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椭圆齿轮传动的非零变位方法探索

该方法主要用于消除根切、增加齿厚及调整中心距等,应用效果明显。在非圆齿轮传动设计的场合,消除根切、调整中心距的要求更为迫切。非圆齿轮的节曲线是位置的函数,容易存在曲率过小的区段,齿轮就容易发生根切,Chang对于椭圆齿轮的研究结果证实了这一点[1]。其结论是:椭圆齿轮是否根切的状况,取决于节曲线的最小曲率半径(该曲率半径明显小于相同齿数的圆形齿轮的分度圆半径)。圆形齿轮进行正变位,能够有效地消除根切,对于非圆齿轮也理应如此,原因是二者的齿廓成形原理是相同的[2]。另外,当实际中心距数值与期望的数值略有差异,圆柱齿轮传动可以用所谓“角度变位”的方法来调整中心距。而对于非圆齿轮传动,中心距的数值通常不是规范值,有时是需要调整的。但是,目前的研究认为,非圆齿轮只能实施所谓“高度变位”(零变位)[3],无法使中心距产生变化,因而达不到调整的目的,只能使其它设计迁就非圆齿轮的中心距。椭圆齿轮是应用最普遍的非圆齿轮之一,其传动节曲线是一对相...  (本文共3页) 阅读全文>>

《辽宁科技学院学报》2018年01期
辽宁科技学院学报

椭圆齿轮的近似建模方法研究

普通圆齿轮的分度圆为圆形,在建立圆齿轮的三维模型时,只需建立一个轮齿,然后通过阵列便可生成全部轮齿,方法简单,建模效率较高[1]。而椭圆齿轮节曲线为椭圆形,导致椭圆齿轮每个轮齿的位置和方向均不相同,因此需要分别计算各个轮齿的位置和方向,这给椭圆齿轮的三维建模带来了很大困难[2]。目前,很多研究人员已经投入到椭圆齿轮三维建模的研究中,其中主流建模方法是齿形折算法[3-4]。该方法能够完成椭圆齿轮的建模任务,但建模效率极低,严重影响后续的运动分析和加工制造环节。针对上述问题,本文提出椭圆齿轮的近似建模方法,将椭圆齿轮节曲线分成四段圆弧,在每段圆弧上按照普通圆齿轮的建模方法建立各轮齿模型,将四段圆齿轮模型拼接起来形成最终的椭圆齿轮近似模型。并分别对齿形折算法和近似法建立的模型进行模态分析,获得了椭圆齿轮前五阶固有频率。对比分析表明,椭圆齿轮的近似建模方法建模效率较高,所得模型虽然略有误差,但对模态分析结果影响不大,同时为普通铣床加工椭...  (本文共4页) 阅读全文>>

《机床与液压》2017年05期
机床与液压

椭圆齿轮泵流量特性及脉动平抑

0前言椭圆齿轮泵采用一对共轭的椭圆齿轮作为转子,当泵内腔半径一定时,椭圆齿轮泵相对普通圆齿轮泵的排量,可以增大4倍以上,因此是一种大排量轻质量的高性能泵。但椭圆齿轮泵在排量增大的同时流量脉动也随之增大,导致其振动和噪声大幅提高,无法正常应用,因此有效地平抑流量脉动成为制约椭圆齿轮泵实用化的关键问题。谭伟明等[1]采用3个椭圆齿轮转子串联的结构,通过两个排油腔流量互补,使总输出流量脉动减小;另外,他还提出将两个卵形齿轮泵并联的方案,其本质也是通过流量互补实现平抑效果,这两种方法在降低脉动的同时还可增大排量[2],对椭圆齿轮泵的性能提升具有积极的意义,但引入新转子后,泵结构变得复杂,制造难度加大,整体质量也随之上升。林超等人[3]提出了高阶椭圆锥齿轮泵,通过对比发现该泵相对于圆柱齿轮泵和非圆柱齿轮泵的排量最大,但并没有对其流量脉动进行平抑。除此之外,众多学者针对普通圆齿轮泵,提出通过改变齿数[4]、压力角[5]、齿高[6]等几何参数...  (本文共5页) 阅读全文>>

《制造业自动化》2015年23期
制造业自动化

高阶椭圆齿轮参数化建模与模态分析

0引言非圆齿轮传动机构在运动学方面的特征,就是实现主、从动机构转角间的非线性关系,因此可利用它来代替常用的连杆机构和凸轮机构,并且仍然具有普通圆齿轮的优点,如:机构位置紧凑、刚性好、传动平稳等[1]。随着CAD技术以及数控技术的不断成熟,非圆齿轮的设计与加工不断完善,其应用领域也越来越广[2]。国内的学者和研究人员对非圆齿轮已经做了大量的研究工作。文献[3]介绍了非圆齿轮机构所能提供的瞬时角速比规律。文献[4]推导了几种常见的凸封闭节曲线的计算公式。文献[5]建立了用工具斜齿条法加工斜齿非圆齿轮的理论研究数学模型。国外也对非圆齿轮进行了很多研究。文献[6]详细讨论了椭圆齿轮副的计算机辅助设计。文献[7]设计了非圆齿轮行星轮系。文献[8]研究了非圆齿轮与杆系机构的结合使用。非圆齿轮的节曲线呈非圆形,因此确定非圆齿轮各个轮齿的位置以及各个轮齿的方向都成为极大的难题[1]。这使得三维建模的难度较大,效率极低,从而影响后续的有限元分析及...  (本文共5页) 阅读全文>>

《化工自动化及仪表》2013年03期
化工自动化及仪表

新型径向布齿椭圆齿轮设计与应用

椭圆齿轮流量计是容积式流量计的一种,其核心测量元件是一对相互啮合的椭圆齿轮(又称卵形齿轮)。作为椭圆齿轮流量计的关键部件,椭圆齿轮的设计和加工水平是椭圆齿轮流量计中的关键技术。传统的椭圆齿轮流量计使用的齿轮是沿节曲线法线方向布置的,称为法向布齿椭圆齿轮。这种齿轮在展成加工过程中,由于形状特殊、机床及刀具等的累积误差,造成齿轮的齿形出现误差,从而导致齿轮的啮合间隙加大,齿面磨损较快,影响了流量计的使用寿命。同时受液体推动时,仅产生部分有效推力促使齿轮转动。因而流量计对于小或微小流量的变化,反应不够灵敏。1径向布齿椭圆齿轮曲线生成方法1.1椭圆齿轮曲线模型建立*保持椭圆节曲线的向径长度不变,而对这个向径的极角缩小整数倍,则椭圆齿轮的节曲线便变为卵形齿轮节曲线。按极角缩小的倍数(如2、3、4倍等)不同,可以得到两阶、三阶及四阶等不同的椭圆齿轮。而传统容积式流量计选用的是两阶椭圆齿轮,其节曲线极坐标方程式为[1]:r=a(1-e2)1-...  (本文共3页) 阅读全文>>

《机械传动》2012年08期
机械传动

高阶椭圆齿轮多齿轮泵原理及其流量特性

0引言齿轮泵是一种容积式定量泵,其优点是结构简单,自吸能力强,对油液污染不敏感,维护简便等,缺点是排量比较小、流量脉动大、运行噪声大等,因而广泛应用于中低压定量液压系统、润滑系统等[1]。液压传动系统目前的发展方向是响应快、体积小、噪声低,要求齿轮泵相应地向以下方向发展[2]:(1)大排量普通齿轮泵的排量与轮齿高度成正比,而困油量也与轮齿高度成正比,因此必须采取其他措施增大排量。在此方面,多齿轮泵、平衡式复合齿轮泵[3]108-109[4]68-71[5]18-20[6]7-9[7]100-102具有显著优势。(2)高压化普通的二齿轮泵受其本身结构的限制,很难进一步提高工作压力,而在这方面,多齿轮泵具有很大优势,尤其是平衡式复合齿轮泵。(3)低噪声随着人们环保意识的增强,对齿轮泵的噪声要求也越来越严格。齿轮泵的噪声主要由两部分组成,即齿轮本身加工和安装误差引起的机械噪声、困油冲击所产生的液压噪声。本文中所提出的非圆齿轮多齿轮泵困...  (本文共5页) 阅读全文>>