面齿轮

摘要： 以弧线齿圆柱齿轮作为假想刀具,用包络法展成正交弧线齿面齿轮。根据微分几何计算和齿轮啮合原理,推导了弧线齿圆柱齿轮及面齿轮的齿面方程。再基于Matlab平台建立工作齿面及过渡曲面的数学模型,通过改变弧齿圆柱齿轮轮齿的凹齿面半径对面齿轮进行修形,对比分析修形前后面齿轮齿厚和齿宽的变化情况以及对接触迹线的影响。最后,通过导出修形前后面齿轮的齿面点集,在CATIA零件设计中进行实体建模。得出结论,增大弧齿圆柱齿轮凹侧齿线半径会增大面齿轮的外径,同时,面齿轮的齿顶变尖现象会发生变化,即面齿轮外径处的齿厚逐渐增大,接触迹线基本不发生变化。为后续研究面齿轮的偏载特性奠定了基础。

摘要： 为系统性解决传统齿轮传动在航空发动机大功率提取传动系统中应用产生的承载能力不足、质量超限、稳定性较低等问题,设计了基于面齿轮传动的航空发动机中央传动,并进行LTCA分析,得到接触区面积比和应力等计算结果。研究结果表明,基于面齿轮传动的中央传动具有承载能力高、质量轻、运转平稳性好等优点,面齿轮传动可以为现有航空发动机传动系统提供一条可行的新型传动设计路线。

摘要： 蜗杆磨削工艺广泛应用于齿轮制造过程以获得较高的加工精度及表面质量。在多轴数控机床上进行蜗杆磨面齿轮时,通常需采用增加刀具路径数目的方法来提高加工精度,也相应地延长了加工时间。本文提出了一种仅用一条路径的蜗杆齿面展成高效修整方法,并采用闭环加工方法来保证加工精度。首先,对磨削直齿面齿轮的蜗杆齿面进行深度几何分析,发现该蜗杆齿面可以近似为由平面曲线形成的扫掠面。然后,以该平面曲线作为金刚滚轮的齿廓来对蜗杆表面进行修整。接着,在一台由斜齿轮磨齿机数控改造得到的机床上进行了加工试验验证。最后,提出了一种包括“加工、测量和反调修正”的闭环制造工艺来补偿加工误差,并且通过仿真和实验验证了该方法的有效性。

摘要： 结合渐开线齿廓弧齿圆柱齿轮齿面生成原理,增大弧线齿圆柱齿轮凹齿面的圆弧半径,推导圆柱齿轮齿面方程,得到截面单齿厚度延轴线不同的弧线齿圆柱齿轮。以弧线齿圆柱齿轮为假想刀具,推导出弧线齿面齿轮齿面方程,将有无齿线修形的面齿轮做对比,并进行了内径分析。结果表明,在保持原有面齿轮设计参数不变的情况下,修形后的面齿轮与原面齿轮内径处的齿厚相差0.113 mm,且面齿轮单齿齿厚沿着齿宽由内向外逐渐增大;同时,修形后的弧线齿面齿轮外径端面并不是尖状,而呈现平面状,从而避免了修形后的面齿轮出现外径齿顶变尖现象。因此,对小轮齿线修形可增加面齿轮单齿厚度,提高面齿轮传动强度;也为后续齿线修形生成的弧线齿面齿轮抗偏载及啮合特性等方面提供了理论基础。

摘要： 该文以一正交直齿面齿轮分扭传动系统为例,建立了该系统有限元仿真分析模型,推导得出了面齿轮副啮合刚度的解析计算方法,并计算得到了各齿轮副的时变啮合刚度曲线。结果表明:在左、右输入齿轮输入功率,上端面齿轮和尾传齿轮承受负载的工况下,惰轮构成的齿轮副啮合刚度最小;左、右输入齿轮与同一面齿轮构成齿轮副啮合刚度基本一致;左、右惰轮与同一面齿轮构成齿轮副啮合刚度也基本一致。

摘要： 为了增加面齿轮的有效齿宽,研究一种任意轴交角传动且齿廓双侧压力角不等的非正交非对称面齿轮副。首先,设计出非对称齿条形刀具,根据齿条和插齿刀的运动关系,推导出非对称插齿刀的齿面方程;其次,基于啮合原理,建立非正交非对称面齿轮的插齿加工坐标系,并借助数据可视化软件对非正交非对称面齿轮的工作曲面和过渡曲面进行离散求解,建立了完整齿面的数学模型;第三,确定了非正交非对称面齿轮齿宽的限制条件,并分析了轴交角和压力角对齿宽的影响,得到不同压力角组合的面齿轮的齿面接触路径;最后,将求解得到的点云导入三维软件,曲面拟合得到非正交非对称面齿轮的复杂曲面模型。研究结果表明:非正交非对称面齿轮的根切界限与从动侧齿面相关,从动侧齿面压力角越大,产生根切的内径越小;增大轴交角或者减小从动侧的齿面压力角能有效避免齿顶变尖,增加有效齿宽;面齿轮采用非对称齿形能获得较长的接触路径,拥有更好的传动性能,但更容易发生边缘接触。

摘要： 针对面齿轮传动系统存在边缘接触的问题,通过对面齿轮齿顶进行倒圆和削顶优化设计,改善面齿轮传动系统的接触性能。利用有限元软件建立了含齿顶倒圆和削顶的面齿轮仿真分析模型,对传动系统进行准静态接触分析,研究了齿顶倒圆和削顶对面齿轮传动系统啮合力、接触区域以及齿面最大接触应力的影响规律。结果表明:齿顶倒圆可以明显地改善面齿轮系统的边缘接触并降低接触应力,但倒圆半径的增大会降低面齿轮的重合度,降低系统的承载能力,研究对象中面齿轮齿顶进行0.20倍模数的倒圆较为合适。齿顶削顶可以降低面齿轮系统质量,但较大的削顶角度会恶化面齿轮接触性能,使齿轮副产生应力集中,从而使齿轮接触应力增大,研究对象中面齿轮削顶角度为97.5°时较为合适。

摘要： 分析了飞秒激光精微加工面齿轮材料18Cr2Ni4WA的机理,在光子与电子,电子与晶格之间温度传递的双温模型的基础上建立了耦合动态热力学参数的复耦合模型,通过模型仿真分析,得出了电子与晶格的温度变化过程,预测了去除高于蒸发温度的材料烧蚀形貌。对面齿轮材料进行飞秒激光扫描加工实验,得出随着能量密度的增大,凹坑半径和深度都会有一定程度的增大,当能量密度为1.98 J/cm^(2)时,烧蚀形貌较好,当能量密度继续增大达到2.18 J/cm^(2)时,凹坑内部开始产生少量的熔融物堆积;随着脉宽的增大,形貌变化不大,但产生的熔融物逐渐减少,凹坑趋于平整;随着扫描速度的增大,沟槽的深度逐渐减小,宽度逐渐增大。采用三维超景深仪观测烧蚀形貌,实验结果与仿真结果基本一致,为飞秒激光精微加工面齿轮提供了依据。

摘要： 为了预测热滚轧面齿轮齿廓表层残余压应力峰值大小和残余压应力层深度,利用DEFORM-3D有限元仿真软件对热滚轧面齿轮加工过程进行仿真,获得不同工艺参数组合下齿廓表层残余压应力峰值大小和残余压应力层深度。以仿真结果为数据样本,采用响应曲面法建立热滚轧面齿轮齿廓表层残余压应力和压应力层深度的预测模型,并以残余压应力峰值最大、残余压应力层深度最小为优化目标,得到最优工艺组合。以最优工艺组合为实际加工参数,对齿廓表层残余应力实测值与预测值进行对比分析可知,实测值小于预测值,最大误差不超过17%。表明所建立的预测模型可以实现对热滚轧面齿轮表层残余应力的测控。

摘要： 为了获取面齿轮磨损区域的位置和大小信息,提出了一种基于逆向工程的面齿轮齿面磨损检测方法。根据测量原理,推导了测量坐标的转换矩阵;通过齿廓偏差测量及误差补偿算法,求得测量点的补偿点,并给出了NURBS曲面拟合的控制方程;搭建试验台,进行了实例操作,将标准齿面与磨损曲面进行对比分析,未磨损区域数据匹配性良好,磨损区域数据点清晰、无噪点。结果说明,基于逆向工程的面齿轮齿面磨损检测方法正确可行,为以后的绿色再制造提供了技术支撑。

摘要： 面齿轮制造技术已成为阻碍面齿轮工程应用的关键技术.本文利用面齿轮成型原理,建立了面齿轮数控铣削加工原理,分析了面齿轮铣削加工中的面齿轮齿面方程;建立了面齿轮铣削加工中的刀位啮合计算方程,分析了将刀具相对工件的位置和状态转化为机床各运动轴的运动的NC展成方法,建立了面齿轮多轴联动数控铣削加工方法,完成了切削加工仿真,验证了加工方法的正确性,为面齿轮的精密制造提供了一种可行的方法.

摘要： 齿面接触印痕和传动误差,是齿轮传动啮合性能的主要方面.提出了基于啮合性能要求的面齿轮拓扑齿面主动设计方法,研究了由齿廓和齿向拓扑修形构建包含啮合性能信息拓扑齿面的过程.首先,建立了沿接触路径预定传动误差函数的数学模型,通过改变虚拟加工的滚比,构造沿齿廓拓扑修形的拓扑齿面;其次,在齿廓拓扑修形的基础上,建立了沿接触线修形的数学函数,通过预置接触椭圆长轴,以面齿轮理论齿面为基准,计算得到了沿齿向的拓扑修形曲面;将齿向拓扑修形曲面沿法线叠加到齿廓拓扑修形齿面上,最终得到了双向修形包含啮合性能参数的面齿轮拓扑齿面.最后应用两实例的计算机仿真结果验证了面齿轮拓扑齿面主动设计过程和拓扑齿面几何形状构造的正确性.

摘要： 提出了一种附加弹性块面齿轮结构,建立了附加弹性块面齿轮传动的扭转振动模型,给出了附加弹性块面齿轮传动的动力学方程,分析了弹性块扭转刚度、阻尼比系数对面齿轮传动动载系数的影响,分析结果表明,在相对较低的啮合频率范围内,适合选取扭转刚度较小的弹性块;在相对较高的啮合频率范围内,适合选取扭转刚度较大、阻尼比系数较大的弹性块.

摘要： 介绍了面齿轮分度展成磨齿加工原理及其实现方法.基于五坐标磨削机床,建立了加工坐标系,推导了多轴联动数控插补计算公式.对面齿轮工作齿面的旋转投影面进行了网格规划,并给出齿面偏差的计算方法.最后在五坐标曲面磨床上进行了面齿轮磨齿加工实验,测量后发现面齿轮齿面误差明显降低,齿面精度得到明显提高.滚动检查印痕与轮齿接触分析理论结果对比也较为一致,磨齿后的印痕状态明显好于磨齿之前的齿面.

摘要： 为改善面齿轮传动系统的动态性能,研究了面齿轮传动系统的齿廓修形技术,推导了齿廓修形的圆柱齿轮、刀具齿轮和面齿轮的齿廓方程,建立了包含齿侧间隙、时变啮合刚度、修形参数、综合相对误差、支承刚度和支撑阻尼等参数的面齿轮传动系统振动模型,采用Runge-Kutta数值积分法对齿廓修形的面齿轮传动系统求解.研究结果表明,当齿条刀具的抛物线修形系数变化时,系统的动态响应特性将出现简谐响应、3倍周期响应和混沌响应.

摘要： 根据齿轮包络原理,推导出了留有磨齿余量的面齿轮齿面方程,给出了面齿轮齿面余量的计算方法,并提出了留有磨齿余量面齿轮插刀的齿面设计,计算并分析了分别采用变位方法和留磨齿余量的插刀插齿加工得到的面齿轮齿面余量分布情况,结果表明,留磨齿余量的插刀加工出的面齿轮磨齿余量分布情况更能满足面齿轮磨齿加工要求.

摘要： 根据边界润滑的基本理论,提出了面齿轮传动边界润滑的失效判据及建立了边界润滑条件下面齿轮传动过程中边界膜临界失效温度的数学模型.利用有限元软件对边界润滑条件下转速为6000r/min,面齿轮啮合点处瞬时温度场进行了研究,分析了三种不同时刻瞬时温度场的变化规律,并结合数学模型的计算获得了在该工况下面齿轮传动的边界润滑寿命,同时探讨了齿轮转速对边界润滑状态下面齿轮传动寿命的影响规律,得到了多种情况下面齿轮传动边界润滑的最优齿轮转速.本文研究为面齿轮乏油工况下运转寿命预测及传动系统设计提供了理论依据.

摘要： 用于处理核废料的沉浸在硝酸中的面齿轮将会被酸性溶液腐蚀,因此,在检修寿命期内,被腐蚀后的啮合、承载及其强度性能能否保证其安全性显得非常重要.首先基于面齿轮的啮合原理和齿面修形方法建立了齿面方程,然后建立了小齿轮和面齿轮的有限元模型,应用齿面接触、承载接触和应力过程分析等方法对均匀腐蚀后的面齿轮传动性能进行了考察.计算结果表明腐蚀后的齿面能够正确啮合,但对安装误差较为敏感,通过应用双向修形齿面可以降低安装误差的敏感性,面齿轮最大接触应力、弯曲应力分别为417 N/mm2和48 N/mm2,小轮最大弯曲应力为36 N/mm2.

摘要： 面齿轮传动由于其优势,而成为未来航空传动的主要发展方向之一.本文在详细分析了国内外面齿轮传动、加工、检测的基础上,研究了正交面齿轮插齿加工和齿面检测技术.在面齿轮数控插齿加工中,依据面齿轮的展成原理,运用Auto CAD的二次开发功能,实现了面齿轮数控插齿仿真及插齿加工.在面齿轮检测分析中,根据面齿轮传动特点,研究了面齿轮齿面偏差、齿距累计误差的检测原理和方法并进行了实际检测试验,得到了合格的面齿轮样件.

摘要： 论文首先建立了斜齿面齿轮传动的啮合条件，确定了两轮啮合点在齿面上的表示方法;其次，应用微分几何及啮合理论，建立了渐开线斜齿圆柱齿轮面齿轮传动，在两轮齿进入接触时，面齿轮的齿项边缘与圆柱齿轮的齿面相接触的数学模型及边缘接触点满足的约束条件;同样，建立在两轮齿退出接触时，圆柱齿轮的齿顶边缘与面齿轮的齿面相接触的数学模型及边缘接触点满足的约束条件。利用边缘接触点与其邻近齿面啮合点主曲率方向相似的方法确定了当发生边缘接触时在接触曲面上的土曲率方向;最后，给出了未考虑边缘接触和考虑边缘接触条件下斜齿面齿轮的TCA。仿真结果表明，渐开线斜齿圆柱齿轮面齿轮传动在进入和退出啮合时容易发生边缘接触，是产生振动和噪声的根源之一。因此，设计高质量的面齿轮传动应避免边缘接触。

摘要： 本发明公开了一种齿轮齿面电解精加工方法，其特征在于：先通过电解加工使热处理后的齿轮表面凸出部分被钝化以降低其硬度，然后再通过剃齿加工用剃齿刀将钝化部分处理掉。还公开了一种加工装置。这种方法可显著提高齿轮齿面精加工效率和质量，降低了加工成本，特别适合于小模数齿轮的精加工。

摘要： 本发明公开了一种人字形面齿轮及具有其的人字形面齿轮副，所述人字形面齿轮适于与人字形圆柱齿轮啮合，且包括：本体；多个轮齿，所述多个轮齿均设在所述本体的端面上且呈环形排列，每个所述轮齿包括内侧轮齿和外侧轮齿，所述内侧轮齿和所述外侧轮齿分别朝向远离彼此的方向延伸。根据本发明实施例的人字形面齿轮，可提高面齿轮传递负载的能力、显著降低面齿轮副中圆柱齿轮所承受的轴向载荷、提高面齿轮的重合度、降低面齿轮副的振动与噪声。

摘要： 本发明公开了一种人字齿面齿轮传动机构，包括人字齿面齿轮和人字齿圆柱齿轮，人字齿面齿轮包括圆盘形轮体和齿轮轴，圆盘形轮体的一侧表面设有环形分布的第一人字齿，人字齿圆柱齿轮的轮体外圆周上设置有第二人字齿，第一人字齿由对接呈人字形的第一右旋轮齿和第一左旋轮齿组成，第二人字齿由对接呈人字形的第二左旋轮齿和第二右旋轮齿组成，第二左旋轮齿与第一右旋轮齿相啮合，第二右旋轮齿与第一左旋轮齿相啮合。本发明还公开了一种人字齿面齿轮传动机构中人字齿面齿轮的铣齿加工方法。本发明人字齿面齿轮传动机构的承载能力大，啮合性能好，传动平稳、噪音小，实用性强；人字齿面齿轮的铣齿加工方法能够最大限度上利用人字齿面齿轮的齿宽。

摘要： 本发明涉及硬齿面齿轮，公开了一种硬齿面齿轮包括齿轮主体，在齿轮主体的表面有熔覆层；所述熔覆层包括结合层、过渡层、工作层、加工层；所述结合层位于齿轮主体外表面；所述过渡层位于结合层顶面；所述工作层位于过渡层顶面；所述加工层位于工作层顶面。以及公开了一种硬齿面齿轮修复工艺包括前期处理阶段，预处理硬齿面齿轮，使硬齿面齿轮达到修复要求；修复阶段，使硬齿面齿轮表面形成熔覆层；加工阶段，加工经过修复阶段的硬齿面齿轮，使硬齿面齿轮达到修复标准。本发明提供了一种硬齿面齿轮修复工艺，修复硬齿面齿轮表面的磨损、裂痕、切根断齿，使齿轮齿能完全啮合，降低了齿轮齿啮合的噪音，防止齿轮齿断裂，降低硬齿面齿轮的报废率，降低了生产成本，减少了资源浪费，提高了企业的经济效益和社会效益。

摘要： 本发明利用面齿轮传动的原理，利用计算机辅助软件在计算机采用展成法生成出面齿轮的三维矢量图，然后通过数控机床加工出注塑面齿轮的电极，继而再采用电火花放电工艺加工出面齿轮的模具型腔，从而注塑出面齿轮，由于面齿轮和圆柱齿轮的传动数据实现在计算机中进行了模拟，所以加工出来的注塑面齿轮电极完全符合实际中的面齿轮传动要求，而且由于数据准确，并且通过数控机床在固定的台面上加工，不会出现变形，所以加工出的注塑面齿轮电极的精度很高，传动噪音小。而且最关键的是，本发明的注塑面齿轮电极加工不采用插齿、滚齿或者磨齿的工艺，所以无需专用的刀具，所以成本大大降低。

摘要： 本发明公开了一种人字齿面齿轮传动机构，包括人字齿面齿轮和人字齿圆柱齿轮，人字齿面齿轮包括圆盘形轮体和齿轮轴，圆盘形轮体的一侧表面设有环形分布的第一人字齿，人字齿圆柱齿轮的轮体外圆周上设置有第二人字齿，第一人字齿由对接呈人字形的第一右旋轮齿和第一左旋轮齿组成，第二人字齿由对接呈人字形的第二左旋轮齿和第二右旋轮齿组成，第二左旋轮齿与第一右旋轮齿相啮合，第二右旋轮齿与第一左旋轮齿相啮合。本发明还公开了一种人字齿面齿轮传动机构中人字齿面齿轮的铣齿加工方法。本发明人字齿面齿轮传动机构的承载能力大，啮合性能好，传动平稳、噪音小，实用性强；人字齿面齿轮的铣齿加工方法能够最大限度上利用人字齿面齿轮的齿宽。

摘要： 本发明公开了一种人字形面齿轮及具有其的人字形面齿轮副，所述人字形面齿轮适于与人字形圆柱齿轮啮合，且包括：本体；多个轮齿，所述多个轮齿均设在所述本体的端面上且呈环形排列，每个所述轮齿包括内侧轮齿和外侧轮齿，所述内侧轮齿和所述外侧轮齿分别朝向远离彼此的方向延伸。根据本发明实施例的人字形面齿轮，可提高面齿轮传递负载的能力、显著降低面齿轮副中圆柱齿轮所承受的轴向载荷、提高面齿轮的重合度、降低面齿轮副的振动与噪声。

摘要： 本发明涉及一种硬齿面齿轮，包括齿轮主体，在齿轮主体的表面有熔覆层；所述熔覆层包括结合层、过渡层、工作层、加工层；所述结合层位于齿轮主体外表面；所述过渡层位于结合层顶面；所述工作层位于过渡层顶面；所述加工层位于工作层顶面。以及公开了一种硬齿面齿轮修复工艺包括前期处理阶段，预处理硬齿面齿轮，使硬齿面齿轮达到修复要求；修复阶段，使硬齿面齿轮表面形成熔覆层；加工阶段，加工经过修复阶段的硬齿面齿轮，使硬齿面齿轮达到修复标准。本发明提供了一种硬齿面齿轮修复工艺，修复硬齿面齿轮表面的磨损、裂痕、切根断齿，使齿轮齿能完全啮合，降低了齿轮齿啮合的噪音，防止齿轮齿断裂，降低硬齿面齿轮的报废率，降低了生产成本，减少了资源浪费，提高了企业的经济效益和社会效益。

摘要： 本发明利用面齿轮传动的原理，利用计算机辅助软件在计算机采用展成法生成出面齿轮的三维矢量图，然后通过数控机床加工出注塑面齿轮的电极，继而再采用电火花放电工艺加工出面齿轮的模具型腔，从而注塑出面齿轮，由于面齿轮和圆柱齿轮的传动数据实现在计算机中进行了模拟，所以加工出来的注塑面齿轮电极完全符合实际中的面齿轮传动要求，而且由于数据准确，并且通过数控机床在固定的台面上加工，不会出现变形，所以加工出的注塑面齿轮电极的精度很高，传动噪音小。而且最关键的是，本发明的注塑面齿轮电极加工不采用插齿、滚齿或者磨齿的工艺，所以无需专用的刀具，所以成本大大降低。

摘要： 本实用新型公开了一种硬齿面齿轮以及硬齿面齿轮修复装置，包括硬齿面齿轮和硬齿面齿轮修复装置，其特征在于，所述硬齿面齿轮包括轴承、熔覆层和齿牙；所述轴承外面覆盖着熔覆层；所述齿牙通过圆形铜片固定在齿轮本体上；所述硬齿面齿轮修复装置的工作台有通孔作为顶端光源部分；所述工作台设置有固定装置和垫片；所述工作台的中心为激光发射器。本实用新型提供了一种硬齿面齿轮以及硬齿面齿轮修复装置，可以修复硬齿面齿轮表面的磨损、裂痕、切根断齿，使齿轮齿能完全啮合，降低了齿轮齿啮合的噪音，防止齿轮齿断裂，降低硬齿面齿轮的报废率，降低了生产成本，减少了资源浪费，提高了企业的经济效益和社会效益。