高阶椭圆齿轮的三维实体设计与线切割加工

非圆齿轮可以实现周期性的非匀速比运动,在各种精密机械中都得到了日益广泛的应用。综合应用CREO的参数化设计功能、ADAMS的运动仿真功能、CAXA线切割的代码生成功能实现了三阶椭圆齿轮的设计与制造,为单件及小批量生产场合创建了典型范式,适用于各种类型非圆齿轮的设计与制造。     

螺旋角对航空燃油齿轮泵性能及流量脉动特性的影响

为研究螺旋角对航空燃油齿轮泵性能参数的影响规律，通过坐标变换推导了以圆弧-渐开线-圆弧为端面型线的7齿齿轮泵的型线方程，基于动网格技术和RNG k-ε湍流模型对该泵进行三维瞬态流场数值模拟。通过选定不同的重合度系数，计算比较了4种不同螺旋角齿轮泵的流量特性。研究结果表明：螺旋角对该齿轮泵性能有显著影响，随着螺旋角的增大，齿轮泵出口流量脉动系数呈下降趋势；随着螺旋角依次增大，其他三种角度泵的出口平均流量与螺旋角为23.74°的泵相比分别变化：+1.82%,+2.4%,+0.66%，呈先增后减趋势；经小波变换对齿轮径、轴向受力脉动频率进行分析，其脉动频率与齿轮啮合呈周期性相关；随着螺旋角的增大，齿轮相邻腔室间压力分布逐渐趋于均匀。     

构造拓扑修形齿面的面齿轮传动主动设计

为了改善加工参数较少的面齿轮传动的啮合性能,提出了用给定的啮合性能对面齿轮和小齿轮齿面进行拓扑修形设计的方法.面齿轮用插齿法加工,面齿轮与插齿刀的转角关系由预设的传动误差确定,由此确定面齿轮的拓扑修形齿面.然后用接触路径的位置及其方向和接触椭圆的大小构造小齿轮的拓扑修形齿面,该齿面用共轭点接触法磨齿加工,建立了小齿轮拓扑修形齿面与加工参数之间的线性方程.结果表明:齿面接触分析(TCA)获得的传动误差、接触路径与预设的传动误差、接触路径相同,TCA仿真的椭圆长度与预设椭圆长度相差范围为0.175 2~1.16mm.     

插齿刀的扩大使用

我厂在民品开发过程中,利用现有的军品工装,解决了许多生产中的难题。在调速器试制过程中,遇到了非标准压力角的齿轮加工,因批量小,不易采用专用插齿刀。为此,我们用现有的不同模数,不同压力角插齿刀代替专用插齿刀,解决了生产的需要,扩大了插齿刀的应用范围。 1.参数确定 需要加工的齿轮参数: 现有加工齿轮参数: 2.两种齿轮渐开线形成 渐开线齿廓任意一点k_i处的压力角α_i cosα_i=r_b/r_i 如图1所示 α_i=cos~(-1)r_b/r_i…………(1) 分度圆齿厚s=πm/2…………(2) 分度圆半径r=mz/2…………(3) 基圆半径r_b=mzcosα/2…………(4) 任意圆上的齿厚s_i=sr_i/r-2r_i(invα_i-invα)     

非圆齿轮-槽轮机构的运动学分析

基于槽轮机构工作时具有柔性冲击,输出转速平稳性差,通过建模仿真分析可得出增加径向槽数可降低槽轮机构柔性冲击,提高其输出转速的平稳性。在槽轮安装中心距及径向槽数一定的条件下,通过电机输出单向变速运动来驱动槽轮机构,可以优化槽轮机构的输出特性,改善其工作性能;根据非圆齿轮传动特性,通过matlab软件设计非圆齿轮副与槽轮机构串联组合系统,由电机匀速驱动非圆齿轮来再现单向变速函数,也能实现工程中对槽轮机构输出运动的要求,从而为串联机构中非圆齿轮的反求设计和优化设计提供了较好的研究方法。     

弧齿锥齿轮误差敏感性优化设计

从齿面结构上提出了通过优化差曲面全曲率来改善弧齿锥齿轮的安装误差敏感性问题的方法.推导了啮合点处沿齿线方向的两啮合齿面全曲率作为敏感性系数,分析了局部综合参数和参考点位置参数对参考点处的敏感系数的影响.提出了通过优化传动比一阶导数、接触迹线方向、二阶变性系数和三阶变性系数,获得对安装误差敏感性低的小轮加工参数.算例表明:优化后的齿轮副在啮合过程中的敏感性系数控制在较小范围之内,传动误差的幅值和对称性均满足设计要求,改善了齿轮副的啮合质量.      

盘形铣刀加工等基圆锥齿轮的原理及齿面求解

为了实现等基圆锥齿轮的高速、高效加工,基于等基圆锥齿轮理论,分析了盘形铣刀加工等基圆锥齿轮的可行性,建立了盘形铣刀数学模型、盘形铣刀加工坐标系,分析并确立了各坐标系间的转换关系.通过刀具曲面与齿面在共轭接触点处啮合方程的建立及求解,得到了盘形铣刀加工的等基圆齿面表达式.对盘形铣刀加工理论下的等基圆锥齿轮齿面与理论等基圆齿面进行了分析比较,进行了盘形铣刀的仿真加工.结果表明:通过盘形铣刀截形、盘形铣刀加工运动中的回转角度、倾斜角度及倾斜中心点的合理设计,盘形铣刀加工而成的实际齿面与理论齿面的接近程度达到工程要求,使用盘形铣刀可以加工等基圆锥齿轮.      

非圆特征恢复特征空间投影鲁棒波束形成

提出了一种利用非圆特征恢复思想的鲁棒波束形成方法。该方法在特征空间投影技术的基础上,进一步利用波束形成器输出的非圆特征参数构造代价函数,通过角度搜索使代价函数最大化来修正主瓣中心指向,在保证鲁棒性的同时尽可能提升波束形成器的输出性能。同时,该方法不需要设置用户参数,且适用于任意阶非圆信号,对于旁瓣干扰信号的非圆特性不敏感,具有广泛的应用背景。最后分别针对二阶非圆信号情形和高阶非圆信号情形进行了仿真,仿真结果验证了该方法的有效性和优越性。     

螺旋双曲面齿轮修形及啮合特性

为了改善螺旋双曲面齿轮啮合特性,对小轮齿面进行修形设计.用抛物线齿廓的产形齿条展成修形插齿刀齿面,模拟插齿刀和被加工齿轮的啮合运动关系,建立齿轮齿面的数学模型;根据两齿面在啮合过程中连续相切条件,建立了考虑安装误差的轮齿接触分析(TCA)模型;齿轮副的啮合仿真结果表明,刀具齿廓抛物线修形可以获得中凸的抛物线传动误差,调整修形参数可改变传动误差幅值和对称性;轴交角的变化影响齿轮副的重合度、接触椭圆、安装误差敏感性.      

弧线齿面齿轮齿面接触分析

为了提高面齿轮副的强度并解决其磨齿问题,提出了弧线齿面齿轮副的一种新的加工方法,并研究其啮合特性.用有刀倾的刀盘旋转而成的切削面作为假想齿轮的齿面,模拟产形齿轮和被加工齿轮啮合过程.推导弧线齿面齿轮副齿面方程;根据两齿面在啮合过程中连续相切条件.建立了考虑安装误差的轮齿接触分析(TCA)模型;齿轮副计算机啮合仿真结果表...     

数控电火花线切割加工非圆齿轮程序设计

本文介绍了在线切割电火花机床上加工非圆齿轮的编程方法。详细介绍了对节曲线的拟合及其在上分齿的方法,以及折算齿数的求取及对齿形曲线、齿根过渡曲线的处理方法。     

一种弧齿锥齿轮传动性能优化方法

 以期望的传动误差曲线为目标,首次提出了弧齿锥齿轮传动误差曲线优化的泛变性(GMR)方法,它是对局部综合法的一种改进。首先讨论了齿面接触印痕和传动误差曲线的计算方法,并在传统局部综合法基础上提出了泛变性局部综合法,给出了该方法的理论基础即局部综合公式和齿面接触方程,接着分析了对弧齿锥齿轮传动性能尤其是传动误差影响最大的两个加工参数即小轮切削速比和三阶变性系数的变化规律,最后对某具体航空弧齿锥齿轮副的传动误差曲线和齿面接触印痕进行了泛变性优化设计。结果表明：当小轮切削速比取0621 9且三阶变性系数取-0021 99时,轮齿接触分析(TCA)实际传动误差曲线比较对称且与期望曲线较好地吻合,而齿面接触印痕几乎没有变化,由此证明泛变性法对传动性能控制的有效性和稳定性。该研究工作对于航空齿轮传动系统具有重要的实际意义。     

弧齿锥齿轮加工参数的全局优化设计

本文通过局部综合法对齿面一阶和二阶接触参数进行预控,在此基础上,全面考虑了齿轮副在小端、中部、大端啮合时的接触印痕和传动误差,通过对可选加工参数的优化设计,消除了齿轮副的三阶接触缺陷。      

渐开线碟形砂轮磨削面齿轮数控加工研究

为进行面齿轮数控精密加工,提出了一种渐开线碟形砂轮磨削面齿轮加工方法.根据面齿轮成形过程及磨削加工原理,推导了渐开线碟形砂轮磨削面齿轮齿面方程,进行了面齿轮磨削加工机床设计,给出了基于机床结构的面齿轮磨削加工方法,进行了磨削加工过程中的啮合点刀位计算;借助VERICUT软件进行了面齿轮数控磨削加工仿真,最后进行了面齿轮磨削加工试验,通过对面齿轮齿面进行检测,得到齿面偏差最大值为-10.1~12.1μm,结果验证了渐开线碟形砂轮磨削加工面齿轮方法的正确性.      

细长玻璃棒外圆磨削工艺

激光动平衡机中的激光工作物质——钕玻璃棒,由于又细又长,在粗磨成型加工中,加工成十六面长方体后,用90°V型铸铁槽加入水与金刚砂的混合物进行搓磨,但椭圆度与锥度达不到图纸技术要求。为了提高精度,我们在搓磨后用普通磨床进行磨削加工,精度超过了图纸设计要求。椭圆度≤3微米;不柱度≤5微米。工件如图1。技术要求:φ16毫米外圆椭圆度≤0.01毫米,全长不柱度≤0.02毫米。加工方法: 一、粗磨成型 1.把材料切成17.5×17.5×423毫米的长方体料; 2.粗磨四个柱面,使尺寸达17_(-0.2)×17_(-0.2)×423毫米并控制对角线尺寸基本相等;     

航空齿轮磨削加工安装偏心误差补偿研究

磨齿加工时齿坯几何中心与回转工作台轴心存在安装偏心误差,降低了磨齿加工精度。以数控成型砂轮磨齿机工作原理为基础,建立偏心误差磨削加工几何模型;提出安装偏心误差补偿法,建立偏心误差补偿数学模型,通过数学模型求出磨削砂轮在X、Y两个方向的进给补偿增量;以YK73125数控成型砂轮磨齿机为例,进行安装偏心误差补偿实验,齿轮的左右齿面单个齿距极限偏差绝对值分别减小了0.9μm和1.6μm,齿距累积总偏差绝对值分别减小了49.6μm和43.3μm。结果表明:安装偏心误差与单个齿距偏差和齿距累积总偏差成正比;采用安装偏心误差补偿进行磨齿加工,有效地减小了单个齿距偏差和齿距累积总偏差,齿轮的精度有所提高。     

加工斜孔用的多头钻

(1)齿轮副 主动轮为8°左螺旋角斜齿轮。为简化加工工艺,从动轮选用十个直齿圆柱齿轮(其模数等于斜齿轮法向模数),从而保证钻头轴线与零件轴线成8°夹角。 (2)轴承和轴承座 传动轴下端采用单列向心球轴承,为补偿轴向累积误差,上轴承采用锡青铜滑动轴承。 从动齿轮的轴承,因受空间尺寸的限制,采用上下分层布置。为补偿加工和装配时引起的角度误差,选用双列向心球面球轴承。 (3)钻体 悬挂在钻床主轴套的法兰上,由三个内六角螺栓沿45°方向调整平面轴承2的松紧度,以达到既能使钻体灵活转动,     

楕圆仪

为了适应设计工作的需要,在有关单位的协助下,我们设计制造了一套椭圆仪。 椭圆仪由正齿轮(Z_1、Z_2)、齿条、底板、主轴、动轴、转臂等组成(图1)。两个正齿轮的传动比为2比1。这样就可以保证齿轮在运动中转角φ始终等于28(图2)。若已知椭圆的长半轴α,     

预置接触区长度系数的Spirac切齿调整计算方法

基于参考点处瞬时接触椭圆大体决定接触区长度的方法,提出一种切齿调整计算方法.根据奥利康刀倾半展成法(Spirac)切齿原理,建立摆线齿准双曲面齿轮的数学模型,得到了大轮齿面参考点处瞬时接触椭圆参数;在满足参考点位置、压力角和螺旋角的基础上,将刀倾角也作为迭代变量,并将接触区长度系数等于预置值作为新增的迭代条件,迭代求解切齿调整参数.最后以一对摆线齿准双曲面齿轮副为例,对比该方法与Spirac切齿调整计算结果,验证了该方法的准确性,并对不同预置接触区长度系数得到的齿面进行齿面接触分析.结果表明,该方法解决了反复调整刀倾角的问题,并通过精确控制大轮齿面接触区长度系数等于设计值,实现了对大轮齿面接触区长度的预控.     

采用硬齿面刮削工艺降低齿轮制造成本

在齿轮加工中,对于7级(JB179—83,下同)以上硬齿面齿轮(HRC45～62)的精加工通常是采用磨齿加工工艺。由于磨齿成本高,生产效率低,国外(如联邦德国、日本等)已采用硬质合金刮削滚刀,对硬齿面齿轮进行半精加工或精加工。我国近几年也逐步掌握和应用了这项新技术,几个主要