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本发明提供了一种基于齿面主动设计的高减速比准双曲面齿轮综合性能优化方法。包括：根据高减比准双曲面齿轮的几何参数获得大轮和小轮的原始齿面方程；根据啮合原理获得小轮共轭曲面；根据配对齿面在啮合点处位矢的关系求得小轮共轭齿面上的接触迹线；预置接触印痕，设计接触迹线为大倾斜，并沿各个接触点的啮合线方向进行三段抛物线修形以控制接触区，得到目标齿面；获得小轮理论齿面与目标齿面的法向偏差；调整小轮理论齿面加工参数使新获得的齿面逼近目标齿面；对两齿面进行齿面接触分析和齿面加载接触分析，对比其综合性能。本方法通过齿面主动设计技术将齿面接触迹线设计为大倾斜，实现了齿轮副综合性能的提升。

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渐开线齿廓含有大量的波度信息,将其拓展应用,与齿轮传动性能间建立联系,具有重要的工程价值.研究带波度渐开线方程的构建原理,拟合基于实测齿面数据的波度曲线;构建不同正弦波度渐开线齿廓,基于啮合原理在时域和频域范围内分析了波度的波长、幅值和相位与传动误差的关联性,并采用实际齿面数据进行了验证;建立带波度渐开线齿面有限元模型,对齿轮传动过程中波度的波长、幅值和相位与接触应力的关联性进行了仿真分析;开展齿轮传动误差试验,验证了传动误差计算的正确性.结果表明,齿轮传动误差波动幅度大小对齿廓波度的幅值变化较敏感;齿廓波度的周期性与传动误差阶次成分相关;波度波动周期数增加,齿数对应倍数的阶次幅值显著增大;齿面接触应力的大小主要受齿廓波度幅值的影响;渐开线齿廓波度的波长、幅值和相位的变化与齿轮的传动误差、接触应力具有较强关联性,可以基于齿廓波度信息预报齿轮啮合传动性能.

Keyword ：

接触分析 渐开线波度 传动误差 有限元模型

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基于渐开线少齿差行星齿轮运动特点，结合齿轮啮合原理运动学方法，推导渐开线齿廓方程。从保证重合度这一要求出发，根据齿廓重叠干涉、过渡曲线干涉等限制条件，分析主要影响建因素，建立变位系数优化的数学模型。借助于Matlab遗传算法进行辅助计算，求解变位系数等设计变量的最佳取值，绘制GUI界面，求解内、外齿轮的基本参数。针对齿轮副之间的磨损问题，主要分析滑动率受变位系数的影响及最大滑动率的极限位置。通过设计降低滑动率的方法，提高齿轮的使用寿命。

Keyword ：

少齿差 优化设计 滑动率 变位系数 重合度

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以2K-V行星传动机构中齿轮为研究对象，以齿轮啮合原理、传热学等为理论依据，分析了齿轮在不同啮合位置的相对滑动速度和齿面的接触应力的变化规律。精确计算了稳态温度场边界条件，包括齿轮一个啮合周期内的平均摩擦热流量和不同齿面的对流换热系数。建立单齿三维模型并导入ANSYS Workbench进行温度场的有限元分析。通过将啮合齿面划分成多个沿齿宽方向的条形区域来实现不同啮合位置摩擦热流量的加载，得到齿轮稳态温度场分布，并分析了条形区域的数量对温度场的影响。结果表明，当条形区域数量多于50时，温度场基本趋于稳定。

Keyword ：

渐开线行星齿轮 稳态温度场 有限元 条形区域 平均热流量

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ZC蜗杆传动广泛应用于动力传动机构、精密机床等,蜗杆的各种误差会影响其传动性能,因而对其精度要求越来越高。在蜗杆各项误差中齿廓偏差对性能影响较大,需要对其进行测量及评定。基于齿轮啮合原理和空间几何变换,建立了双面圆弧砂轮磨削下的ZC1蜗杆齿廓数学模型,给出了依据GB/T 10089-2018的蜗杆齿廓偏差评定方法。在哈尔滨精达公司的齿轮测量中心上对一个模数为4 mm的ZC蜗杆试件在轴截面上进行了齿廓偏差测量,得到10次重复测量的齿廓总偏差平均值为5.3μm,其扩展不确定度为1.54μm。本文给出的ZC蜗杆齿廓偏差测量方法,可用于齿轮测量中心蜗杆或滚刀的测量中。

Keyword ：

扩展不确定度 ZC蜗杆 齿轮测量中心 齿廓偏差

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在锥面包络圆柱蜗杆状珩磨轮(ZK型)珩齿加工中,通常采用直廓金刚石滚轮修整得到的蜗杆状珩磨轮代替渐开线蜗杆状珩磨轮进行珩齿加工,在原理上引入了误差.为研究原理误差大小及影响因素,运用空间啮合原理,对近似模型的珩齿加工过程进行建模,得出加工齿轮齿面模型法向误差.以具体参数蜗杆与齿轮为例,绘制加工齿轮齿面模型上不同位置处的法向误差分布图.分析了蜗杆状珩磨轮螺旋角(蜗杆直径、头数)与压力角对加工齿轮齿面模型法向误差的影响.结果表明:蜗杆状珩磨轮螺旋角越大,加工齿轮齿面模型法向误差越小;待加工压力角较小的齿轮,更适合用文中近似模型进行珩齿加工.研究结果验证了运用锥面包络圆柱蜗杆珩齿加工的可行性,对珩齿...

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珩齿加工 蜗杆状珩磨轮 压力角 啮合模型 螺旋角 齿面误差

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为了研究关键设计参数对平面包络内啮合蜗杆传动接触性能及承载能力的影响。基于齿轮啮合原理,构建平面包络内啮合蜗杆传动的空间齿面接触线方程,利用数值计算方法求得空间齿面接触线,并将其映射到蜗轮齿面,通过分析中心距、传动比、母平面倾角、蜗轮回转轴倾角、蜗轮转角、蜗杆分度圆系数、主基圆系数等不同参数对蜗杆齿面接触区域的分布情况,找出合理的设计参数范围,此外,根据初步分析结果,选取一组较为合理参数生成了平面包络内啮合蜗杆传动的三维模型。研究表明,传动比、母平面倾角、蜗轮转角对平面包络内啮合蜗杆传动的接触区域有较大影响,母平面倾角在18°～36°、蜗轮回转中心轴倾角在30°～54°、蜗轮转角在90°～13...

Keyword ：

数值计算方法 平面包络 啮合性能 内啮合

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为了研究摆线针轮传动机构设计参数与压力角之间的关系,对摆线轮与针轮之间的压力角及其影响因素进行了分析.基于齿轮啮合原理,建立摆线轮齿廓的数学模型,根据摆线针轮传动机构的多齿啮合特点,推导了压力角的数学表达式,并仿真了特殊位置处摆线轮与针轮之间的啮合关系.以工业机器人用RV减速器中的摆线针轮传动机构为例,应用VC++软件编程和AutoCAD软件仿真,详细论述了机构的偏心距、针轮分布圆半径以及针轮半径等机构设计参数对压力角的影响.通过对摆线轮与针轮不同啮合状态的仿真,揭示机构设计参数对压力角的影响机理.结果表明:偏心距对机构压力角的影响显著,针轮分布圆半径次之,而针轮半径的影响可以忽略不计.该研究...

Keyword ：

RV减速器 压力角 摆线轮 摆线针轮传动 齿轮啮合

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为了研究间齿珩齿加工方法中的空间间齿啮合过程,将该过程分为标准渐开螺旋面啮合过程和顶刃啮合过程。基于空间几何学和啮合原理,本文分别建立两个啮合过程的三维模型,得到各过程的接触点,以及两个齿面上接触点的对应关系。根据跳牙蜗杆与齿轮的几何关系,提出了确定各个过程分界点的方法。以具体参数的跳牙蜗杆与齿轮为例,对齿面上各个过程的接触点迹线进行三维仿真,并绘制接触点迹线上不同位置的相对速度曲线图,针对相对速度的大小和方向进行了分析,为间齿珩齿加工机理的研究奠定基础。绘制了整体误差单元曲线,与实体求交法对比,完全吻合,验证了该模型的正确性。

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三维仿真 齿轮整体误差 顶刃啮合 间齿啮合 珩齿加工 相对速度

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为了解决外啮合珩齿中出现的中凹齿形现象,将间齿啮合原理应用在齿轮珩磨加工技术中,提出了间齿珩齿加工方法,这种方法采用了特殊的跳牙蜗杆珩磨轮.以齿轮齿条为例,利用运动学原理,建立了间齿珩齿全过程运动模型,这为间齿珩齿加工方法奠定了理论基础.该模型综合考虑了齿条顶刃啮合过程、齿轮顶刃啮合过程和渐开线啮合过程,分析了被加工齿轮与齿条的运动关系,并推导了各段过程的分界点.以具体齿轮为例,绘制了间齿珩齿过程中被加工齿轮的速度曲线.结果表明:将间齿啮合原理应用于珩齿加工过程,对提高珩齿效率,改善齿轮质量有重要意义.

Keyword ：

速度曲线 间齿啮合 运动模型 外啮合珩齿

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