准双曲面齿轮设计计算
基于Excel、Matlab与UG的准双曲面齿轮精确建模研究
基于Excel、Matlab与UG的准双曲面齿轮精确建模研究准双曲面齿轮是一种特殊的齿轮，在机械传动领域中广泛使用。
准双曲面齿轮的特点是具有精确的啮合性能、传动能力强等优点。
因此，如何精确地建模准双曲面齿轮对于机械设计非常重要。
本文将介绍使用Excel、Matlab和UG软件进行准双曲面齿轮精确建模的研究。
首先，我们在Excel中建立了准双曲面齿轮的基本几何参数模型，包括齿轮的模数、齿数、压力角、齿宽等参数。
然后，通过Matlab编写程序，利用几何算法生成齿面曲线。
在程序中，我们使用了双曲线函数来描述准双曲面齿轮的齿面曲线。
通过调整参数，可以得到精确的齿面曲线。
接下来，我们将生成的齿轮齿面曲线导入到UG软件中进行建模。
首先，我们生成一个旋转体，即齿轮的基本体形。
然后，在基本体形上使用齿轮齿面曲线进行网格划分，从而得到具有精确齿形的齿轮模型。
通过使用Excel、Matlab和UG软件进行准双曲面齿轮精确建模，我们成功地解决了传统建模方法中难以精确建模的问题。
这种方法具有如下优点：1. 精度高。
利用双曲线函数生成齿面曲线，可以得到精确的齿形。
通过将齿面曲线导入到UG软件中，可以获得具有高精度的齿轮模型。
2. 灵活性好。
齿轮的基本几何参数模型可以根据需求灵活调整。
齿面曲线也可以通过调整参数进行优化，得到更加精确的齿形。
3. 使用方便。
本方案基于Excel、Matlab和UG软件，这些软件都是非常常用的工具。
因此，使用本方案进行准双曲面齿轮建模相对于其他方法更加容易上手。
综上所述，通过Excel、Matlab和UG软件进行准双曲面齿轮精确建模，可以得到具有高精度、灵活性好和使用方便等优点的齿轮模型。
这种方法可以被广泛应用于机械设计和制造领域。
数据分析是对已有数据进行收集、处理、分析、解释、推断以及展示等一系列过程的总称，是在统计学和数据挖掘等领域中常用的方法。
在现代社会，各行各业都需要利用数据分析来支持决策和管理。
汽车单级主减速器及差速器的结构设计与强度分析毕业论文
汽车单级主减速器及差速器的结构设计与强度分析毕业论文第一章绪论1.1 选题的背景与意义通过学校的实习我对汽车的构造及各总成的原理有了一定的了解，同时结合以前课堂学习的理论知识，对于进行汽车一些总成的设计有了一定的理论基础，现选择课题内容为对BJ2022汽车的使用性能的驱动桥（主减速器及差速器）进行设计。
通过本课题可以进一步加深对汽车构造、汽车设计及汽车各总成的工作原理，特别是本课题驱动桥中的主减速器及差速器与半轴的认识和了解；同时经过设计过程，了解学习一些现代汽车工业的新设计方法及新技术，对于即将从事汽车行业工作的我也是一种锻炼，为即将的工作做铺垫。
1.2 研究的基本内容1.2.1 主减速器的作用汽车传动系的总任务是传递发动机的动力，使之适应于汽车行驶的需要。
在一般汽车的机械式传动中，有了变速器还不能解决发动机特性与汽车行驶要求间的矛盾和结构布置上的问题。
而主减速器是在汽车传动系中起降低转速，增大转矩作用的主要部件。
当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。
它是依靠齿数少的齿轮带齿数多的齿轮来实现减速的，采用圆锥齿轮传动则可以改变转矩旋转方向。
汽车正常行驶时，发动机的转速通常比较高，如果将很高的转速只靠变速箱来降低下来，那么变速箱内齿轮副的传动比则需要很大，齿轮的半径也相应加大，也就是说变速箱的尺寸会加大。
另外，转速下降，扭矩必然增加，也加大了变速箱与变速箱后一级传动机构的传动负荷。
所以，在动力向左右驱动轮分流的差速器之前设置一个主减速器，可以使主减速器前面的传动部件，如变速箱、分动器、万向传动装置等传递的扭矩减小，同时也减小了变速箱的尺寸和质量，而且操控灵敏省力。
1.2.2 主减速器的工作原理从变速器或分动器经万向传动装置输入驱动桥的转矩首先传到主减速器，主减速器的一对齿轮增大转矩并相应降低转速，以及当发动机纵置时还具有改变转矩的旋转方向。
1.2.3 国内主减速器的状况现在国家大力发展高速公路网，环保、舒适、快捷成为汽车市场的主旋律。
弧齿锥齿轮与准双曲面齿轮设计与制造的现状
弧齿锥齿轮与准双曲面齿轮设计与制造的现状张金良 邓效忠 郭 强 魏冰阳 方宗德471003 河南科技大学471004 中国一拖集团有限公司通配厂710072 西北工业大学摘要 在大量查阅和研究的基础上,对国内外有关弧齿锥齿轮与准双曲面齿轮的设计、接触性能分析、制造技术的最新研究动态做了介绍,并对今后的研究作了展望。
Abstract An introduction on design,mechanical analysis,manufacture technology and nonlinear oscillation analysis of spi ral bevel and hypoid gears is presented,and future research field is pointed out.关键词:弧齿锥齿轮 准双曲面齿轮 齿面接触分析 设计制造技术引言随着计算技术、信息技术以及基础科学的进步,弧齿锥齿轮与准双曲面齿轮传动技术近年来也有很大的发展,新的设计理念、加工方法、实验测试技术不断涌现,并朝着高速、重载、轻质的方向发展。
锥齿轮的齿面形式完全由加工机床所决定,传统的曲线齿锥齿轮的加工机床主要有3种,即Glea son、Klingelnberg和Oerlikon机床,目前应用最为广泛的是Gleason制机床,因此,本文主要以Gleason制为介绍的主要内容。
1 设计及接触分析研究现状传统的Gleason技术[1]是以 局部共轭原理 为基础的。
首先切出大轮齿面,然后选取一计算参考点,求出与大轮齿面做线接触的小轮齿面在参考点处的位置、法向量以及法曲率等一阶、二阶接触参数,然后根据要求修正小轮齿面在参考点处的法曲率,并以此为基础来确定小轮切齿调整参数。
由此可见,修正小轮齿面在参考点处的法曲率是弧齿锥齿轮与准双曲面齿轮技术的关键和难点,并且修正后的齿面啮合性能只能通过试切滚检或通过仿真分析后才能知道。
中文翻译-准双曲面齿轮构件的生成和几何基准面滚齿齿数的统一深度
准双曲面齿轮构件的生成和几何基准面滚齿齿数的统一深度F. L.利特温，* WS蒋，* C.冠，* M. LUNDY 和WJ TSUNG（初稿于1989年8月23日，终稿于1990年8月15日）摘要—作者描述了的准双曲面齿轮的生成方法以及滚齿面均匀的深度和刀具的几何形状和齿面方程，而且有必要用计算机检测齿轮齿面的三坐标方程，用于生成模具并锻造齿轮，并把部分的准双曲面齿轮传动的啮合和接触用计算机仿真输入数据。
1.简介HYVOlD齿轮在汽车行业得到广泛应用。
它是由格里森（美国）和欧瑞康（瑞士）公司联合设计制造的。
准双曲面齿轮在传动设计之间的交叉轴的运动是不断变换。
在小齿轮和大齿轮的基准表面间距锥体是相切点P（间距点）的固定坐标系（图1）。
一般，准双曲面齿轮的旋转轴成90°角。
旋转轴线之间的最短距离是指定由E点和O1和O2之间的间距锥的顶点。
间距锥相切的平面（俯仰平面）穿过间距锥体的顶点和节距P点，最短距离E，小齿轮和大齿轮角速度ω1和ω2；d1和d2决定了位置顶点的间距锥体O1和O2相对于齿轮最短距离。
准双曲面齿轮的有两种类型：（i）锥形齿，及（ii）齿均匀的深度，它们分别产生：（i）该面研磨的方法，并（ii）滚齿齿面。
面对研磨的方法根据该应用程序，其生成面是一个圆锥体，是锥形齿。
每个齿（有时甚至是齿的每一侧）单独生成和索引的生成所需的下一个齿。
该齿轮齿面是工具表面的包络线。
唯一的例外是甲酸切齿轮的表面与刀具表面重合。
滚齿面加工的方法是基于齿轮的齿面的产生由两个精加工刀片。
齿面代表一族的曲线（直线）生成叶片的形状。
其齿面齿向深度是统一的。
该理论的产生是数学描述的准双曲面齿轮，Gleason[1]及利特温等人[2]一直深入研究锥齿面。
利特温[3]对包络曲面测定的方法进行了讨论。
该理论的产生的滚齿表面的数学表示为准双曲面齿轮并未在文献中发表。
有几个原因说明为什么在用于制造时用数学表示的准双曲面齿轮齿表面是很重要的，而且具有高的精确度：图一关于准双曲面齿轮节锥图2 准双曲面齿轮节平面（1）必要时它将对机床进行优化设置，为了降低传输的差错（它们会导致振动），并提供可以通过电脑模拟的啮合一个适当的轴承接触，齿轮的齿接触时连续相切的曲面分析，这意味着齿轮的齿面在任何瞬时点接触[3]时必须有一个共同的位置矢量和eollinear法线，（2）变形的齿轮齿面，他是必要的以补偿热处理的方式来处理因为机床设置错误而引起的齿轮齿面失真，以生成从该组齿轮的第一齿轮的齿面为例是检查坐标测量机[2，4，5]。
实用齿轮设计计算手册
实用齿轮设计计算手册
《实用齿轮设计计算手册》是一本专门针对齿轮设计与计算的实用工具书。
它包含了与齿轮设计有关的各种资料、标准和规范，为从事齿轮机构设计与应用的技术人员提供了全面的指导。
该手册的内容主要包括以下方面：
1. 齿轮传动的类型：包括渐开线圆柱齿轮传动、星形齿轮传动、锥齿轮和准双曲面齿轮传动、蜗杆传动、2K-H型和3K型行星齿轮传动、渐开线少齿差行星齿轮传动、摆线针轮行星传动、销齿传动以及小模数齿轮传动等。
2. 齿轮常用材料及热处理：这部分内容主要介绍了各种常用的齿轮材料以及其热处理方法，以帮助读者根据不同的应用需求选择合适的材料。
3. 齿轮减速器的设计计算：这部分内容提供了详细的齿轮减速器设计计算步骤和方法，包括减速器的结构、传动比计算、齿轮强度计算、轴的强度计算等。
此外，手册还强调了科学性、先进性和实用性，旨在为读者提供最新、最实用的齿轮设计与计算方法。
同时，手册还注重理论与实践相结合，通过丰富的实例和案例分析，帮助读者更好地理解和掌握齿轮设计与计算的技巧。
总的来说，《实用齿轮设计计算手册》是一本非常实用的工具书，适用于从事齿轮机构设计与应用的技术人员，以及大中专院校相关专业的师生。
无论您是工程师还是学生，都可以从这本手册中获得宝贵的齿轮设计与计算知识和经验。
准双曲面齿轮实际齿面接触分析与调整计算
2023年第47卷第4期Journal of Mechanical Transmission准双曲面齿轮实际齿面接触分析与调整计算韩昆朋1杨建军2（1 新乡职业技术学院数控技术学院，河南新乡453000）（2 河南科技大学机电工程学院，河南洛阳471039）摘要为了对准双曲面齿轮实际齿面的接触区进行调整修正，基于齿面测量结果，对大、小轮齿面进行了双三次样条曲面拟合。
采用齿面点二维黄金分割加密方法，编制了离散齿面接触分析算法，获得了实际齿面的啮合信息和接触印痕调整参数，为机床加工参数的反调修正提供了依据。
对某车桥准双曲面齿轮副进行了实际齿面滚检试验，仿真分析与实际滚检结果基本一致，验证了所提出算法的可行性和正确性。
关键词准双曲面齿轮接触印痕齿面加密干涉Tooth Contact Analysis and Adjustment Calculation of Real ToothSurfaces of Hypoid GearsHan Kunpeng1Yang Jianjun2（1 School of Numerical Control Technology, Xinxiang Vocational and Technical College, Xinxiang 453000, China）（2 School of Mechatronics Engineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471039, China）Abstract For the purpose of adjusting the calculation of the contact pattern of real hypoid gears, the double third-power spline surface is used for fitting tooth surfaces of pinions and gears accurately according to the measurement results of the gear surface. Based on the two-dimension golden section method for increasing the density of gear grid mesh points, the contact analysis algorithm for discrete real gear surface is established to carry out the contact information of real gear surface and adjust parameters of contact patterns, which is applied for adjusting of machining-tool settings conveniently. In the end, a hypoid gear pair of automobile driving axles is used to verify the feasibility and correctness of the proposed algorithm by rolling tests, which shows that the contact pattern by discrete tooth contact analysis is consistent with the real rolling test.Key words Hypoid gear Contact pattern Tooth surface refinement Interference0 引言准双曲面齿轮具有重合度大、传动平稳等特点，广泛应用于车辆驱动桥传动中。
准双曲面齿轮参数化计算程序
为计算小轮节圆中点分度圆半径需要先按式
(5)确定小轮扩大系数 K c 。
10
机电技术 K c cos ' sin ' tan m10 小轮节圆中点分度圆半径按照式(6)确定:
2012 年 12 月
(5)
tan 2
sin cos tan sin tan
K c cos ' 1 cos '
2.2
刀盘半径核算子程序
m11 arctan
(11)
准双曲面齿轮副设计时大轮和小轮之间需要 满足啮合方程 , 在基本参数输入子程序中初步选 定了刀盘名义半径,当刀盘名义半径不合适时,大 轮和小轮之间是无法满足啮合方程的 , 为此需要 进行刀盘半径核算。要求计算出的刀盘半径和选 定的刀盘名义半径之间误差不超过 1%,通过计算 齿线中点曲率半径与名义刀盘半径进行比较 , 根 据比较结果决定计算流程。
(13)
z1 , z 2 , b2 , E
d e2 r0
(14)
计算出 1 后可以进行第二次修正 , 第二次修 正时小轮螺旋角 m12 为: K K cos ' m12 arctan c sin '
Z1 和大轮齿数 Z 2 。大轮齿宽 b2 一般选择为小于
等于外锥距的30%。 大轮分度圆直径 d e 2 参考文献 [2] 按照齿面接触强度和齿根抗弯强度有关式子 确定。选定大轮分度圆直径后,可以按照设计手册 选取刀盘名义半径 r0 。 大轮分锥角按式(1)初选:
1
Pro/Toolkit应用程序开发简介
2
几何参数计算程序
1 2 '
sin ' E sin 2 rm 2
准双曲面齿轮的设计 ppt
准双曲面齿轮
弧齿锥齿轮
图 2.1 准双曲面齿轮与弧齿锥齿轮对比
同等条件下准双曲面小轮比弧齿锥齿轮小 轮大得多。
2. 准双曲面齿轮概述
优点： 优点： 3) 比弧齿锥齿轮传动的重叠系数更大，传 动更加平稳，而且齿面所受的正压力小。 4) 轴线位置的偏置，使传动在空间的布置 具有了更大的自由度。如下偏可以用于降 低汽车的重心增加平稳性；也可以用来增 加车身的高度，增加汽车的越野性。
小 相 等 、符 号 相 反 。为 了 使 极 限 曲 率 半 径 符 合 标 准 刀 盘 尺 寸 ，可 以 改 变 原 设 的 大 轮 偏 置 角 ε值 。
5.准双曲面齿轮的设计过程
• 如果螺旋角不满足要求，通过改变r1 如果螺旋角不满足要求，通过改变r 来满足 • 如果极限曲率半径不符合标准刀盘 尺寸，通过改变小轮轴截面偏置角η 尺寸，通过改变小轮轴截面偏置角η 来满足 • 过程通常由计算机叠代完成
cos β 2 R1 sin δ 1 z2 r1 z2 = × = × cos β1 R2 sin δ 2 z1 r2 z1
r1 、r2 确定之后，不同的螺 旋角可以适应不同的传动比, 因此对于给定的传动比准双 曲面齿轮的节锥并不唯一， 轮齿法线可以在任意方向垂 直于轮齿切线，因此压力角 可以自由选取。
E tgη1 = ' ' r2 (tgδ2 sinΣ + cosΣ) + r1
给定大轮刀盘半径 r0=d2/(2sinδ2’)
三.准双曲面齿轮的初始参数的选取
•齿坯设计需输入的初始参数
1. 齿数的选取
• 对于准双曲面齿轮，虽然齿数可任意选定，但在一 般情况下，小轮的齿数不得小于5，小轮与大轮的 齿数和应不小于40，且大轮齿数应与小轮齿数之间 避免有公约数。表2.1为格里森推荐的不同传动比 下小轮的最少齿数。若是设计汽车用的准双曲面齿 轮，则小轮齿数可以选得较小。对于格里森调整卡 和计算程序都作了以上限制，突破上述范围将不能 进行设计计算。也有突破以上齿数限制设计的方法， 比如“非零变位”设计，小轮齿数可小到2~3齿的。
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19 下38.6 107.52 2.7719 6.668 8.5281 9.440 -3.543 15.51547 -4.812 23.86825 -1.819 89.93 50.973 60.46 25.63205 62.3573 29.79222 64.44521 23.63867 58.02087 54.49766 30.86347 0 右旋 190.5 0.20--0.30 190.5 120.7404 193.0721
准双曲面齿轮设计计算
小轮齿数 16 小轮螺旋角 54 大轮齿数 41 工作齿高系数 4.000 输入齿轮基本参数 大轮齿面宽 偏置距 29.2 38.6 锥度系数 压力角和 0.788532 38 大轮节径 刀盘半径 190.5 95.25 大轮齿顶高系数 齿侧间隙 0.325 0.20--0.30 计算刀盘半径 95.24998171 旋向 小轮 大轮 左旋 右旋 偏置双曲面齿轮计算结果 称 小轮 16
大轮 41 4.646
齿数 模数 压力角 小轮偏置 外锥距 齿顶高 齿根高 工作齿高 全齿高 节锥定点到交错点的距离 面锥顶点到交错点的距离 根锥顶点到交错点的距离 轮冠到交错点的距离 前冠到交错点的距离 节锥角 面锥角 根锥角 中点螺旋角 旋向 节锥直径 侧隙 刀具直径 外径