偏心齿扇的循环球式转向器变传动比设计研究

为实现变间隙特性,循环球式转向器中摇臂轴上的齿扇通常设置了偏心距,该偏心齿扇是实现转向器变比传动的重要部件。由于齿扇存在偏心距,会使转向器输出的传动比曲线受到影响,尤其对变比曲线的影响更为明显,且会产生变异。以齿扇几何中心点和摇臂轴轴心点分别建立坐标系,计算分析了偏心齿扇在各转角点上所引起的传动比瞬时变化量,提出了用转向器期望的传动比减去该瞬时变化量来进行修正。依据瞬时修正后的传动比设计偏心齿扇的齿廓曲面,可使转向器输出期望的传动比曲线。同时,提出了定量修正传动比的简化方法,与期望值误差可控制在0.3%以内。

一种新型石材消防门无障碍开启技术

针对传统消防门开启角度无法达到160°,而无法满足消防验收及现代生活的需求,探讨了一种应用扇形齿轮的石材消防门无障碍开启技术,以解决传统消防门开启角度不达标的不足。实践表明采用扇形齿轮技术,不仅能很好地满足规范要求,更能有效扩大消防救援通道的空间,在现代建筑设计中具有广泛的应用前景。

变速比齿扇插齿加工的新型CNC系统

介绍一个用于变速比齿扇插齿加工的新型ＣＮＣ系统的结构、特点与关键技术，该系统可实现多种齿扇的在线编程、仿真、ＣＮＣ实时直接插科加工以及加工过程的动态跟踪显示，具有高的加工精度、效率与自动化程度。

基于直接插补的变比齿扇插齿加工研究

介绍了直接插补算法的思想及其在数控插齿中的实现方法。分析了齿扇加工干涉情况，提出了加工干涉的解决方法。实践表明，直接插补技术大大提高了插齿机的性能，干涉处理算法适应性强，消去了干涉，简化了工艺。

自定义齿扇插补控制算法

对插齿控制运动进行描述。将编译理论引入插补，成功地实现了对用语言描述的运动轨迹齿扇的实时插补。同时对另一种自定义方式──离散点定义作了介绍，研究并实现了一种无粗插补的样条曲线实时插补算法。最后给出一个自定义齿扇的加工实例，结果表明加工精度可稳定在ＧＢ１０００９５一８８６．５级。

一种新型减速带装置的设计

为了减少震动和噪声,设计了一种新型减速带装置。当车辆高速驶过减速带装置时,减速带面板瞬间不会下降,保持其应有的作用;而当车辆以低速驶过时,减速带面板在一对扇形齿轮的作用下缓慢下降,直至与地面平行,将车辆冲过减速带时的刚性冲击转变成柔性冲击,从而增强车辆通过的平稳性,减少震动和噪声;车辆通过后,复位弹簧作用使减速带复原;装置还实现了将车辆冲击减速带产生的能量转化成电能,存储利用。

钵盘苗扇形齿轮式取苗机构的凸轮设计及试验

为实现2Y–2型半自动钵盘苗移栽机的自动化取苗,设计了一种由扇形齿轮、沟槽凸轮及伸缩式苗夹组成的钵盘苗自动取苗机构。由于核心部件沟槽凸轮的轮毂形状影响苗夹的运动轨迹,对其主要结构参数包括中心距、摆杆长度和极半径进行了设计计算。对影响机构取苗效果的入苗深度、安装角度、基质含水率和转速进行了正交试验验证。结果表明:当入苗深度为34 mm,安装角度为75°,基质含水率为22%,转速为18 r/min,钵盘苗的基质脱落量、断根总长度及漏苗率最小。

扇齿发动机换向结构设计

扇齿发动机用齿轮齿条代替了传统的曲柄连杆机构,发动机的机械效率有望得到较大的提高,是我校申请的专利(ZL021336601)。对该发动机的工作原理进行了简要介绍,设计了槽和轮以保证发动机换向时能够较好地过渡。

逆向工程与精确设计

通过对轿车摇窗机扇形齿轮的设计, 说明逆向工程与精确计算相结合, 同时也介绍了扇形齿轮的冲压工艺、模具及数控线切割加工方法。通过测量扇形齿轮实样可以直接得到齿顶圆直径、齿根圆直径和公法线长度。测量轿车摇窗机总成可以得到齿轮传动中心距, 结合供货方提供的啮合电动机小齿轮精确参数, 有渐开线直齿圆柱齿轮模数、齿数、变位系数和压力角, 推算出扇形齿轮的其他齿轮参数; 扇形齿轮复杂形状的其他尺寸数据均由常规逆向工程方法测量确定, 说明精确计算与常规逆向工程相结合能够获得更高的制造精度。

变比齿扇加工过程仿真与实时跟踪

介绍了变比齿扇加工原理，给出了其运动方程。提出了一种基于视觉效果的齿扇轮廓表示方法，解决了齿扇加工过程中信息量难以表达的问题。基于这种表达方法，介绍了有关布尔运算算法和轮廓生成方法。并针对齿扇加工特点从二维图形构造三维实体，大大简化了仿真计算。提出了一种快速有效的图形更新算法，使加工过程实时跟踪成为可能。

汽车转向器摇臂轴非圆齿扇三维参数化建模方法

提出一种基于SolidWorks二次开发实现非圆齿扇三维参数化建模的方法。利用展成法加工原理,在SolidWorks/VBA中编写程序代码对加工刀具及齿扇毛坯进行参数化建模,根据传动比曲线模拟齿扇插齿加工过程,生成非圆齿扇三维模型。将齿扇、齿条三维模型装配,进行动态干涉检测,并使用克林根贝格齿轮检测中心进行检测对比,以验证模型的正确性。结果表明使用这种建模方法得到的非圆齿扇三维模型是可行的,极大地方便了产品设计工作。

变速比转向器齿扇的数控插齿加工

针对汽车变速比转向器的非圆齿扇设计复杂且在加工过程存在一定难度的问题,基于包络原理,利用齿条范成法,推导出非圆齿扇插齿加工的三轴联动数学模型,并以华中8型通用数控系统为开发平台,利用接口函数编程,二次开发出了相应的数控插齿系统。最后以余弦式传动比非圆齿扇为例,在该数控插齿系统上进行了加工仿真,仿真结果证明了开发这种数控插齿系统的可行性与正确性。

液压-齿轮-齿条圆弧分型抽芯压铸模设计

给出了龙头体液压-齿轮-齿条圆弧分型抽芯压铸模实用结构,论述了模具的浇铸系统、结构特点和工作原理。该模具采用扇形齿轮-齿条机构实现龙头体铸件的侧向圆弧分型抽芯,同时通过相应的两套斜销滑块机构分别实现龙头体铸件另外两个方向的侧向分型抽芯。

具有自定义轨迹插补功能的新型插齿CNC系统开发研究

介绍一种ＰＣ－Ｂａｓｅｄ数控插齿系统的结构与硬件构成；给出自定义齿扇数控编程步骤；提出一种自定义齿扇的切削进给速度计算方法和新的自定义轨迹的实时插补算法；设计了一种高效可靠的加工控制流程。加工实践表明系统稳定可靠，精度可稳定在６．５级（ＧＢ１０００９５－８８）。

扇齿注塑模具设计

分析了扇形齿轮的结构特点,设计了其注射成型模具,重点讨论了斜齿的成型与脱模方法、模具的侧向分型与抽芯机构、推出机构以及定距分型机构,阐述了模具的工作过程。实践表明,该模具动作可靠,产品质量符合客户要求。

变速比转向器齿扇副啮合理论研究

从动力学及结构方面分析了循环球式转向器实现变传动比的可行性及实现方法。根据齿轮啮合原理,推导出了变传动比转向器齿条齿扇啮合方程、齿廓方程,给出了锥形齿扇小端不根切、大端不变尖的条件和齿扇几何尺寸的计算公式,并利用变传动比齿扇的齿廓曲面求解具体算例,证明了理论推导的正确性。

转向器摇臂轴非圆齿扇齿廓误差测量

汽车转向器摇臂轴非圆齿扇是一种锥面上端截面的变位系数随端截面位置不同而变化的结构复杂的齿轮,目前还没有专用的测量软件。本文提出了一种汽车转向器摇臂轴非圆齿扇齿廓误差测量方法,将用齿廓法线法计算得到的理论齿廓坐标导入Kligenberg P26中的Sprocket profile模块对已知理论齿廓坐标的非圆齿扇进行测量。根据非圆齿扇齿条副的啮合特性,计算并绘制出非圆齿扇齿条副的啮合瞬心点;根据willis定理计算非圆齿扇的齿廓,并用仿真软件绘制齿廓;为了更直观的显示非圆齿扇齿齿面的误差,将齿面网格划分,并将同一齿槽的若干截面整合为一个完整的齿面误差模型。

5次幂圈嵌套网络图的边-平衡指数集(m模3余0)

针对网络图边-平衡指数集标号问题,在等圈嵌套网络图的基础上,提出了幂圈嵌套网络图的概念,进而研究5次幂圈嵌套网络图的边-平衡指数集。利用基础图、带齿套圈子图、五点扇形子图组设计新思路,大大降低了构造标号图的复杂程度,确定了当m≡0(mod 3)且m≥4时,5次幂圈嵌套网络图的边-平衡指数集,并且给出了边-平衡指数集对应图形标号的设计方法。

一种薄壁扇形齿轮磨齿夹具设计

扇形齿轮加工一直是齿轮加工中的难点,尤其是有较高精度要求的扇形薄壁齿轮加工。通过对一种形状复杂的薄壁扇形齿轮结构和工艺分析,选择了薄壁扇形齿轮磨削定位方式和装夹方式,设计了易装夹的磨齿夹具,经实际使用表明,所设计的磨齿夹具能满足薄壁扇形齿轮加工精度要求。

5次幂圈嵌套网络图的边-平衡指数集(m模3余2)

针对网络图边-平衡指数集标号问题,在等圈嵌套网络图的基础上,提出了幂圈嵌套网络图的概念,进而研究无限路5次幂圈嵌套网络图的边-平衡指数集。利用基础图、带齿套圈子图、五点扇形子图组设计新思路,大大降低了构造标号图的复杂程度,确定了当m模3余2时,无限路5次幂圈嵌套图的边-平衡指数集,并且给出了边-平衡指数集对应图形标号的设计方法。