能力的角度出发,提出了用异形凸曲前刀面代替传统的锥形前刀面的硬质合金插齿刀新构形方法,推导出新构形插齿刀异形凸曲前刀面的通用几何模型。

无理论刃形误差插齿刀设计方法

针对现行插齿刀存在的理论齿形误差,以及刃磨后加工精度一致性差的问题,提出了一种无理论刃形误差的渐开线齿轮插齿刀设计方法。依据齿轮啮合原理,建立了虚拟齿轮齿面的数学模型;采用球面作为前刀面,建立能够同时满足直齿及斜齿插齿刀设计要求的前刀面数学模型;通过虚拟齿轮齿面与前刀面求交,获得无理论刃形误差的切削刃;为保证刃磨后加工精度的一致性,以多条无理论刃形误差切削刃构造插齿刀后刀面;最后用设计实例证明了该设计方法的可行性和优越性。

基于盘形刀具的弧齿锥齿轮齿顶倒棱加工方法研究

为了解决弧齿锥齿轮齿顶倒棱效率低精度差的问题,提出一种采用盘形刀具进行齿顶倒棱的方法。创建包含齿顶倒棱特征的齿轮几何模型,以单个齿槽两侧棱线为扫描路径创建圆柱扫描体。以两圆柱扫描体的相交线为基础,确定倒棱加工时盘形刀具与齿轮的空间位置关系,进而计算倒棱加工参数。创建包含机床、盘形刀具和齿轮的仿真加工环境,设定多组加工参数后分别完成齿顶倒棱仿真加工。测量齿顶倒棱的形状误差数值,以形状误差最小为依据,确定加工参数的最优值。这种方法在弧齿锥齿轮铣齿机上安装盘形刀具即可实现,无需专用机床,而且相比于其他形状刀具,盘形刀具参与切削部分的长度较长,可有效提高刀具寿命。

曲线圆柱齿轮专用铣削加工装置设计

曲线圆柱齿轮是一种特种传动装置,其具有重合度大、无轴向力、易加工等特性,论文分析了其展成原理以及其常用的加工方法,并对单面加工和双面加工法两类加工方法进行了对比说明。对利用格里森刀盘加工曲线圆柱齿轮时的几何参数进行探讨。在分析铣削加工曲线圆柱齿轮范成运动的基础上提出了曲线圆柱齿轮专用铣削加工机床的总体设计方案与布局,并对范成加工曲线圆柱齿轮过程中各基本运动的具体实现作了详细的设计。所设计的机床能够实现加工曲线圆柱齿轮所需要的基本运动,具有较好的工程应用价值。

基于最大形状系数的齿轮泵轻量化研究

为实现高综合性能渐开线齿轮泵的轻量化目的。首先,由泵的设计流程,推结出其轻量化在于关乎齿形参数的啮合角和关乎体积参数的模数确定;其次,由极限啮合位置和限定的齿顶角,以啮合角为变量,双节圆柱体积最小为目标,构建单变量优化模型;然后,针对泵用的这对具有最大形状系数的齿轮,创新出一款能无根切滚齿加工的双压力角齿刀轮廓;最后,以齿顶限速确定出标准化的模数。结果表明:齿轮泵归结为啮合角与模数的轻量化设计,概念清晰,计算简单;单变量齿形优化,质量好、效率高;近上限的模数标准化取值,泵的综合性能好;压力角和顶隙系数对轻量化影响甚微,为恒取标准的20°压力角提供依据;齿顶角越小,齿数越少,最大形状系数越大;所推荐的齿数为7,重合度约1.1,困油性能好,啮合角约30°,传动效率较高;双压力角齿刀具有顶刃圆角小和齿轮滚齿加工无根切的特点等。为其它容积泵的轻量化设计,提供一种创新的途径和方法。

斜齿轮插齿刀计算机辅助设计研究

插制渐开线斜齿轮的加工是一种空间啮合的加工方式,计算过程非常复杂。文中提出加工渐开线斜齿轮插齿刀的程序化设计方法及实现。

关于硬质合金渐开线型插齿刀CAM模型的研究(英文)

0 IntroductionConsidering the approximation of traditional design scheme on gear shaping cutter,we have given a new design model in paper[1],derived its CAD geometric model andverified that the new scheme is superior to the traditional one,but whether or not thenew designed cutter can be carried out with ordinary grinder is worth discussing fur-ther.This paper is to verifty the practicability of paper[1].

采煤机镐形齿受力的计算机模拟分析

以试验数据为基础,对采煤机镐形截齿实际工况的煤层和镐形截齿受力建立数学模型;对镐形齿受力进行计算机模拟,且模拟的曲线反映截齿随不同参数的变化。从而为分析截齿的失效形式、截齿加工和设计打下基础。

插齿刀重磨及重磨时调整方法分析

从展成刀具切削面形成入手,根据重磨时保持形状和尺寸不变的原则,建立了切削部分的模型,分析了刀具安装参数对刃磨及刀具使用的影响,以插齿刀为例,分别论述了以刀具后面,前面及任意面为基准实现刃磨时调整原理和方法,并附有图例.得到了展成刀具结构和具体生产条件,选择适当的调整方法,可保证满足刀具重磨要求.

新构形硬质合金插齿刀制造模型

随着硬质合金刀具的广泛应用,硬质合金插齿刀的研究越来越受到齿轮制造业的重视。从提高新构形硬质合金插齿刀异形凸曲前刀面铲磨精度的角度出发,根据微分几何的包络理论及新构形硬质合金插齿刀设计模型,推导出铲磨新构形插齿刀异形凸曲前刀面的数学模型。

刨煤机链轮齿面加工系列刀具的设计

本文分析了链轮加工的常用方法 ,设计了专用链轮铣削刀具。该刀具具有效率高。

普通磨齿机上精确插齿刀后面的磨削

研究了在普通磨齿机上磨削插齿刀后面的方法,得到了在磨齿机上实现展成运动的参数。提出了保持用渐开线凸轮的方法,改变面曲线支撑廓形,或者保持用平面支承的方法,改变凸轮廓形的刃磨的方法。讨论了曲线支承的形状、凸轮廓形和凸轮结构,采用数控机床时,用相应的程序保证插齿刀刃磨精度。

加工圆柱斜齿轮盘形铣刀齿形设计

建立了斜齿圆柱齿轮侧面及齿根面的直角坐标方程式，应用矢量法确定盘形铣刀齿刃与轮齿侧面及齿根面接触线上各点的参数值．并编制设计程序框图，从而实现了加工斜齿圆柱齿轮盘形铣刀齿形的计算机设计．

插齿刀尺寸检测方法分析

分析了插齿刀设计与制造工艺的关系,讨论了插齿刀齿形的磨削和检验方法,提出了“固定显示读数法”和“双截面法”来保证插齿刀尺寸精度的两种方法。