计算机辅助渐开线圆柱齿轮测绘

0 概述 渐开线圆柱齿轮大致可分为直齿圆柱齿轮(包括花键)和斜齿圆柱齿轮(包括人字齿轮)两种,如按啮合状态可分为外啮合齿轮和内啮合齿轮,它们被广泛应用于各类机械传动中.齿轮总是成对使用,它们的参数多而复杂,在机床修理、仪器修理以及产品仿制中,准确测绘未知齿轮的各项参数是一项重要而细致的工作.     

计算机辅助渐开线圆柱齿轮测绘

渐开线圆柱齿轮大致可分为直齿圆柱齿轮（包括花键）和斜齿圆柱齿轮（包括人字齿轮）两种，如按啮合状态可分为外啮合齿轮和内啮合齿轮，它们被广泛应用于各类机械传动中。齿轮总是成列使用，它们的参数多而复杂，在机床修理、仪器修理以及产品仿制中，准确测绘未知齿轮的各项参数是一项重要而细致的工作。齿轮测绘的目的是要准确找出原设计参数，[第一段]     

改善圆柱齿轮啮合的两个关键措施

针对圆柱齿轮在啮合时受齿距齿形误差、齿面接触精度等因素影响而产生的啮合冲击与噪声,提出了改善圆柱齿轮啮合的两个方面的措施,通过对圆柱齿轮啮合分析,论述了降低噪声应采取的措施,以及提高齿面接触精度的两种方法。对齿轮在设计、制造过程中应控制的内容进行了有益的探讨。     

基于Catia和Ansys Workbench直升机减速系统渐开线斜齿圆柱齿轮模态分析

基于Catia软件对直升机减速系统的渐开线斜齿圆柱齿轮进行标准参数化三维建模、尺寸标注,并通过Ansys Workbench软件中Modal模块对渐开线斜齿圆柱齿轮进行无阻尼自由振动的模态分析,得到渐开线斜齿圆柱齿轮前五阶固有频率和振型,避免外加载荷的频率接近渐开线斜齿圆柱齿轮的固有频率而发生共振现象,为渐开线斜齿圆柱齿的设计以及进行进一步动力学分析提供参考。     

航空渐开线圆柱齿轮承载能力计算程序介绍

一、程序概况 航空渐开线圆柱齿轮承载能力计算程序是根据HB/Z84.1—84～HB/Z84.4—84编制的,程序的内容与该标准的计算方法完全一致。本程序适用于航空渐开线圆柱齿轮传动的载荷、速度计算和承载能力一般系数、齿面接触疲劳强度、轮齿弯曲疲劳强度及胶合承载能力的校核计算。本程序也可以与其他设计计算程序结合起来,实现航空齿轮传动的计算机辅助设计。     

节点外啮合齿轮胶合承载能力中平均摩擦因数的计算方法

分析了现有胶合承载能力计算中平均摩擦因数计算方法的不足之处,根据节点外啮合齿轮传动的啮合特点,以相关标准中渐开线圆柱齿轮的计算公式为基础,提出了一种更为合理且精度较高的平均摩擦因数计算方法,以满足节点外啮合齿轮胶合承载能力计算的需要.通过对内、外啮合副节点前啮合和节点后啮合实例的计算,得出除外啮合节点前啮合以外,利用标准计算得到的平均摩擦因数的误差都超过18.5%,而改进计算方法所得的误差都在6.5%之内,证实了这种改进的平均摩擦因数计算方法具有更高的精度,而且这一计算方法也适用于标准齿轮传动.      

非正交弧线齿面齿轮齿面设计及根切研究

非正交弧线齿面齿轮是以端面渐开线弧线齿圆柱齿轮为假想刀具包络展成的面齿轮。根据面齿轮啮合原理推导了非正交弧线齿面齿轮齿面方程,结合Matlab数学模型和根切理论研究了该种面齿轮的根切现象,计算出面齿轮不产生根切的最大内径,并通过Catia仿真滚齿来验证计算的准确性。该研究旨在提出一种新型非正交面齿轮,通过理论推导及仿真模拟来研究该种面齿轮的根切现象,在此基础上探究非正交弧线齿面齿轮的内径影响因素。研究结果表明:在同等参数下,当位置参数增大时,刀具渐开线截面高度和内径逐渐减小,当刀具圆弧半径增大时,内径逐渐减小,刀具渐开线截面高度逐渐增大。     

HB与ISO标准中渐开线圆柱齿轮胶合承载能力计算标准比较

分析和比较了航空工业标准(HB)与国际标准化组织(ISO)标准基于积分温度法计算的渐开线圆柱齿轮胶合承载能力差异。通过计算方法比较和实例计算对比两种途径,找出了两种标准计算公式的差异,修正系数种类、取值上的差异,及其对计算结果的影响。研究结果表明,ISO标准比HB考虑的影响因素更多、范围更广,而且在轮齿载荷、跑合效果、摩擦因数计算上存在较大差异,使得ISO标准计算的齿面温度更高;ISO标准中提供的容许胶合温度试验样本,考虑了多种载荷、润滑油、齿轮中心距等不同组合,对计算结果指导更全面。     

航空齿轮的CAD研究

本文对４种常用渐开线航空齿轮：直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿锥齿轮和弧齿锥齿轮的计算机辅助设计进行了研究。文中概述了总体设计思想和各主要部分的设计方法,对软件设计中的一些问题进行了简要的介绍,并给出了程序流程图。     

高速大重合度直齿圆柱齿轮的齿廓最佳修形研究

在对高速大重合度圆柱齿轮传动的动力性能进行计算机模拟的基础上,研究了齿廓修形对啮合轮齿间动载荷的影响,提出了确定齿廓最佳修形量的方法     

差曲面拓扑的齿轮啮合刚度计算与承载接触分析

基于齿条-齿轮等切共轭产形原理,构建齿面数值模型、ease-off差齿面,对ease-off蕴含的齿面啮合信息进行解析,获得了齿面接触路径、传动误差、接触线瀑布图;综合ease-off拓扑仿真与轮齿刚度非线性单元耦合解析,给出了修形拓扑齿面的啮合刚度、承载传动误差的计算方法。沿接触路径遍历接触线序列,获得了轮齿时变啮合刚度、承载传动误差与载荷分布图;给出了2阶抛物面对称与对角拓扑两种修形形式算例,求出了系列载荷作用下的啮合刚度、承载传动误差、齿面载荷分布。结果显示:随着载荷的增加,轮齿啮合刚度时变效应明显减弱;承载传动误差波动与啮合刚度、修形梯度密切相关;对角修形在啮合刚度、传动误差、载荷分布特性方面好于对称修形。      

渐开线齿轮的中凸齿型和成型磨齿工艺

国内航空发动机传动机构中高精度的圆柱齿轮的齿型基本上采用理论渐开线作为其设计齿型。为了满足更高的传动要求,在部分齿轮上也采用了渐开线修缘齿型(见图1a)。精磨齿型的手段主要是用瑞士MAAG磨齿机。     

内啮合斜齿轮的齿面闪温计算

本文计算了内啮合斜齿轮齿面各点的载荷、曲率半径和切向速度,在此基础上,分别用线接触弹流理论和Block基本公式计算了内啮合斜齿轮在工作条件下的齿面接触闪温分布,并对其胶合强度作了基本分析,为此类齿轮的胶合强度设计和校核提供了有效的计算方法。      

航空圆柱齿轮付的侧隙计算

航空圆柱齿轮付的侧隙,以往都是按JB179-60《圆柱齿轮传动公差》(下称旧齿标)来计算确定的。现该标准已由JB179-83《渐开线圆柱齿轮精度》(下称新齿标)所代替,并已在全国范围内贯彻。如何应用新齿标来计算航空圆柱齿轮付的侧隙则是贯彻该项标准的关键,本文对此作了偿试。现介绍如下,供参考。     

航标渐开线圆柱齿轮接触应力基本值计算方法的修订建议

分析了航标渐开线圆柱齿轮接触应力基本值计算方法的使用范围及不足之处,提出了单对齿啮合区内各点接触应力基本值的计算方法,以满足节点外啮合齿轮副的接触强度验算.通过实例计算,证实了建议方法的可行性和适用性.     

HBO-91-88《渐开线圆柱齿轮传动 模数基本齿廓精度》介绍

为了适应航空工业发展和民品生产的需要,我们于1986年开始对HB0-91-76《渐开线圆柱齿轮传动 模数、基准齿形、公差》(以下简称旧标准)进行了修订。修订后的标准HB0-91-88《渐开线圆柱齿轮传动 模数 基本齿廓 精度》(以下简称本标准)适用于平行轴传动的渐开线圆柱齿轮及齿轮传动;齿轮分度圆直径不大于1600毫米;法向模数为1～16毫米。为了便于同志们正确理解和贯彻本标准,现将本标准的主要内容、使用说明介绍如下。     

航空齿轮的计算机辅助设计研究

对四种常用渐开线航空齿轮———直圆柱齿轮、斜齿柱齿轮、直齿锥齿轮和弧齿锥齿轮的计算机辅助设计进行了研究。文中概述了总体设计思想和各主要部分的设计方法 ,对软件设计中的一些问题进行了简要的介绍 ,并给出了程序设计流程图。     

TOCT 1643-72中模数圆柱齿轮传动 公差

本标准适用于具有直齿、斜齿及人字齿的外啮合与内啮合的圆柱齿轮传动,齿轮分度圆直径到6300毫米,轮缘或半人字宽度到1250毫米,齿的模数从1到56毫米,原始齿形按ГОСТ13755-68。本标准代替ГОСТ1643—56。     

齿轮瞬态温度场的仿真分析

以直齿圆柱齿轮为研究对象,基于能量守恒定律和傅立叶定律推导了齿轮瞬态温度场的导热微分方程,根据定解条件确定了齿轮各个界面边界条件,运用有限元方法和传热学理论建立直齿圆柱齿轮模型,加载边界条件,并对其瞬态温度场进行仿真,得到了不同周期的温度场分布和节点温度变化曲线,系统地分析了其温度场随时间的变化.结果表明:温度随着啮合周期的增多而增高;在啮合阶段节点温度有一急剧升高,在退出啮合后进入非啮合阶段,温度逐渐降低;啮合阶段温升大于非啮合阶段温度的下降,该节点温度总体趋势升高.分析结果符合实际,为齿轮的热分析奠定了坚实的基础.     

面齿轮副啮合性能预控方法及试验

为了提高面齿轮副的啮合性能,根据面齿轮的磨削加工过程和配对圆柱齿轮的三维拓扑修形原理,推导了面齿轮副的三维拓扑修形齿面方程,分析了5种修形因数对面齿轮副啮合性能的影响,提出了通过优化修形因数实现面齿轮副啮合性能的预控,通过试验验证了三维拓扑修形理论的正确性.研究结果表明:齿廓修形因数是主要的预控参变量,对接触区域沿齿高方向的宽度有明显影响.齿向修形抛物线因数影响接触区沿齿长方向宽度,两者取值的不同能显著影响接触迹线的倾斜程度和接触区域的形状和面积.通过齿面三维拓扑修形,能有效预控齿面的接触区域和传动误差,降低面齿轮副对安装误差的敏感性.