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弧齿锥齿轮传动系统可视化建模与仿真分析方法
1
作者 李名扬 张卫青 +1 位作者 谭儒龙 傅涛 《机械传动》 北大核心 2026年第1期174-183,共10页
【目的】针对弧齿锥齿轮传动系统仿真分析软件开发所需模型与分析结果的可视化需求,基于锥齿轮传动系统的结构特点,应用图论及面向对象的数据结构,实现了传动系统拓扑结构及零部件关联关系的完整表达。【方法】首先,研究了传动系统关键... 【目的】针对弧齿锥齿轮传动系统仿真分析软件开发所需模型与分析结果的可视化需求,基于锥齿轮传动系统的结构特点,应用图论及面向对象的数据结构,实现了传动系统拓扑结构及零部件关联关系的完整表达。【方法】首先,研究了传动系统关键异构元件几何表面规则化点集的生成方法,并应用开源的三维计算机图形学工具VTK实现了锥齿轮、传动轴和轴承几何模型的精确构建及快速装配;以此为基础,建立了传动系统几何模型与加载接触分析力学模型之间的映射,研究了加载状态下系统变形、齿面啮合状态等分析结果的可视化方法;最后,通过实例对锥齿轮传动系统建模及仿真分析结果的可视化效果进行了验证。【结果】研究表明,综合应用图论及面向对象的数据结构,可实现弧齿锥齿轮传动系统拓扑构型及其几何关联属性的完整表达;应用VTK库的参数表达式造型、扫掠造型以及三角剖分造型方法,可实现异构零部件的精确建模;在此基础上,建立系统几何模型与力学分析模型的映射,完成锥齿轮传动系统加载接触分析,并实现了分析结果的可视化显示。上述研究结果为锥齿轮传动系统建模仿真分析软件的开发提供了技术支持。 展开更多
关键词 锥齿轮 传动系统 可视化 啮合特性分析
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基于数字化制造的螺旋锥齿轮齿面误差修正 被引量：28
2
作者 李敬财 王太勇 +2 位作者 范胜波 何改云 邢元 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期174-177,185,共5页
对数字化制造中锥齿轮齿面误差修正理论进行研究。基于实际齿面坐标测量,建立误差曲面公式并给出求解方法;通过以需要调整的参数为设计变量生成的齿面去拟合误差曲面,建立齿面误差修正理论公式,最终求得调整参数修正值;以误差曲面公式... 对数字化制造中锥齿轮齿面误差修正理论进行研究。基于实际齿面坐标测量,建立误差曲面公式并给出求解方法;通过以需要调整的参数为设计变量生成的齿面去拟合误差曲面,建立齿面误差修正理论公式,最终求得调整参数修正值;以误差曲面公式和齿面误差修正公式为基础,建立了各阶齿面误差与机床调整参数的关系式;并通过采用单面法和双面法加工齿轮齿面误差的实际算例验证了修正效果。 展开更多
关键词 螺旋锥齿轮 齿面 误差修正 数字化制造
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弧齿锥齿轮的高重合度设计 被引量：31
3
作者 邓效忠 方宗德 +1 位作者 张金良 任东锋 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期791-795,共5页
针对航空和汽车弧齿锥齿轮对强度、动态性能和可靠性的特殊要求 ,提出了高重合度弧齿锥齿轮的设计方法。这种设计是通过增加工作齿高和调整齿面啮合路径方向以及优化加工参数实现的。结合弧齿锥齿轮的实际工况 ,提出了在不同载荷和安装... 针对航空和汽车弧齿锥齿轮对强度、动态性能和可靠性的特殊要求 ,提出了高重合度弧齿锥齿轮的设计方法。这种设计是通过增加工作齿高和调整齿面啮合路径方向以及优化加工参数实现的。结合弧齿锥齿轮的实际工况 ,提出了在不同载荷和安装误差下 ,实际重合度的综合分析方法 。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 重合度 设计 啮合性能
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我国锥齿轮技术的现状和发展动向 被引量：17
4
作者 张静 杨宏斌 +1 位作者 邓效忠 梁桂明 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2003年第1期40-43,共4页
对锥齿轮技术的发展状况和发展方向的系统研究 ,是促进锥齿轮工业进一步发展和系统研究的重要基础。本文就锥齿轮的设计 ,加工和材料三个方面进行了系统的论述 :非零变位和局部综合法代表了当前先进的设计方法 ;局部综合法在数控加工中... 对锥齿轮技术的发展状况和发展方向的系统研究 ,是促进锥齿轮工业进一步发展和系统研究的重要基础。本文就锥齿轮的设计 ,加工和材料三个方面进行了系统的论述 :非零变位和局部综合法代表了当前先进的设计方法 ;局部综合法在数控加工中的应用是获得高啮合性能的必要手段。优质碳素钢 ,复合材料和工程塑料等多种材料的应用是扩展齿轮应用领域的必要保证。最后本文指出锥齿轮的发展趋势是 :绿色制造、低噪声。 展开更多
关键词 锥齿轮 发展 中国 设计 加工 材料 非零变位 局部综合法 啮合质量
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斜航式法向圆弧螺旋锥齿轮传动原理研究 被引量：15
5
作者 段振云 刘健 +2 位作者 吴宏基 郑鹏 韦茵 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期697-700,共4页
针对目前常用的弧齿锥齿轮存在的工艺复杂等因素,提出一种新的锥齿轮传动原理——斜航式法向圆弧锥齿轮传动,其齿廓面为节锥面上斜航曲线的法向等距线.其最大的优点是便于在数控机床上加工.推导了节锥面斜航线方程,并给出了相关性质.讨... 针对目前常用的弧齿锥齿轮存在的工艺复杂等因素,提出一种新的锥齿轮传动原理——斜航式法向圆弧锥齿轮传动,其齿廓面为节锥面上斜航曲线的法向等距线.其最大的优点是便于在数控机床上加工.推导了节锥面斜航线方程,并给出了相关性质.讨论了其几何参数设计方法和加工工艺,并用实验验证了原理的正确性和工艺的可行性. 展开更多
关键词 锥齿轮 斜航曲线 法向圆弧
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弧齿锥齿轮齿面优化修正及计算机仿真 被引量：19
6
作者 方宗德 杨宏斌 邓效忠 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期140-144,共5页
由于加工误差和热处理变形等因素的影响 ,实际弧齿锥齿轮齿面啮合质量通常与“轮齿接触分析”(TCA)所得的理论结果有所差异。本文提出了基于最小二乘法的加工参数识别方法和齿面优化修正方法 ,经计算机仿真验证 ,修正后的齿面与原设计... 由于加工误差和热处理变形等因素的影响 ,实际弧齿锥齿轮齿面啮合质量通常与“轮齿接触分析”(TCA)所得的理论结果有所差异。本文提出了基于最小二乘法的加工参数识别方法和齿面优化修正方法 ,经计算机仿真验证 ,修正后的齿面与原设计的齿面 ,具有非常近似的 TCA结果。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 齿面修正 优化 计算机仿真 最小乘法 轮齿接触分析
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直齿圆锥齿轮修形仿真 被引量：15
7
作者 陈霞 汪姣 +1 位作者 夏巨谌 常庆明 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第3期386-390,395,共6页
依据传动误差和噪声之间的关系,对直齿圆锥齿轮进行齿廓修形,从而达到减振降噪为目的。提出修形齿轮修形参数的确定原则,以减小齿轮传动误差和啮合刚度的波动大小为衡量标准,同时确保载荷变化呈平稳过渡。本文分别采用直线、圆弧和旋转... 依据传动误差和噪声之间的关系,对直齿圆锥齿轮进行齿廓修形,从而达到减振降噪为目的。提出修形齿轮修形参数的确定原则,以减小齿轮传动误差和啮合刚度的波动大小为衡量标准,同时确保载荷变化呈平稳过渡。本文分别采用直线、圆弧和旋转渐开线对直齿锥齿轮进行齿廓修形,用有限元方法对直齿圆锥齿轮啮合过程进行静态仿真。给出了不同载荷作用下直齿圆锥齿轮的传动误差、啮合刚度、齿轮载荷分配率,3种曲线修形对于传动误差的影响,旋转渐开线最好,其次是圆弧修形,直线修形最差,这将对直齿圆锥齿轮修形优化起到最大的效益。 展开更多
关键词 直齿圆锥齿轮 修形 传动误差 啮合刚度 仿真
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混合弹流润滑下弧齿锥齿轮传动啮合效率计算方法 被引量：20
8
作者 谷建功 方宗德 +1 位作者 苏进展 沈云波 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期188-192,共5页
齿轮的实际润滑状态为兼具完全弹流润滑和边界润滑的混合弹流润滑。通过推导混合弹流润滑下齿轮的平均滑动摩擦因数,结合弧齿锥齿轮的几何接触特性与承载接触特性,计算其瞬时接触椭圆长轴上各点的滑动摩擦功率损失,拟合了啮合周期内的... 齿轮的实际润滑状态为兼具完全弹流润滑和边界润滑的混合弹流润滑。通过推导混合弹流润滑下齿轮的平均滑动摩擦因数,结合弧齿锥齿轮的几何接触特性与承载接触特性,计算其瞬时接触椭圆长轴上各点的滑动摩擦功率损失,拟合了啮合周期内的滑动摩擦功率损失函数,经过积分运算得到了混合弹流润滑下弧齿锥齿轮传动的啮合效率。通过与格利森公司计算锥齿轮传动啮合效率的方法对比分析,表明该方法计算正确且精度高。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 混合弹流润滑 啮合效率
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弧齿锥齿轮几何传动误差的设计与分析 被引量：13
9
作者 魏冰阳 周彦伟 +1 位作者 方宗德 邓效忠 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2003年第7期10-12,共3页
提出基于传动误差设计的概念和方法。通过TCA和LTCA对传动误差曲线的设计进行啮合仿真分析的结果表明 ,根据工作载荷合理地确定传动误差转换点处的幅值与总的幅值 ,可降低弧齿锥齿轮对误差的敏感性 ,可使工作载荷下传动误差波动幅值最... 提出基于传动误差设计的概念和方法。通过TCA和LTCA对传动误差曲线的设计进行啮合仿真分析的结果表明 ,根据工作载荷合理地确定传动误差转换点处的幅值与总的幅值 ,可降低弧齿锥齿轮对误差的敏感性 ,可使工作载荷下传动误差波动幅值最小 ,同时可有效地避免或减轻边缘接触。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 几何传动误差 TCA 啮合仿真 边缘接触 LTCA
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Klingelnberg摆线锥齿轮接触分析与预报仿真 被引量：7
10
作者 刘志峰 陈良玉 +2 位作者 孙志礼 丁津原 于宏军 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期594-597,共4页
研究了克林根贝尔格摆线锥齿轮的接触分析和预报，基于克林根贝尔格摆线锥齿轮的齿面矢量方程，按照齿轮啮合原理，采用矢量分析的方法，建立了克林根贝尔格锥齿轮对滚模型，推导出了轮齿接触区预报公式，并进行了计算机仿真验证，能够... 研究了克林根贝尔格摆线锥齿轮的接触分析和预报，基于克林根贝尔格摆线锥齿轮的齿面矢量方程，按照齿轮啮合原理，采用矢量分析的方法，建立了克林根贝尔格锥齿轮对滚模型，推导出了轮齿接触区预报公式，并进行了计算机仿真验证，能够模拟齿轮的接触区和运动误差曲线，实现接触区预报仿真，为加载接触分析与强度分析打下基础· 展开更多
关键词 摆线锥齿轮 接触分析 预报 仿真 Klingelnberg
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弧齿锥齿轮传动的稳态本体温度场分析 被引量：17
11
作者 沈允文 王彤 +2 位作者 王三民 张永红 刘志全 《机械传动》 CSCD 2001年第3期1-4,共4页
针对弧齿锥齿轮几何学的复杂性 ,基于传热学理论 ,提出了一种计算弧齿锥齿轮稳态本体温度场的数学模型。用三维 8节点有限元讨论了弧齿锥齿轮轮齿的有限元网格划分。作者用变分原理研究了弧齿锥齿轮稳态本体温度场的泛函和计算啮合齿面... 针对弧齿锥齿轮几何学的复杂性 ,基于传热学理论 ,提出了一种计算弧齿锥齿轮稳态本体温度场的数学模型。用三维 8节点有限元讨论了弧齿锥齿轮轮齿的有限元网格划分。作者用变分原理研究了弧齿锥齿轮稳态本体温度场的泛函和计算啮合齿面上摩擦输入热的方法 ,从而把求解弧齿锥齿轮稳态本体温度场归结为求解一组线性代数方程组。给出了一个算例 ,并讨论了诸种因素 (如热物性参数、几何参数和工况条件等 )对弧齿锥齿轮稳态本体温度场的影响。本文的计算结果与文献 [5 ]给出的弧齿锥齿轮稳态本体温度场相符合 ,表明了作者所提出的方法是一种合理的和有效的方法。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 稳态本体温度场 三维有限元 齿轮传动
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螺旋锥齿轮网络化制造集成平台研究 被引量：6
12
作者 邓效忠 李聚波 +2 位作者 李天兴 高振山 张华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期215-222,共8页
为提高螺旋锥齿轮的加工精度与效率,实现螺旋锥齿轮制造信息化,深入分析了螺旋锥齿轮网络化制造的信息流程,提出了一种螺旋锥齿轮网络化制造集成平台的功能体系结构,并通过W eb服务技术实现了集成平台的应用集成与软件架构。通过搭建集... 为提高螺旋锥齿轮的加工精度与效率,实现螺旋锥齿轮制造信息化,深入分析了螺旋锥齿轮网络化制造的信息流程,提出了一种螺旋锥齿轮网络化制造集成平台的功能体系结构,并通过W eb服务技术实现了集成平台的应用集成与软件架构。通过搭建集成平台的原型系统和螺旋锥齿轮的联网加工试验,对该集成平台的可行性和实用性进行了验证。 展开更多
关键词 螺旋锥齿轮 网络化制造 信息流程 集成平台 WEB服务
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图像多尺度几何分析新进展:Contourlet 被引量：20
13
作者 倪伟 郭宝龙 杨镠 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2006年第2期234-236,262,共4页
contourlet 是继小波分析后的新一代信号分析工具,具有多分辨、局部化和多方向性等优良特性,更适合处理图像等高维信号。本文分析了 contourlet 变换及其构造原理,探讨了 contourlet 变换在图像处理中的部分应用,最后给出了今后关于 con... contourlet 是继小波分析后的新一代信号分析工具,具有多分辨、局部化和多方向性等优良特性,更适合处理图像等高维信号。本文分析了 contourlet 变换及其构造原理,探讨了 contourlet 变换在图像处理中的部分应用,最后给出了今后关于 contourlet 理论所值得研究的若干方向。 展开更多
关键词 多尺度几何分析 图像处理 CONTOURLET 小渡变换
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基于蒙特卡罗法的螺旋锥齿轮接触疲劳可靠性分析 被引量：18
14
作者 郭耀斌 张文明 张国芬 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期157-159,共3页
运用蒙特卡罗法模拟确定了齿轮接触疲劳应力与强度分布,并对接触疲劳可靠度进行了模拟,克服了齿轮等重要零部件的小样本的问题。分析可知,齿轮接触疲劳应力服从正态分布,接触疲劳强度服从对数正态分布,并且齿轮接触疲劳的可靠度误差随... 运用蒙特卡罗法模拟确定了齿轮接触疲劳应力与强度分布,并对接触疲劳可靠度进行了模拟,克服了齿轮等重要零部件的小样本的问题。分析可知,齿轮接触疲劳应力服从正态分布,接触疲劳强度服从对数正态分布,并且齿轮接触疲劳的可靠度误差随着模拟次数的增加而逐渐减小。对影响接触疲劳可靠性的应力随机参数进行敏感性分析,结果表明,应力均值对接触疲劳可靠度的影响大,应力标准差对接触疲劳可靠度的影响较小。 展开更多
关键词 螺旋锥齿轮 接触疲劳 可靠性 蒙特卡罗
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机床误差对螺旋锥齿轮齿形的影响规律 被引量：12
15
作者 王志永 于水琴 曾韬 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期199-202,207,共5页
基于螺旋锥齿轮齿面分析的数学模型,采用最优化算法和一种新的计算齿形误差的方法,计算了误差齿面与理论齿面在理论齿面法线方向的齿形误差。通过引入机床调整误差和刀具参数误差,分析了各种误差对螺旋锥齿轮齿形的影响规律,以图形的方... 基于螺旋锥齿轮齿面分析的数学模型,采用最优化算法和一种新的计算齿形误差的方法,计算了误差齿面与理论齿面在理论齿面法线方向的齿形误差。通过引入机床调整误差和刀具参数误差,分析了各种误差对螺旋锥齿轮齿形的影响规律,以图形的方式表示了误差齿面相对于理论齿面的偏离方向以及误差值的大小,为机床的精度设计、齿形误差的修正以及指导实际加工提供了理论依据。通过实际的磨齿加工和检测对算法以及分析结果进行了验证。 展开更多
关键词 螺旋锥齿轮 机床误差 齿形 理论齿面 误差齿面
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摆线齿锥齿轮齿面修形仿真及高阶传动误差设计 被引量：9
16
作者 聂少武 邓效忠 +2 位作者 苏建新 高振山 张华 《机械设计》 CSCD 北大核心 2013年第5期32-37,共6页
以全展成法加工的摆线齿锥齿轮为研究对象,以获得中部较平坦的高阶传动误差曲线为目标,提出了一种齿廓修形方法,即将刀廓曲线设计为四阶曲线,而不改变切齿过程中产形运动关系,在传统的机械摇台式机床上即可实现齿廓修形。利用优化算法... 以全展成法加工的摆线齿锥齿轮为研究对象,以获得中部较平坦的高阶传动误差曲线为目标,提出了一种齿廓修形方法,即将刀廓曲线设计为四阶曲线,而不改变切齿过程中产形运动关系,在传统的机械摇台式机床上即可实现齿廓修形。利用优化算法对修形齿面进行了数值计算,并进行了齿面修形数值仿真。在建立摆线齿锥齿轮啮合数学模型的基础上,对修形齿面进行了齿面接触分析。算例分析表明,通过合理选取各阶修形系数可以获得高阶传动误差曲线和所需的齿面接触印痕。与传统的抛物线形状传动误差相比,高阶传动误差曲线幅值小,转换点处两切线夹角大,能有效减少齿轮副在轻载运行下的振动和冲击、降低噪声。 展开更多
关键词 摆线齿锥齿轮 齿面修形仿真 啮合接触分析 高阶传动误差
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螺旋锥齿轮齿面误差修正 被引量：14
17
作者 苏进展 方宗德 谷建功 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期200-203,138,共5页
研究了基于数控加工螺旋锥齿轮齿面误差修正技术。提出了一种由摇台型机床调整参数向Free-Form机床转换的方法,建立了基于数控加工齿面误差模型;在此基础上,以齿面误差平方和最小为目标函数,优化摇台型机床调整参数,再将其转换为数控加... 研究了基于数控加工螺旋锥齿轮齿面误差修正技术。提出了一种由摇台型机床调整参数向Free-Form机床转换的方法,建立了基于数控加工齿面误差模型;在此基础上,以齿面误差平方和最小为目标函数,优化摇台型机床调整参数,再将其转换为数控加工形式,从而实现数控齿面修正。最后通过算例表明,经过改变加权系数和优化可以达到齿面误差较高精度修正要求。 展开更多
关键词 螺旋锥齿轮 齿面 误差修正 Free-Form机床
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圆锥齿轮实体参数化造型系统的开发 被引量：15
18
作者 陈修龙 邓昱 路懿 《机械设计》 CSCD 北大核心 2002年第12期52-55,共4页
介绍了应用VisualBasic(VB)程序语言 ,基于三维机械CAD软件SolidWorks97平台 ,开发直齿圆锥齿轮三维实体参数化造型设计系统的方法。解决了工业生产中圆锥齿轮三维实体造型设计的难题 ,并且提供了一种对三维CAD软件开发的方法 ,使设计... 介绍了应用VisualBasic(VB)程序语言 ,基于三维机械CAD软件SolidWorks97平台 ,开发直齿圆锥齿轮三维实体参数化造型设计系统的方法。解决了工业生产中圆锥齿轮三维实体造型设计的难题 ,并且提供了一种对三维CAD软件开发的方法 ,使设计者掌握运用该方法进行实际开发 ,提高开发CAD软件的能力。 展开更多
关键词 圆锥齿轮 VISUAL Basic SolidWorks97 三维CAD软件 实体造型
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曲线齿锥齿轮三阶接触分析法的原理及传动质量评价 被引量：14
19
作者 吴序堂 王小椿 李锋 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第3期47-54,共8页
介绍了曲线齿锥齿轮加工调整计算的一种新方法──三阶接触分析法的原理，然后把按这种方法计算得到的齿面接触质量与Ｇｌｅａｓｏｎ公司的ＴＣＡ法的结果进行对比，阐明了三阶接触分析法的可靠性、实用性以及其他一系列优点。
关键词 锥齿轮 曲线齿 齿面 接触
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螺旋锥齿轮边缘接触分析 被引量：20
20
作者 高建平 方宗德 杨宏斌 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期289-292,共4页
边缘接触是一种轮齿齿顶边缘传递运动的现象。这时，接触区在齿根或齿顶处产生一条硬印。常规的齿面接触分析（ＴＣＡ）结果是一组间断的误差曲线和不完整的接触区，未能反映一个完整的接触过程。本文提出了描述边缘接触这一现象的具体... 边缘接触是一种轮齿齿顶边缘传递运动的现象。这时，接触区在齿根或齿顶处产生一条硬印。常规的齿面接触分析（ＴＣＡ）结果是一组间断的误差曲线和不完整的接触区，未能反映一个完整的接触过程。本文提出了描述边缘接触这一现象的具体方法。可得到完整的传动误差曲线和接触区图，为进一步的边缘接触振动分析打下了基础。 展开更多
关键词 螺旋锥齿轮 边缘接触 传动误差
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