基于斜齿齿轮副的啮合特点,分析了斜齿齿轮泵的运行特性,推导了产生困油现象时的重合度计算公式。斜齿齿轮泵可以通过优化齿轮几何参数消除困油现象,给出了不发生困油现象的临界螺旋角与齿宽计算方法。

根据齿轮泵产生困油的条件及斜齿轮啮合传动的特点,分析了斜齿轮泵运行特性。推导了产生困油现象时重合度的有关公式,得出可以利用斜齿轮泵的优化齿轮几何参数消除困油现象的结论,给出了不困油时螺旋角的范围,对工程应用有重要的参考价值。

根据微分几何和齿轮啮合原理,由针齿及给定的运动,建立了少齿差行星传动的啮合方程及齿廓的通用方程;推导了摆线针轮行星传动的正确啮合条件、啮合线、重合度和啮合端点的计算公式;详细研究了针轮与行星轮为正、负一齿差、二齿差、三齿差等典型少齿差行星传动的共轭啮合理论.提出了形成内摆线和外摆线的通用方法—包络法.同时,给出了摆线针轮行星传动的正确啮合条件,并讨论了啮合线和重合度.研究结果对于摆线针轮行星传动的设计,加工具有重要意义,并对其他少齿差行星传动的啮合理论研究具有参考价值.

为使斜撑式超越离合器二轴总成具有良好的动态性能,采用集中参数法建立了四自由度横-扭耦合动力学模型,并运用龙格-库塔法对此非线性系统进行了数值求解,分别研究了斜撑式超越离合器扭转刚度和扭转阻尼对齿轮动态传递误差和动载荷的影响,以及齿轮重合度对斜撑式超越离合器动态溜滑角、最大冲击力及稳态接触力的影响。研究结果表明①系统在较低的激励频率范围内,齿轮动态传递误差和动载荷随离合器扭转刚度增大而减小,而在较高的激励频率范围内变化相反;②齿轮动态传递误差和动载荷随斜撑式超越离合器扭转阻尼增大而减小;③斜撑式超越离合器动态溜滑角、最大冲击力、稳态接触力随齿轮重合度增大而增大。

以曲柄齿轮齿条组合机构为研究对象,在考虑机构运动学及齿轮啮合特性的基础上,以齿轮摆角、齿轮角加速度以及齿轮齿条的重合度作为优化目标建立了数学分析模型;运用NSGA-II算法对其设计参数进行了多目标优化,得到一组最优解集,从而确定了该组合机构的最优设计方案;基于Matlab仿真软件对优化前后组合机构的运动学特性进行了分析.结果表明在保证机构运行平稳的前提下,优化后组合机构的齿轮摆角从7.365 rad增至9.875 rad,提高了该机构长行程往复运动能力.该结论为曲柄齿轮齿条组合机构的参数优化设计提供了理论参考依据.

重合度较大时,参与啮合齿的对数增多,齿轮传动就越平稳,每齿承载的力也减小,这对于降低噪声是非常有利的。根据螺旋锥齿轮的非零变位原理,进行负传动设计,改善其啮合性能。在此基础上,借助于局部综合法、TCA技术等仿真方法,通过改变接触路径的倾斜角度,以获得具有较大重合度的弧齿锥齿轮。对新型设计和常规设计两种方案的几何参数和加工参数进行了对比,并创建齿轮副的精确三维模型,基于UG运动仿真功能模拟大小轮接触区状况。铣齿试验表明,接触区良好,易于调整,验证了利用局部综合法与非零变位技术设计的高重合度弧齿锥齿轮的可实施性。

为了研究实际重合度对啮合刚度及齿轮动态响应的影响,使用三维建模软件SolidWorks建立齿轮啮合装配模型,将模型导入有限元软件ANSYS Workbench的瞬态动力学模块中,用准静态的方法求出了不同工况下的啮合刚度,分析了实际重合度对啮合刚度的影响。接着使用MATLAB在两组工况下,分别对实际重合度与理论重合度的齿轮副动力学模型进行数值仿真,发现两者的动态响应有所区别,表明在进行齿轮动力学分析时,应根据具体的工况确定实际重合度,使分析更加精确。q

研究了一种新型大重合度内啮合齿轮传动的齿形设计原理及方法。齿顶齿形采用摆线,啮合圆介于内外齿轮节圆之间。该型齿轮副特别适用于少齿差传动,传动过程中,可保证多对齿同时啮合,且压力角小,能显著改善轮齿及轴受力状态。由于只有齿顶部分参与啮合,避免了根切等缺陷。该型传动兼具精密传动与重载传动特点,传动平稳,承载能力大,精度、刚度、效率较高。试验结果及有限元分析验证了该传动的优越性能,为其工程应用提供了理论和技术支撑。

文章根据齿轮啮合基本原理,以齿轮传动重合度计算理论为基础,推导出直线共轭内啮合齿轮传动重合度计算公式,并分析研究影响直线共轭内啮合齿轮传动重合度的主要因素及其与重合度的关系,对直线共轭内啮合齿轮泵的设计理论及应用有一定的指导意义。

困油现象是由齿轮泵自身工作原理造成的，它直接影响着齿轮泵的工作性能及寿命。本文通过对斜齿齿轮泵工作原理的分析，提出一种降低斜齿齿轮泵困油现象的新方法——重合度法，并对斜齿齿轮泵无困油重合度进行了分析，得出斜齿齿轮泵可以从改变重合度的办法来消除其困油现象。