复杂工况下考虑齿面摩擦的高速弧齿锥齿轮动态分析方法

    公开(公告)号:CN116757036A

    公开(公告)日:2023-09-15

    申请号:CN202310720332.6

    申请日:2023-06-19

    申请人: 福州大学

    摘要: 本发明涉及复杂工况下考虑齿面摩擦的高速弧齿锥齿轮动态特性分析方法,包括以下步骤:s1、根据齿轮基本参数以及传动要求,对弧齿锥齿轮进行三维建模,建立齿轮副三维模型;s2、创建合理的有限元网格模型并进行承载接触分析,获得齿轮副的动态啮合刚度;s3、计算法向啮合力在主从动轮局部坐标系下的方向余弦;s4、计算主、从动轮局部坐标系Si下的摩擦力方向余弦和摩擦力旋转半径;s5、采用集中参数法建立弧齿锥齿轮传动系统的弯-扭-轴耦合动力学模型并推导相应的动力学方程,综合考虑静态传动误差、时变啮合刚度、齿面摩擦、齿侧间隙等激励;s6、对动力学方程进行量纲一化处理,并基于Runge‑Kutta法进行求解得到传动系统的动态特性。

    一种单级弧齿锥齿轮体积优化的方法

    公开(公告)号:CN116756957A

    公开(公告)日:2023-09-15

    申请号:CN202310693966.7

    申请日:2023-06-13

    申请人: 福州大学

    摘要: 本发明的目的在于提供一种单级弧齿锥齿轮体积优化的方法,根据已知量和设计变量,计算从动弧齿锥齿轮齿数;计算主动弧齿锥齿轮分度圆直径;计算从动弧齿锥齿轮分度圆直径;计算从动弧齿锥齿轮节锥角;计算主动弧齿锥齿轮节锥角;计算弧齿锥齿轮锥距;计算弧齿锥齿轮齿宽;计算主动弧齿锥齿轮当量齿数;计算从动弧齿锥齿轮当量齿数;计算弧齿锥齿轮端面重合度;计算弧齿锥齿轮齿线重合度;计算弧齿锥齿轮总重合度;计算主动弧齿锥齿轮体积;计算从动弧齿锥齿轮体积;计算单级弧齿锥齿轮体积;在满足约束条件和满足疲劳强度校核的情况下,以单级弧齿锥齿轮体积最小作为优化目标函数,优化迭代,完成单级弧齿锥齿轮的设计。

    减小错位影响的弧齿锥齿轮高阶传动误差齿面再设计方法

    公开(公告)号:CN116738616A

    公开(公告)日:2023-09-12

    申请号:CN202310742099.1

    申请日:2023-06-21

    申请人: 福州大学

    摘要: 本发明提出减小错位影响的弧齿锥齿轮高阶传动误差齿面再设计方法,首先基于预设条件和齿轮啮合理论计算出齿轮副大轮、小轮的机床加工参数;然后根据高阶传动误差的曲线形状确定齿面的N个啮合点,根据啮合点之间的关系建立约束方程组,进而求解出曲线方程;通过齿轮啮合过程中产生的齿面印痕和接触迹线来反求安装错位的等效解;在得到安装错位的等效解后,通过对比目标齿面坐标与根据理论齿面方程算得的齿面方程坐标,利用两者的偏差,经L‑M迭代算法计算加工参数的偏差量,由加工参数的初值和偏差量得到目标齿面所对应的小轮机床加工参数;本发明可使弧齿锥齿轮副在在重新设计加工参数后,在实际工况下达到理想啮合状态。

    一种曲线型啮合线内啮合圆柱齿轮的设计方法

    公开(公告)号:CN116756871A

    公开(公告)日:2023-09-15

    申请号:CN202310720667.8

    申请日:2023-06-19

    申请人: 福州大学

    摘要: 本发明提供了一种曲线型啮合线内啮合圆柱齿轮的设计方法,包括以下步骤:步骤1:求解新型齿轮齿廓;步骤2:计算新型齿轮根切临界值;步骤3:推导新型齿轮齿条刀具方程;步骤4:设计新型齿轮曲线型啮合线;步骤5:建立新型齿轮参数化三维有限元网格模型;步骤6:分析新型齿轮误差敏感性。应用本技术方案设计的新型齿轮与渐开线齿轮相比,承载能力有显著提升。

    新型内啮合S型齿轮的设计与加工方法

    公开(公告)号:CN116702486A

    公开(公告)日:2023-09-05

    申请号:CN202310696950.1

    申请日:2023-06-13

    申请人: 福州大学

    摘要: 本发明涉及一种新型内啮合S型齿轮的设计与加工方法,针对渐开线齿轮在大功率机械装备中出现的承载能力不足的问题,改用S型齿条刀具,设计了一种新型内啮合S型齿轮,并对其啮合特性和加工方法进行了探讨,具体步骤如下:基于齿轮包络展成原理,推导内啮合S型齿轮的齿面方程;通过修形量曲面与标准齿面相叠加的方式构造修形齿面,完成齿轮的齿向修形设计;对内啮合S型齿轮进行轮齿接触分析和承载接触分析,研究齿轮副的啮合特性;基于车齿加工原理,完成S型内齿轮的仿真加工。

    一种提高航空面齿轮传动承载能力的齿面修形设计方法

    公开(公告)号:CN115186414A

    公开(公告)日:2022-10-14

    申请号:CN202210936085.9

    申请日:2022-08-05

    申请人: 福州大学

    IPC分类号: G06F30/17 G06F30/23

    摘要: 本发明涉及一种提高航空面齿轮传动承载能力的齿面修形设计方法。其核心在于基于预先设计的高阶传动误差改变小齿轮与插齿刀的相对运动,实现对小齿轮沿着啮合线的高阶齿面修形,同时,对插齿刀齿廓进行二阶抛物线修形,达到对小齿轮双向修形的目的。与常规修形相比,在有安装误差和无安装误差两种工况下,本发明设计的具有高阶修形的面齿轮啮合副都显现出更好的啮合性能,该修形方法为非正交斜齿面齿轮齿面修形设计提供了思路和方法。

    一种面向斜齿面齿轮双分支传动系统均载特性的分析方法

    公开(公告)号:CN117892441A

    公开(公告)日:2024-04-16

    申请号:CN202310742190.3

    申请日:2023-06-21

    申请人: 福州大学

    摘要: 本发明提出一种面向斜齿面齿轮双分支传动系统均载特性的分析方法,针对偏置非正交斜齿面齿轮双分支传动系统的布置形式进行分析,结合系统分流汇流特点,推导出系统的变形协调条件,建立起斜齿面齿轮双分支传动系统的扭矩分配模型;将均载系数定义为分支传动系统中各齿轮副实际分配扭矩与该分支的理论分配扭矩之比,解出各齿轮副扭矩分配;并分析安装误差、输入载荷、支撑刚度、扭转刚度对系统均载特性的影响,包括以下步骤;步骤S1:基于集中质量法,建立理论分析模型;步骤S2:分析安装误差和弹性变形;步骤S3:建立系统的扭矩分配模型;步骤S4:分析系统均载特性的影响因素;本发明能分析斜齿面齿轮双分支传动系统均载特性的影响因素。

    一种面向S型齿轮行星轮系的动力学建模与响应分析方法

    公开(公告)号:CN116702489A

    公开(公告)日:2023-09-05

    申请号:CN202310702687.2

    申请日:2023-06-14

    申请人: 福州大学

    摘要: 本发明涉及一种面向S型齿轮行星轮系的动力学建模与响应分析方法。首先基于集中参数法,建立计入构件变形、齿侧间隙、时变啮合刚度、当量啮合误差和弹性阻尼等因素的齿轮系统弯‑扭耦合非线性动力学模型。然后,在此模型的基础上推导S型齿轮行星轮系的非线性运动微分方程,并利用标量尺度和时间尺度对运动微分方程进行无量纲处理;最后,在MATLAB中采用龙格库塔法降阶求解系统的无量纲化运动微分方程,求得齿轮啮合副的动态响应。动态响应分析结果表明:与渐开线齿轮相比,S型齿轮行星轮系动态响应波动较小,这对于降低齿轮传动系统的振动和噪声,提高其安全性、可靠性和工作质量具有重要的工程意义。

    弧齿锥齿轮齿面生成及加工方法
    10.
    发明公开

    公开(公告)号:CN116652298A

    公开(公告)日:2023-08-29

    申请号:CN202310535633.1

    申请日:2023-05-12

    申请人: 福州大学

    IPC分类号: B23F23/00

    摘要: 本发明的目的在于提供一种弧齿锥齿轮齿面生成及加工方法,采用齿面发生线端面中具有回转半径为R的圆弧刀刃车齿刀盘车削弧齿锥齿轮齿面的切齿方法,以齿面发生线——圆弧线段AB作为切齿刀刃,以齿面生成运动的逆运动作为切齿运动,即刀轴、齿坯轴以一定的角速度定向回转,刀刃进入切削,保证齿坯基圆锥与平面Q进行纯滚动,完成加工弧齿锥齿轮齿形的齿面。