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曲面综合法弧齿锥齿轮加工参数计算

机械工程学报 2016年第1期52卷 20-25页

作者：魏冰阳邓效忠仝昂鑫杨建军河南科技大学机电工程学院洛阳471023

针对现有弧齿锥齿轮加工参数计算方法,接触点综合纷繁复杂的问题,提出ease-off曲面综合法。从微分几何学出发,给出二阶密切曲面的定义及其构造方法;在二阶精度范围内,密切曲面与原有曲面具有相同的微分几何属性,从而可以替代原有的曲面... 详细信息

针对现有弧齿锥齿轮加工参数计算方法,接触点综合纷繁复杂的问题,提出ease-off曲面综合法。从微分几何学出发,给出二阶密切曲面的定义及其构造方法;在二阶精度范围内,密切曲面与原有曲面具有相同的微分几何属性,从而可以替代原有的曲面分析。通过弧齿锥齿轮加工的产成模型,构造大小轮共轭齿面的ease-off差齿面,利用ease-off差齿面的密切曲面完整地拓扑齿面接触区;利用齿面接触区的可控参数综合确定小轮齿面的接触参数,进而通过数值优化方法求解小轮的加工参数。籍助ease-off密切曲面进行了啮合仿真,完整呈现了齿面接触区大小形状、接触路径方向、抛物线失切量等轮齿啮合信息。所提出的方法适宜于数值方法,基于齿面接触区的完整性,实现了齿面啮合性能较好控制。

关键词：二次曲面轮齿接触分析弧齿锥齿轮差齿面

基于等距Ease-off曲面的轮齿啮合仿真分析

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航空动力学报 2017年第5期32卷 1259-1265页

作者：魏冰阳杨建军仝昂鑫邓效忠河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 机械装备先进制造河南省协同创新中心河南洛阳471003

提出了一种基于Ease-off曲面等距变换的轮齿啮合仿真分析方法.利用曲面曲挠参数,给出了2阶密切曲面的定义及其拓扑方法;在2阶微分精度范围内,密切曲面与原曲面贴近,可以代替散曲面做几何解析.利用空间坐标变换,建立了弧齿锥齿轮加工的... 详细信息

提出了一种基于Ease-off曲面等距变换的轮齿啮合仿真分析方法.利用曲面曲挠参数,给出了2阶密切曲面的定义及其拓扑方法;在2阶微分精度范围内,密切曲面与原曲面贴近,可以代替散曲面做几何解析.利用空间坐标变换,建立了弧齿锥齿轮加工的啮合方程和通用产成模型.基于啮合等距对应原理,求解齿面对应点的离差;利用最小二乘法,拓扑散曲面,构建Ease-off差齿面的2阶密切曲面.基于Ease-off密切曲面参数,利用齿面接触的等距线、渐近方向,解析出齿面接触位形、接触路径、传动误差等啮合性能参数.分析结果表明:一次性构建Ease-off的2阶密切曲面,能够获得轮齿完备的啮合信息,曲面拓扑精度可到达0.1μm;与现行的啮合仿真方法相比易于齿面反求、数值计算,啮合信息的获得也更为便捷.

关键词：弧齿锥齿轮密切曲面等距对应差齿面轮齿接触分析(TCA)

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基于曲率修正的弧齿锥齿轮齿面设计

航空动力学报 2018年第7期33卷 1743-1749页

作者：杨建军龚飞张华李天兴魏冰阳河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 机械装备先进制造河南省协同创新中心河南洛阳471003

针对弧齿锥齿轮小轮齿面复杂,加工参数调整计算繁琐,根据小轮切齿加工数学模型,构建与小轮齿面具有相对传动关系的共轭大轮齿面。以完全共轭大轮为基准面,提出一种大轮差齿面曲率修正构建方法。对差齿面和完全共轭齿面叠加后得到的大轮... 详细信息

针对弧齿锥齿轮小轮齿面复杂,加工参数调整计算繁琐,根据小轮切齿加工数学模型,构建与小轮齿面具有相对传动关系的共轭大轮齿面。以完全共轭大轮为基准面,提出一种大轮差齿面曲率修正构建方法。对差齿面和完全共轭齿面叠加后得到的大轮目标齿面进行离散齿面接触分析,结果显示,采用临界干涉法可有效判断啮合状态,真实获得离散齿面的啮合印痕和传动误差曲线。弧齿锥齿轮的滚检试验结果表明,利用齿面曲率修正的方法对完全共轭大轮进行Ease-off二阶修形设计,得到的接触区位置和啮合迹线方向符合满足预定的传动性能。设计的目标齿面可以作为弧齿锥齿轮大轮精密锻造的标准齿面,避免了小轮齿面加工参数的二次调整计算。

关键词：共轭齿面曲率修正传动关系差齿面接触分析

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面齿轮齿面拓扑修形设计与接触性能分析

现代制造工程 2023年第8期 108-114,79页

作者：褚立阳杨建军韩正阳魏冰阳童爱军王得峰河南科技大学机电工程学院洛阳471003 龙门实验室洛阳471003 东莞市星火齿轮有限公司东莞523723

提出了一种面齿轮齿面的拓扑修形设计方法来提高齿面的接触性能。首先,通过渐开线圆柱齿轮共轭出面齿轮齿面,以该齿面为基准面,借助二阶、四阶多项式构建ease-off差齿面。然后,通过解析ease-off差齿面的拓扑结构,获取了接触路径与几何... 详细信息

提出了一种面齿轮齿面的拓扑修形设计方法来提高齿面的接触性能。首先,通过渐开线圆柱齿轮共轭出面齿轮齿面,以该齿面为基准面,借助二阶、四阶多项式构建ease-off差齿面。然后,通过解析ease-off差齿面的拓扑结构,获取了接触路径与几何传动误差等轮齿啮合特性。最后,通过预置二阶、四阶传动误差曲线、接触路径和接触区等齿面啮合性能参数来设计ease-off差齿面,对叠加差齿面后的修形齿面进行轮齿接触分析和有限元啮合仿真分析。结果表明,所得的齿面传动误差、接触路径与预设的传动误差、接触路径基本吻合。通过对2种修形方法的对比分析发现,四阶多项式拓扑修形齿面的啮合性能要优于二阶修形齿面,为模具法面齿轮齿面的修形设计提供了参考。

关键词：面齿轮拓扑修形差齿面传动误差接触分析

基于Ease-off拓扑的多目标正交试验仿真与修形参数设计

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机械传动 2022年第2期46卷 42-47页

作者：李家琦宋聪聪魏冰阳河南科技大学机电工程学院河南洛阳471000

为提高某齿轮产品的综合动态啮合性能,提出了控制齿面拓扑修形多项式系数的设计方法。利用差齿面,通过承载接触分析及弹流润滑模型,计算了齿面传动误差和啮合功率损失。以承载传动误差幅值、啮合效率及波动量为目标,通过正交试验设计和... 详细信息

为提高某齿轮产品的综合动态啮合性能,提出了控制齿面拓扑修形多项式系数的设计方法。利用差齿面,通过承载接触分析及弹流润滑模型,计算了齿面传动误差和啮合功率损失。以承载传动误差幅值、啮合效率及波动量为目标,通过正交试验设计和多因素多水平仿真,获得了齿面最佳拓扑修形参数;分析了修形参数对啮合性能的影响规律。结果表明,齿廓与螺旋线修形密切相关,齿廓修形比例增加,接触路径倾角变大,载荷向齿面中部集中,齿面重合度、接触线差曲率变大,有利于减小齿面接触应力,缓解边缘接触,同时减低齿面摩擦损失。

关键词：差齿面齿面修形承载传动误差啮合效率正交试验