渐开线齿轮啮合传动虚拟实验的实现

针对学生对实际渐开线齿轮齿廓及啮合传动过程理解的困难,设计并开发了渐开线齿轮啮合传动虚拟实验,实现了与加工实际情况相符的渐开线齿轮齿廓的精确绘制,以及齿轮啮合传动过程中齿轮旋转和啮合点移动的仿真,最后通过实例验证了该虚拟实验所实现的功能。     

渐开线直齿圆柱齿轮的参数化建模与应力仿真分析

利用Proe/Engineer软件的参数化设计功能进行渐开线直齿圆柱齿轮进行了建模.通过ANSYS有限元软件对渐开线齿轮考虑加工刀痕进行齿根应力分析.结果表明,力加载在渐开线齿廓上不同位置对齿根应力应变影响是不同的,在齿顶处影响最大SMX1〉SMX2〉SMX3,即在齿顶处加载轮齿容易破坏.在同一位置加载不同大小的力时,载荷大时齿根应力应变大,更易破坏.在有刀痕存在时,刀痕处易产生应力集中,并影响齿根应力分布,特别是在齿廓上时更易破坏。     

渐开线直齿圆柱齿轮几何参数的剖析

直齿圆柱齿轮是机械传动中应用最广泛的传动机构之一，齿轮能否正确啮合是由其几何参数决定，渐开线直齿圆柱齿轮的基圆与齿根圆是两个重要参数。剖析基圆与齿根圆、内啮合齿轮两基圆之间的关系对研究齿轮啮合原理有重要意义。     

基于磨齿计算调整法的修形齿轮接触有限元分析

对传动齿轮受载齿轮面上的接触力和应力进行了接触有限元分析,模拟齿轮副在啮合过程中因弹性接触变形所引起的齿面载荷分布不均的问题.应用磨齿计算调整法进行齿廓修形,模拟实际工况参数,对修形齿轮副进行有限元分析,探测得出齿轮副啮合齿对的齿面接触应力和接触载荷数值结果.结果显示,使用磨齿计算调整法进行齿廓修形,可在一定程度上减少齿间载荷波动现象,使接触齿对在传动全过程始终保持共轭啮合状态,进而实现齿轮传动的平稳连续进行.     

基于磨齿计算调整法的修形齿轮接触有限元分析

对传动齿轮受载齿轮面上的接触力和应力进行了接触有限元分析,模拟齿轮副在啮合过程中因弹性接触变形所引起的齿面载荷分布不均的问题.应用磨齿计算调整法进行齿廓修形,模拟实际工况参数,对修形齿轮副进行有限元分析,探测得出齿轮副啮合齿对的齿面接触应力和接触载荷数值结果.结果显示,使用磨齿计算调整法进行齿廓修形,可在一定程度上减少齿间载荷波动现象,使接触齿对在传动全过程始终保持共轭啮合状态,进而实现齿轮传动的平稳连续进行.     

渐开线齿轮的齿根非渐开线齿廓

分析了渐开线齿轮基圆位置的变化规律 ,以此确定渐开线理论起始点的位置 ;分析了渐开线齿轮的加工过程 ,以此确定渐开线实际起始点的位置 ;最后分析了齿轮实际啮合过程 ,说明只要齿廓工作段起始点位于渐开线实际起始点之外 ,便不会出现传动的干涉。     

采用非对称渐开线齿轮减少齿根应力的研究

为了减小齿轮的齿根弯曲应力,提高齿轮的传动能力,本文根据非对称渐开线齿轮研究学者提出的齿廓方程构建思路进行了建模,并用NISAⅡ进行了齿轮应力变化的有限元分析。通过分析比较得出使用非对称渐开线齿轮可以提高齿轮的弯曲强度从而提高齿轮的传动能力。     

渐开线少齿差齿轮副承载能力系数

渐开线少齿差齿轮副,由于是内啮合,齿轮副的齿对之间的间隙很小,在受力后轮齿变形而使得同时有多对齿啮合。本文用简明的几何推导,弹性力学的方法,推导出了轮齿受载弹性变形后同时啮合的确切齿对和承受载荷最大的齿对的载荷与总载荷的比例系数——承载能力系数。利用承载能力系数可算出更符合实际的各齿对分别承受的载荷。经样机的设计、制造和试验结果表明,本文提出的计算方法和公式是正确的,可以有效地提高齿轮副的承载能力。     

章动内啮合渐开线螺旋锥齿轮齿面接触分析

对章动传动中内啮合渐开线螺旋锥齿轮的齿面接触特性进行分析。根据章动内啮合螺旋锥齿轮啮合原理,在建立由渐开线曲线和齿根过渡曲线组成的法向基本齿廓方程基础上,推导内啮合渐开线螺旋锥齿轮齿面方程,并建立其三维模型。在有限元软件中建立渐开线螺旋锥齿轮齿面接触分析的有限元模型,从接触面积、接触压强、接触力及Mises 应力等方面对齿面接触特性进行分析,分析结果有助于章动内啮合螺旋锥齿轮的改进设计。     

双圆弧齿轮基本齿廓的图形参数化

双圆弧齿轮具有凹凸齿廓啮合的优点,综合承载能力高,在接触强度和弯曲强度方面,比渐开线齿轮传动有很大幅度的提高.利用AUTOLISP编程,实现了双圆弧齿轮基本齿廓的图形参数化,为建立双圆弧齿轮的实体模型,对双圆弧齿轮做进一步分析、研究打下基础.     

针齿销孔展成法啮合原理(二)——刀具理论齿廓分析

本文介绍了对上文(一)给出的刀具理论齿廓方程及线图进行分析的方法。包括齿廓曲率半径的计算、顶切、刀具理论齿廓啮合段及特性点并对极端参数下刀具理论齿廓展成销孔的过程进行了讨论。本文的目的是建立设计刀具实际齿廓方案的理论基础。     

基于UG的齿轮三维精确建模与运动仿真

齿轮传动作为一种通用的传动机构,具有其特殊的设计和制造方法。设计和制造的关键在于齿廓线的形成。利用当今世界先进的三维造型软件UG可以对齿轮进行精确三维造型并实现啮合运动仿真。以渐开线齿轮为例绘制出其精确的渐开线齿廓,实现三维造型,从而可以进行运动仿真,为齿轮有限元动力学分析提供精确的模型,减少设计开发的成本,使其具有快速响应市场的能力。     

基于无量纲坐标的齿轮副油膜厚度变化特性研究

以一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮为研究目标,建立了啮合线上的无量纲线性坐标,推导出了无量纲坐标下任意啮合点的齿轮最小油膜厚度计算公式。借助Matlab的数值分析功能,计算分析了多个齿轮传动参数对最小油膜厚度的影响,并绘制出相应的油膜厚度变化特性图。结果表明,增大模数、压力角、齿数比、齿宽和转速均能不同程度地增大最小油膜厚度,为提高齿轮副润滑性能和胶合承载能力提供了一定的理论依据。     

偏差函数法设计微型齿轮齿廓

根据微型齿轮传动设计与制造的特点,提出了一种设计微型齿轮齿廓曲线的方法,即偏差函数法.使用此方法可以使所设计齿轮具有较小的滑动系数和接触应力,可有效减小齿轮的磨损.对所设计齿轮的滑动系数、弯曲应力、接触应力和曲率半径进行了计算,并与同尺寸的渐开线齿轮作了比较.     

行星齿轮传动中齿数对行星轮载荷的影响

从齿轮时变啮合刚度出发，建立了单级2K-H渐开线行星齿轮传动的集中质量参数型振动模型，以行星架作为参考坐标，将齿轮啮合的刚度近似成时变分段线性的弹簧刚度，采用模态叠加的原理，通过系统在刚度变化时的速度以及位移的连续性条件，在时域范围内模拟系统的振动过程。分析了不同齿数齿轮对啮合力的影响，最后得出：在2K-H渐开线行星齿轮传动中，若太阳轮与内齿圈均为行星轮个数的整数倍时，行星轮的均载效果好；太阳轮与内齿圈的齿数不为行星轮个数的整数倍时，行星轮之间出现偏载；系统有数个与初始刚度相关的稳定点的结论。     

关于εmax的推导

现行的机械原理教科书中,关于渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动的最大重叠系数(ε_(max))值的计算,普遍是以齿轮、齿条啮合传动为基础来进行推导的。如图1,即齿轮z_1与齿条啮合时实际啮合线段中部分啮合线段长度=h_α*m/sinα。然后假定z_1趋于无穷大时,亦即齿轮z_1,成为齿条时,实际啮合线段中另一部分啮合线段的长度与长度相等。因     

利用UG软件实现直齿圆锥齿轮精确的三维建模

本文阐述了利用UG软件的建模功能生成渐开线直齿圆锥齿轮的方法,包括圆锥齿轮背锥上当量齿轮齿廓渐开线表达式的建立,大端齿槽截面图形和小端齿槽截面图形的生成,齿坯和齿槽的创建以及轮毂和键槽的造型,并给出了渐开线直齿圆锥齿轮的精确模型。     

基于Pro／E的某渐开线直齿圆柱齿轮参数化建模

基于Pro／E通过某渐开线直齿圆柱齿轮所给定的设计参数,使用Pro／E的参数化建模工具,精确创建了渐开线直齿轮齿廓、齿根过渡曲线,并介绍了具体的设计原理和推导方法,为以后对于渐开线直齿圆柱齿轮的深入研究打下基础。     

非正交面齿轮副动力学仿真分析

目的:探究非正交面齿轮与直齿圆柱齿轮组成的齿轮副在啮合传动过程中动力学特性,为基于面齿轮的传动装置提供动力学仿真分析参考.方法:首先根据啮合原理,利用包络法推导非正交面齿轮齿面的曲面族,再通过VS编写相应的计算程序,计算得到非正交面齿轮齿面上的有限个坐标点,然后使用catia曲面设计程序,得到非正交面齿轮模型,最后将非正交面齿轮与配对圆柱齿轮进行正确装配,使用动力学分析软件Adams进行啮合仿真分析.结果:通过对比分析表明,动力学仿真分析下的非正交面齿轮输出转速、法向载荷、圆周力、径向力和轴向力与理论计算基本一致.结论:验证了非正交面齿轮在啮合传动过程中有轴向力的产生,面齿轮传动具有周期性啮入啮出的特性.     

直齿锥齿轮当量齿轮模拟形成

通过计算机模拟形象表达直齿圆锥齿轮球面渐开线及齿廓曲面的形成过程。由于锥齿轮的球面齿廓无法展开，不易测量，给圆锥齿轮的设计和制造带来困难。背锥的齿形与锥齿轮大端球面上的齿形非常接近，用近似的可以展开的背锥代替得到锥齿轮的当量齿轮，大大简化锥齿轮的分析与设计。