纯滚动单圆弧齿轮的动态特性分析

为达到降低振动和噪声的目的,利用设计软件Pro/E建立6组纯滚动单圆弧齿轮模型,每组模型分别改变摩擦因数、刚度、纯滚动单圆弧齿轮的模数、螺旋角、齿宽、凸圆弧齿轮的齿数,导入到动力学仿真软件ADAMS中,仿真分析得到实际工况下的动态啮合力及角速度时域和频域曲线,分析研究不同参数对纯滚动单圆弧齿轮的动态性能的影响。仿真分析得出:纯滚动凹圆弧齿轮角速度振幅随齿面摩擦因数增加而减小,随模数增加而减小,随螺旋角增加而增加,随凸圆弧齿轮齿数增加而减小,随刚度增加而增加;纯滚动凹圆弧齿轮的啮合力振幅随小模数增加而增加,随大模数增加而减小,随螺旋角增加而增加,随齿宽增加而增加,随刚度增加而增加。

纯滚动单圆弧齿轮多目标模糊优化设计

文章综合利用模糊评判方法和多目标优化设计方法,以相对主曲率半径最大、重合度最大和齿轮传动总体积最小为优化目标,建立了纯滚动单圆弧齿轮传动机构的多目标模糊优化模型,并对其进行单目标分析和多目标优化设计。设计分析得出:法向模数对纯滚动单圆弧齿轮的相对主曲率半径影响权重最大,其次是齿数、齿廓系数、螺旋角、齿宽系数。其中齿数、齿宽系数、螺旋角对纵向重合度影响大,并且随之增加而减小;法向模数、齿数、齿宽系数则对齿轮体积和影响大,并且随之增加而增加。影响程度从高到低的排序为:法向模数、齿数、齿宽系数、螺旋角、齿廓系数。所得结论为纯滚动单圆弧齿轮的受力改善和轻量化设计提供了理论参考和依据。

章动式双圆弧螺旋锥齿轮齿面曲率与运动特性研究

为了准确评估章动式双圆弧锥齿轮副两处啮合区域之间的啮合特点和差异,对表征齿轮传动质量好坏的曲率和相对运动参数进行了理论计算研究。首先,基于齿轮空间啮合原理,推导了双圆弧内、外锥齿轮的齿面参数方程;接着,在此基础上建立了章动传动啮合坐标系,采用齿面接触分析(TCA)方法,得到了无装配误差情况下接触点的运动轨迹;然后,根据微分几何理论推导出了接触点处各类曲率和速度的数学表达式,并根据赫兹(Hertz)弹性接触理论确定了齿面接触区形态;最后,采用算例分析了接触点的主曲率、诱导法曲率、卷吸速度、相对滑动速度和滑滚比等变化趋势及其反映的特性。研究结果表明:椭圆长轴方向诱导法曲率接近0,短轴方向诱导法曲率绝对值较小,由齿面公法矢量方向可知,两啮合区域在传动过程中不发生曲率干涉现象,且具有良好的接触强度;相对滑动速度远小于卷吸速度,这有利于减小磨损;两区域的滑滚比均趋近0,表明传动接近纯滚动;瞬时接触点和齿面接触区均位于啮合齿面中部并沿整个齿宽方向分布,有限元结果与理论计算结果一致。该研究结果可为章动式双圆弧锥齿轮的弹流润滑和磨损分析提供理论基础。

渐开线非圆齿轮的齿廓曲线数学模型

对于给定的非圆齿轮节曲线,借助于共轭齿条建立齿廓曲线的数学模型。根据渐开线齿轮齿廓成形原理,当共轭齿条分度线在非圆齿轮节曲线上作纯滚动,齿条的齿廓便在齿轮上包络出齿轮的齿廓。因此,首先建立了共轭齿条的数学模型和节曲线纯滚动模型,而后用啮合方程将这两个模型结合起来,经坐标变换后便在齿轮坐标系中获得了非圆齿轮齿廓曲线的数学模型。进一步用计算机图形仿真的方法获得椭圆齿轮的渐开线齿廓曲线图形,验证了该模型的正确性和有效性。该模型为非圆齿轮的加工刀具设计、数控加工程序设计以及轮齿强度分析等提供了基础。

基于Pro/E纯滚动单圆弧齿轮参数化建模

分析了纯滚动单圆弧齿轮齿廓的几何关系,建立纯滚动单圆弧齿轮齿廓数学模型,得出纯滚动凸圆弧齿和纯滚动凹圆弧齿轮基本齿廓各段圆弧计算表。在Pro/E环境下,应用关系式实现纯滚动单圆弧齿轮的参数化设计,完成了对纯滚动单圆弧齿轮的系统化开发,为纯滚动单圆弧齿轮的产品设计提供了方便高效的设计方法,可以大大提高齿轮的设计效率,缩短生产周期,同时为后续的有限元分析提供模型。

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。

纯滚动单圆弧齿轮的齿面相对主曲率半径和齿面接触应力分析（英文）

根据微分几何原理对纯滚动单圆弧齿轮进行曲率MATLAB仿真,分析了纯滚动单圆弧齿轮的不同参数对相对主曲率半径的影响;基于弹性接触变形理论,计算纯滚动单圆弧齿轮传动的齿面接触应力,考查主要参数对纯滚动单圆弧齿轮齿面接触应力的影响,为后续的纯滚动圆弧齿轮的设计制造具有重要意义,为开发新型的齿轮接触强度计算提供借鉴。

纯滚动凸圆弧齿轮齿根弯曲应力研究

以纯滚动凸圆弧齿轮为研究对象,分析了跑合前不同名义压力角、齿数、齿顶高系数对纯滚动凸圆弧齿轮的齿根弯曲应力的影响规律;分析得出:纯滚动凸圆弧齿轮的齿根弯曲应力随齿轮的名义压力角、齿数增加而减少,随齿轮的齿顶高系数增加而增加。为纯滚动单圆弧齿轮的参数选择提供参考。

纯滚动单圆弧齿轮弯曲强度研究

纯滚动单圆弧齿轮是在圆弧齿轮基础上发展出来的一种新型的齿轮传动,具有仅在节点处啮合的特性。为获得纯滚动单圆弧齿轮弯曲应力计算公式,从统计学角度,利用正交试验法对纯滚动单圆弧齿轮啮合过程中的弯曲应力进行分析。首先利用Pro/E对纯滚动单圆弧齿轮进行参数化建模,导入到ANSYS Workbench进行仿真研究,然后对试验数据进行了方差分析,得出了各因素对指标影响的主次顺序;并通过逐步回归分析法建立了纯滚动单圆弧齿轮的弯曲应力计算的强度模型。

圆弧齿轮啮合齿面间运动情况的深入分析

文章经严格的数学与运动学论证,得出圆弧齿轮齿面间运动形式新的结论:圆弧齿轮传动时,相啮合的两轮齿齿面之间沿接触线的运动形式是滚动与滑动并存。通过对凸凹齿廓上两螺旋接触线的分析可知,相啮合的轮齿齿面上的两条接触线长度不相等,进而得到啮合点在接触线上的速度大小亦不相等,因而得出上述结论。此结论可以将齿面间的运动情况更加客观真实的表示出。有利于定量地解释圆弧齿轮传动中的一些物理现象:如较易建立动压油膜,齿面磨损均匀,跑合性良好等。

斜轧方法生产圆弧齿轮坯分析

此文根据斜轧变形与圆弧齿轮的特点,运用金属变形理论、齿轮啮合原理及微分几何等方法,对斜轧圆弧齿轮坯的过程进行了分析,认为此方法是生产高性能齿轮坯的好方法。

新型圆弧纯滚动啮合齿轮传动的设计

针对现有普遍应用的共轭曲线齿轮传动由于存在相对滑动而导致的一系列不良后果 ,详细阐述了一种新型圆弧纯滚动啮合齿轮的齿廓实现方法 ,并给出了各基本参数的确定原则 。

纯滚动单圆弧齿轮的模态分析（英文）

纯滚动单圆弧齿轮是一种新型的圆弧齿轮,为了研究其振动特性,利用Pro/E建立纯滚动单圆弧齿轮的三维实体模型,然后导入到ANSYS中对该齿轮进行模态分析,分别得到纯滚动凸圆弧齿轮和凹圆弧齿轮的固有频率、振型及临界转速;讨论了不同齿数、模数、螺旋角情况下齿轮的固有频率,讨论结果为纯滚动单圆弧齿轮的优化设计和动态响应分析研究提供基础。

圆弧齿轮齿面沿接触线是滚动与滑动并存的证明

经严格的数学与运动学论证,否定了圆弧齿轮经典著作中的一个基本观点:凸齿廓与凹齿廓之间沿接触线是纯滚动。并得出了正确结论:两齿面之间沿接触线的运动形式是滚动与滑动并存。通过对凸凹齿廓上两螺旋接触线的分析可知,齿轮副的两条接触线长度不相等,进而得到啮合点在接触线上的速度大小亦不相等,因而得出上述结论。依此定量之结论,便可合理解释圆弧齿轮传动中的一些物理现象:如油膜厚度大,齿面磨损均匀,跑合性良好等。

基于遗传算法的双圆弧谐波齿轮的优化与分析

双圆弧谐波齿轮传动过程中产生的"双共轭"现象对谐波传动的承载能力有重要影响,为此,提出了一种基于遗传算法的针对谐波齿轮啮合时的"双共轭"区间的优化方法。首先,运用包络法求解柔轮的理论共轭齿廓;然后,以两段共轭齿廓的贴合程度为目标,建立了一种基于遗传算法的双圆弧谐波齿轮参数优化模型。使用此模型对柔轮参数进行优化设计,结果发现,该优化方法能对较多的参数进行优化且可以减少计算时间。对优化后的参数进行单参数敏感度分析,发现目标函数对凸齿圆弧半径、凹齿圆弧半径及齿厚比的敏感度低。因此,可以通过适当放宽低敏感度参数和控制高敏感度参数尺寸误差的方式来控制柔轮制造的精度并增加双圆弧谐波齿轮啮合时的"双共轭"区间。