非圆齿轮

摘要： 针对当前非圆齿轮设计和建模过程繁琐,齿廓特征点提取过程复杂,非圆齿轮设计完成后验证不严谨,以非圆齿轮为研究对象,依据齿轮啮合原理,提出一种简单的非圆齿轮设计方法,并以一个数值算例对该方法进行了验证。此外对非圆齿轮节曲线根切、封闭性和凹凸性进行判断,对弧长进行计算,对非圆齿轮的焦点进行精确的求解。最后,以Pro/E为建模平台,生成非圆齿轮的三维模型,并对装配后的非圆齿轮进行了运动学分析和理论分析。研究结果表明,运动过程中齿轮齿形啮合良好,从动轮的传动比曲线满足理论传动比要求。证明提出方法的正确性,为非圆齿轮的设计提供了一个简单有效的设计方法,提高了非圆齿轮设计和建模的效率。

摘要： 提出一种基于目标传动比函数进行非圆齿轮数字化设计的方法。利用微分几何方法推算主动轮与从动轮节曲线上的离散点集,通过三次样条插值拟合得到节曲线的轮廓;根据范成加工原理获取刀具的包络图,提取齿廓曲线后赋予一定的齿宽得到非圆齿轮的三维模型;将主动轮与从动轮模型装配后进行运动仿真;在传动过程中进行动态干涉检查,并比较从动轮角速度响应曲线的理论值与仿真值,验证模型的正确性。结果表明:利用所提方法进行非圆齿轮的设计是可行的,能够促进后续分析、制造等工作的开展。

摘要： 非圆齿轮包络齿廓线的提取一直以来都是非圆齿轮数控加工领域的一大难点,经过多年探索,研究人员提出了多种解决方案,但大多是通过数值算法进行数据点提取,这些方法固然可行,但过于复杂、耗时长、不易掌握以及通用性不强;针对这一现状,提出了一种高效的非圆齿轮廓线提取方法,首先将得到的非圆齿轮包络图进行二值化处理,然后使用边界跟踪算法对轮廓像素点进行提取,进而获取齿廓数据点;这种方法大大提高了非圆齿轮廓线获取效率,且可以满足加工制造和三维建模的精度要求。

摘要： 针对传统无级变速器无法适应高转速、大转矩的工作环境,给出了一种无内部循环力矩的加法器式非圆齿轮无级变速传动方案。分析了变速器在相对恶劣工况下的力矩特性和非圆齿轮轮齿载荷情况;推导了此类齿轮组结构惯性力矩、负载力矩及发动机驱动力矩的计算通式,为该型无级变速器的优化设计和生产加工提供了理论参考。

摘要： 针对非圆齿轮的时变速比特性,采用多段函数构造法实现了非圆齿轮副预设速比函数的再现设计;结合工程实际,提出了一种新型的非圆齿轮无级调速机构,推导了非圆齿轮无级调速机构的基本参数与输出速比的影响规律。根据机械原理、齿轮啮合理论与现代设计方法,采用SolidWorks和Adams等软件,建立了非圆齿轮无级调速机构的仿真模型,对非圆齿轮无级调速机构进行仿真,结果表明:改变非圆齿轮副间的相位差,该无级调速机构可以得到变化的输出速比,获得了该无级调速机构的输出速比与相位差的影响规律;搭建了非圆齿轮实验台,得到非圆齿轮副的实验速比与理论速比变化趋势一致,最大实验误差6.8%,验证了无级调速机构和非圆齿轮理论分析的可行性和正确性。

摘要： 针对当前非圆齿轮插齿加工效率低、切削力波动大的问题,在对插齿切削力建模,建立切削力与切削面积的关系的基础上,提出了一种基于恒定切削力约束的圆周进给量优化方法。以提高工件的加工效率并减少切削力的波动为优化目标,以机床参数和恒定的切削面积为约束,并以节曲线曲率半径为分段依据,建立了变圆周进给量优化模型。通过3阶椭圆齿轮插削实例分析,验证了变圆周进给优化模型的有效性;采用分段优化,避免了各运动轴速度的频繁剧烈变化,实现了非圆齿轮插齿加工工艺参数优化。

摘要： 为了实现往复摆动运动,利用非圆齿轮构建W-W型行星轮系。首先,根据速度矢量图分析得出两对齿轮副啮合点之间的相对位置变化是产生往复摆动的原因,提出将一对非圆齿轮副特殊化为圆柱齿轮副来简化机构设计的方法;其次,根据预先设定的输出摆角运动规律反求非圆齿轮的节曲线,在此基础上模拟范成加工过程进行齿轮构型,得到非圆齿轮的三维模型;最后,将非圆齿轮、圆柱齿轮、机架装配后进行运动学仿真,将仿真得到的输出响应与理论值进行对比。仿真测试输出的角位移、角速度响应与理论分析保持了较好的一致性,表明使用这种反求设计方法构建往复摆动机构是可行的。

摘要： 汽车转向器非圆齿扇变变位修形加工长期存在齿廓过切,鼓形量偏小,在实际加工中需要凭借经验反复试凑鼓形量,导致加工效率低,精度不高。为此,将转向器非圆齿轮分段线性函数修形运动叠加到展成运动,得到非圆齿扇变变位修形理论齿廓;对变变位修形加工过程进行运动学分析,计算瞬心点的位置,求解非圆齿扇变变位修形实际齿廓方程;基于理论齿廓反求齿条刀具齿廓,用该齿条刀具反包络得到非圆齿扇。仿真分析计算表明这种方法能够完全消除汽车转向器非圆齿扇变变位修形中的过切。

摘要： 非圆齿轮系马达性能优越,具有广泛的潜在应用。非圆齿轮行星轮系是非圆齿轮系马达的核心传动机构,因此,研究和优化其齿廓曲线的设计计算方法,对非圆齿轮系马达的设计理论的发展具有重要意义。基于共轭啮合算法,提出了一种齿廓曲线的优化设计计算方法,该算法利用对预存数据的插值计算取代现有算法中的微分方程的数值求解计算,极大地减少了数据运算量,提高了设计计算的效率。利用运动仿真和齿轮传动试验,对所提出的算法进行了验证。

摘要： 为进一步提高蔬菜穴盘苗高速自动移栽机的栽植效率,提出了三臂轮系式栽植机构,并基于遗传算法对其进行了近似多位姿运动综合设计。首先,以理想栽植轨迹上关键位姿(位置与姿态)数据为约束,由杆长不变条件建立轮系式栽植机构简化模型(平面RR机构)近似多位姿运动综合优化模型,并利用Matlab遗传算法工具箱求解获得机构最优结构参数;然后,由平面RR机构两转动副的运动参数计算轮系机构总传动比并分配,从而实现轮系式栽植机构的设计。最后,对三臂轮系式栽植机构进行了结构设计、仿真分析和试验验证,结果表明:机构实际运动轨迹姿态与理论设计基本一致;栽植频率120株/(min·行)、理论株距为300 mm时,栽植成功率96.7%,实际株距均值298 mm,平均穴口宽度70 mm,满足高速移栽要求,验证了所提出方法的正确性和三臂轮系式栽植机构的实用性。

摘要： 本文针对非圆齿轮加工中由非圆齿轮节曲线曲率变化所引起的轮齿双面加工余量分布不均问题，提出了一种匀化非圆齿轮齿面加工余量的加工方法。首先基于插削加工原理，对齿面加工余量不均的成因进行了分析;然后在此基础上建立了非圆齿轮法向插削联动模型，该模型能够实时调整插刀与齿坯的展成运动关系，以实现加工过程中非圆齿轮齿面加工余量的匀化;随后进行仿真加工，仿真结果验证了所建立的法向插削联动模型的正确性;通过开发加工G代码，将法向插削联动模型集成到自主研发的齿轮数控系统中，并进行实际插齿加工实验，实验结果表明，所提方法切实可行;最后对加工出的非圆齿轮进行检测与分析，以传统插削法与法向插削法所得的非圆齿轮为检测对象，通过三坐标测量机测量粗切后的齿廓，计算齿面加工余量的不均匀度，根据计算结果进行对比分析，通过齿轮测量中心与三维形貌仪分别测量齿面的形貌与表面质量，根据测量结果进行对比分析，分析结果表明，所提方法能够有效匀化齿面加工余量，提高非圆齿轮的形状精度和表面质量。

摘要： 本文将具有椭圆曲线特征的非圆齿轮归纳为椭圆族齿轮,探讨节曲线特性,并总结通用数学模型.在深入分析圆柱齿轮、锥齿轮、小模数齿轮精度标准的基础上,结合椭圆族齿轮特性拟定椭圆族齿轮精度标准,拟定单项偏差项目与综合偏差项目、推导5级精度计算公式、划分精度等级并初步确定级间比.对齿轮的啮合测量方法进行总结,在此基础上研究椭圆族齿轮全啮合测量模型,为椭圆族齿轮精度评价体系的建立、偏差项的有效测量以及齿轮工业的多元发展提供了思路.

摘要： 目前滚齿加工无法加工节曲线内凹的外非圆齿轮和内齿轮,而插齿加工则能很好地解决上述问题,更具有通用性.不同于以往的几何算法,本文利用节曲线的法向量,并结合加工过程中的进给关系,得到了基于包络模型的非圆齿轮插齿加工的三轴联动数学模型.同时利用MATLAB与Visual C++混合编程,开发了一个非圆齿轮插齿加工程序,并进行了仿真加工.最后以一对3阶正弦传动比非圆齿轮为例,通过计算机编制插齿程序,在三轴数控插齿机上自动实现其全部加工工艺过程,验证了上述数学模型的正确性,同时也为非圆齿轮的插齿加工提供了借鉴和参考.

摘要： 通过分析非圆齿轮的传动原理,设计出传动比函数得到最大与最小的传动比的代数表达式,通过设定最小与最大的传动比得到系数k.进行节曲线的验证得到传动比函数,利用MATLAB编程得到节曲线的坐标点,继而推导得出齿廓上的各个点的坐标,导入到SolidWorks中进行建模,得到非圆齿轮的三维模型,在ADAMS中进行动力学仿真,得到的仿真结果,与理论分析的情况相比较,从而验证设计的正确性.

摘要： 针对目前非圆齿轮误差检测效率低下且检测操作复杂的问题,利用高精密传感器,设计了圆柱齿轮与非圆齿轮双面啮合检测装置,基于C++和MATLAB混合编程开发了一套用于检测非圆齿轮节曲线综合误差的测量系统,该系统可实时观测传感器的测量数据,并自动对该数据进行处理,得出相关误差,大大提高了检测效率.通过对三阶椭圆齿轮进行误差检测,获得了相关误差参数,验证了本装置在检测原理和算法上的可行性,为非圆齿轮节曲线误差的自动化测量提供了一种高效、可行的方法.

摘要： 以给定非圆齿轮传动比函数和中心距为基础,研究了非圆齿轮数学建模的方法,基于Solidworks和Maple提出了非圆齿轮三维实体建模的一种新方法.根据上述数学模型,利用Maple得到非圆齿轮齿廓的数据文件,导入到Solidworks中实现非圆齿轮进行三维实体建模,并将两个非圆齿轮进行装配.最后,利用Solidworks中的Motion插件进行非圆齿轮运动仿真,生成相应的从动齿轮的角速度、角加速度曲线,进而判断非圆齿轮齿廓啮合性能的优劣以及验证非圆齿轮设计理论的正确性.

摘要： 在非圆齿轮传动中,按照齿轮齿条传动的原理,可得到一种非圆齿轮齿条机构,此时,齿条的节曲线不再是直线,而是平面曲线,利用该机构仅需一级传动即可在改变速度的同时改变运动形式,以满足特殊的运动要求或提高装置的动力学性能.从基本的运动关系出发,推导了机构中齿轮以及齿条的节曲线方程,并根据啮合原理和坐标变换关系,得到了齿廓的包络方程.最后以实例的方式,完成了该机构的几何设计和ADAMS虚拟接触仿真,通过与理论由线的对比,证明这种机构设计的合理性以及其数学模型的正确性.

摘要： 以给定非圆齿轮传动比函数和中心距为基础,研究非圆齿轮数学建模的方法,基于Solidworks和Maple提出非圆齿轮三维实体建模的一种新方法.根据建立的数学模型,利用Maple得到非圆齿轮齿廓的数据文件,导入到Solidworks中实现非圆齿轮三维实体建模,并将两个非圆齿轮进行装配.最后,利用Solidworks 中的Motion插件进行非圆齿轮运动仿真,生成相应的从动齿轮的角速度、角加速度曲线,进而判断非圆齿轮齿廓啮合性能的优劣以及验证非圆齿轮设计理论的正确性.

摘要： 针对非圆齿轮无级变速传动中非圆齿轮节曲线存在尖点的问题,通过对传动比函数的改进,从而使非圆齿轮节曲线的平滑连续,消除了尖点,使非圆齿轮无级变速传动的平稳性得以提高.

摘要： 本文研究了基于SolidWorksAPI的高阶椭圆齿轮的设计原理及方法，实现了高阶椭圆齿轮的参数化设计、加工仿真和自动建模.本文提出的高阶椭圆齿轮的建模方法是利用齿轮型滚刀的范成法加工方法，其优点是可以加工出节曲线有“内凹”情况的高阶椭圆齿轮.这种设计加工的思想也可以推广到其它类型的非圆齿轮的设计与建模之中.

摘要： 本发明公开了双行星架式圆齿轮‑非圆齿轮行星轮系钵苗移栽机构。现有取苗和栽植一体的钵苗移栽机构只能以直接夹苗的方式取苗，对苗根有损伤；取苗和栽植通过两套机构实现，则整个机构比较复杂。本发明的主动链轮轴和中心轴通过轴承支承在动力驱动箱两端；固接在主动链轮轴上的主动链轮与固接在中心轴上的中心链轮通过链条连接；中心轴的两端对称设有两个主行星轮系，上副行星轮系和下副行星轮系分别设置在主行星轮系的两端；上副行星轮系固定有上栽植臂，下副行星轮系固定有下栽植臂。本发明使用一套机构实现入钵取土式取苗，并且在取秧阶段，秧爪处于平动，可以保持钵土完整性，推秧段轨迹距离机构回转中心较远，使整个机构的工作高度升高。

摘要： 本发明公开了一种采用圆齿轮和非圆齿轮传动机构的可爬楼梯轮椅，它包括轮椅内结构体、轮椅外结构体和电器控制系统，轮椅内结构体包括轮椅体、后轮前后移动机构、轮椅爬楼梯动力机构；所述的轮椅利用了四组齿轮和非圆齿轮传动机构作为轮椅的爬楼动力机构，通过齿轮一（35）、齿轮二（36）、齿轮三（46）和齿轮四（47）的同步传动，使轮椅内结构体和轮椅外结构体之间产生交替的相对运动，利用所述的相对运动，完成轮椅的爬楼动作，轮椅在爬楼过程中，轮椅中的各个质点（包括坐在轮椅上的人），都在进行平稳地上升前移或下降前移的运动，达到轮椅爬楼运动平稳的效果，同时轮椅结构较为简单，造价较低。

摘要： 本发明公开了一种高阶变性偏心圆齿轮及其共轭非圆齿轮副的设计方法。迄今并未有对高阶变性偏心圆‑非圆齿轮副的设计和应用研究的文献报道。本发明的具体步骤如下：首先建立高阶变性偏心圆齿轮及其共轭非圆齿轮副的节曲线方程，并利用数值方法计算中心距；然后校验节曲线凹凸性，求解插齿法加工齿轮不根切情况下的最大模数，计算压力角变化范围，校验最大压力角值，计算高阶变性偏心圆齿轮及其共轭非圆齿轮副啮合时的重合度。本发明为高阶变性偏心圆齿轮及其共轭非圆齿轮在实际应用中提供了一整套完善的设计理论基础，促进了高阶变性偏心圆齿轮及其共轭非圆齿轮的推广使用。

摘要： 本发明公开了一种非圆齿轮-不完全非圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构。链轮箱内的动力传递到中心轴上，其一端固定有齿轮箱，齿轮箱内安装有上下对称的行星轮系齿轮机构，伸出齿轮箱外的上下行星轴上分别装有结构相同的取苗臂。在齿轮箱内的不完全非圆齿轮固定在链轮箱的一侧，不完全非圆齿轮分别与上下中间非圆齿轮相啮合，上下中间非圆齿轮分别与上下行星非圆齿轮相啮合；不完全非圆齿轮同轴固接有凸锁止弧，上下中间非圆齿轮同轴均分别固接有上下凹锁止弧，凸锁止弧分别与上下凹锁止弧相配合。本发明的相对中心轮有二组行星轮系齿轮传动，每组带动一个取苗臂运动，齿轮箱转一圈，实现2次取苗，工作效率较高，结构简单，体积小，重量轻，振动小。

摘要： 本发明公开了一种非圆齿轮传动压力机及非圆齿轮节线形状的获得方法，所述非圆齿轮传动压力机包括动力装置、曲柄、连杆、滑块及相互啮合的主动非圆齿轮和从动非圆齿轮。所述连杆与所述曲柄及滑块相连，所述动力装置与所述主动非圆齿轮传动连接，所述从动非圆齿轮与所述曲柄传动连接。由压力机的运动特性减去压力机中的曲柄滑块机构的运动特性，即可得到非圆齿轮的运动特性，再由非圆齿轮的运动特性即可求出非圆齿轮的节线曲线方程。本发明运动特性曲线富于变化，制造精度高，工作效率高及获得压力机运动特性曲线简单。

摘要： 本发明公开了双行星架式圆齿轮‑非圆齿轮行星轮系钵苗移栽机构。现有取苗和栽植一体的钵苗移栽机构只能以直接夹苗的方式取苗，对苗根有损伤；取苗和栽植通过两套机构实现，则整个机构比较复杂。本发明的主动链轮轴和中心轴通过轴承支承在动力驱动箱两端；固接在主动链轮轴上的主动链轮与固接在中心轴上的中心链轮通过链条连接；中心轴的两端对称设有两个主行星轮系，上副行星轮系和下副行星轮系分别设置在主行星轮系的两端；上副行星轮系固定有上栽植臂，下副行星轮系固定有下栽植臂。本发明使用一套机构实现入钵取土式取苗，并且在取秧阶段，秧爪处于平动，可以保持钵土完整性，推秧段轨迹距离机构回转中心较远，使整个机构的工作高度升高。

摘要： 本发明公开了一种利用齿轮和非圆齿轮传动机构的可爬楼梯轮椅，它包括轮椅内结构体、轮椅外结构体和电器控制系统，轮椅内结构体包括轮椅体、后轮前后移动机构、轮椅爬楼梯动力机构；所述的轮椅利用了四组齿轮和非圆齿轮传动机构作为轮椅的爬楼动力机构，通过齿轮1（35）、齿轮2（36）、齿轮3（46）和齿轮4（47）的同步传动，使轮椅内结构体和轮椅外结构体之间产生交替的相对运动，利用所述的相对运动，完成轮椅的爬楼动作，轮椅在爬楼过程中，轮椅中的各个质点（包括坐在轮椅上的人），都在进行平稳地上升前移或下降前移的运动，达到轮椅爬楼运动平稳的效果，同时轮椅结构较为简单，造价较低。

摘要： 本发明公开了一种高阶变性偏心圆齿轮及其共轭非圆齿轮副的设计方法。迄今并未有对高阶变性偏心圆-非圆齿轮副的设计和应用研究的文献报道。本发明的具体步骤如下：首先建立高阶变性偏心圆齿轮及其共轭非圆齿轮副的节曲线方程，并利用数值方法计算中心距；然后校验节曲线凹凸性，求解插齿法加工齿轮不根切情况下的最大模数，计算压力角变化范围，校验最大压力角值，计算高阶变性偏心圆齿轮及其共轭非圆齿轮副啮合时的重合度。本发明为高阶变性偏心圆齿轮及其共轭非圆齿轮在实际应用中提供了一整套完善的设计理论基础，促进了高阶变性偏心圆齿轮及其共轭非圆齿轮的推广使用。

摘要： 本实用新型公开了一种非圆齿轮-不完全非圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构。链轮箱内的动力传递到中心轴上，其一端固定有齿轮箱，齿轮箱内安装有上下对称的行星轮系齿轮机构，伸出齿轮箱外的上下行星轴上分别装有结构相同的取苗臂。在齿轮箱内的不完全非圆齿轮固定在链轮箱的一侧，不完全非圆齿轮分别与上下中间非圆齿轮相啮合，上下中间非圆齿轮分别与上下行星非圆齿轮相啮合；不完全非圆齿轮同轴固接有凸锁止弧，上下中间非圆齿轮同轴均分别固接有上下凹锁止弧，凸锁止弧分别与上下凹锁止弧相配合。本实用新型的相对中心轮有二组行星轮系齿轮传动，每组带动一个取苗臂运动，齿轮箱转一圈，实现2次取苗，工作效率较高，结构简单，体积小，重量轻，振动小。

摘要： 本实用新型公开了一种采用圆齿轮和非圆齿轮传动机构的可爬楼梯轮椅，它包括轮椅内结构体、轮椅外结构体和电器控制系统，轮椅内结构体包括轮椅体、后轮前后移动机构、轮椅爬楼梯动力机构；所述的轮椅利用了四组齿轮和非圆齿轮传动机构作为轮椅的爬楼动力机构，通过齿轮一（35）、齿轮二（36）、齿轮三（46）和齿轮四（47）的同步传动，使轮椅内结构体和轮椅外结构体之间产生交替的相对运动，利用所述的相对运动，完成轮椅的爬楼动作，轮椅在爬楼过程中，轮椅中的各个质点（包括坐在轮椅上的人），都在进行平稳地上升前移或下降前移的运动，达到轮椅爬楼运动平稳的效果，同时轮椅结构较为简单，造价较低。