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Resolution of Digitized Conjugate Tooth-Face Surface Based on the Theory of Digitized Conjugate Surfaces 被引量:1
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作者 XIAOLai-yuan LIAODao-xun YIChuan-yun 《International Journal of Plant Engineering and Management》 2004年第1期1-7,共7页
According to the principle of meshing engagement and the theory of the digitized conjugate surface, this paper applies the software Conjugater-1.0 that is developed by ourselves to compute, respectively, the digitized... According to the principle of meshing engagement and the theory of the digitized conjugate surface, this paper applies the software Conjugater-1.0 that is developed by ourselves to compute, respectively, the digitized conjugate curved surfaces of the straight-tooth surface and drum-tooth surface, which will establish the theoretical and technical foundation for digitized engaging analysis, simulation, and digitized manufacturing technology of the diversified gears. 展开更多
关键词 digitized conjugate surface generating method SIMULATION tooth-face
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高阶分段拓扑修形面齿轮副啮合性能研究
2
作者 何沁怡 郭辉 +4 位作者 阮宇航 周镇宇 刘李 侯智慧 梅向前 《机械强度》 北大核心 2026年第1期11-19,共9页
【目的】为提高面齿轮传动的承载性能并降低对安装错位的敏感性,提出一种基于预设接触路径的高阶分段拓扑修形方法。【方法】首先,分别设计了沿小齿轮预设接触路径与瞬时接触线方向上的2阶、4阶分段修形函数,根据曲面叠加方法建立了修... 【目的】为提高面齿轮传动的承载性能并降低对安装错位的敏感性,提出一种基于预设接触路径的高阶分段拓扑修形方法。【方法】首先,分别设计了沿小齿轮预设接触路径与瞬时接触线方向上的2阶、4阶分段修形函数,根据曲面叠加方法建立了修形后齿面方程。然后,推导了考虑安装误差的齿面接触分析方程,研究了在不同安装误差条件下预设接触路径角度、修形长度、修形曲线阶次及最大修形量等参数对面齿轮副接触特性的影响规律。最后,采用有限元法对比分析了不同修形函数和修形量条件下面齿轮副的承载接触特性。【结果】计算结果表明,相较于2阶修形,采用4阶修形方法的齿面接触应力以及承载传动误差幅值均有所降低,且接触印痕从面齿轮内径齿根向外径齿顶延伸。高阶分段修形方法能够降低面齿轮副对安装误差的敏感度,优化齿面载荷分布并提升啮合性能。 展开更多
关键词 面齿轮副 拓扑修形 承载接触分析 啮合性能 安装误差
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全齿面修形面齿轮的啮合特性分析
3
作者 何坤 陈勇全 +1 位作者 杜彦斌 李荣昊 《机械传动》 北大核心 2025年第12期47-55,共9页
【目的】为研究齿面修形对面齿轮副啮合性能的影响规律,提出一种面齿轮的全齿面修形方法,以优化齿轮副的啮合性能。【方法】首先,对标准齿面进行数字化离散,并在离散点处叠加修形量,建立修形齿面的三维模型;其次,利用齿面承载接触分析方... 【目的】为研究齿面修形对面齿轮副啮合性能的影响规律,提出一种面齿轮的全齿面修形方法,以优化齿轮副的啮合性能。【方法】首先,对标准齿面进行数字化离散,并在离散点处叠加修形量,建立修形齿面的三维模型;其次,利用齿面承载接触分析方法,对比分析面齿轮修形与圆柱齿轮修形对接触应力、接触轨迹和传动误差的影响规律;最后,为指导面齿轮的全齿面修形设计,分析了螺旋线及齿廓修形量对接触应力、接触轨迹和传动误差的影响规律。【结果】结果表明,面齿轮修形后的啮合性能优于圆柱齿轮修形,且合理的全齿面修形量对面齿轮副啮合性能的提升效果明显。 展开更多
关键词 面齿轮 全齿面修形 啮合特性 接触分析 传动误差
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考虑齿面微观形貌的面齿轮承载接触特性分析
4
作者 李志胜 高松 +3 位作者 蔡志钦 税剑锋 杨树峰 徐飞 《机械传动》 北大核心 2025年第12期10-19,共10页
【目的】磨削加工在面齿轮齿面形成的微观形貌会显著改变齿面接触力学行为。突破传统接触分析中理想光滑齿面的假设,提出融合微观形貌特征的改进型面齿轮副承载接触分析方法。【方法】首先,对理论齿面模型进行齿面接触分析与齿面承载接... 【目的】磨削加工在面齿轮齿面形成的微观形貌会显著改变齿面接触力学行为。突破传统接触分析中理想光滑齿面的假设,提出融合微观形貌特征的改进型面齿轮副承载接触分析方法。【方法】首先,对理论齿面模型进行齿面接触分析与齿面承载接触分析的联合求解,获得啮合轨迹离散点、宏观接触椭圆与载荷分布规律;其次,集成表面微观形貌测量数据,构建含磨削纹理取向和微凸体统计特征的三维形貌模型;再次,将承载接触区离散为微元网格,通过法向变形量的迭代计算与接触判定准则的应用,建立微观形貌变形补偿的降维映射模型,从而将三维粗糙接触问题转化为二维平面内微凸体弹塑性变形叠加问题;最后,提出基于接触点域积分法的真实接触面积计算模型,构建微观-宏观耦合的应力重分布算法。【结果】研究表明,微观形貌使有效接触面积平均缩减8.6%,单齿啮合阶段接触应力较理论值的最大增幅达19.3%。随着磨削切深从0.005 mm增加至0.015 mm,微观形貌纹理更加复杂,承载接触性能进一步降低。 展开更多
关键词 面齿轮传动 齿面微观形貌 齿面承载接触分析 形性耦合设计
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飞秒激光烧蚀模型与面齿轮形貌特征研究 被引量:1
5
作者 明兴祖 李湾 +4 位作者 杨向东 伍昆军 樊滨瑞 刘金华 周旭 《激光与红外》 北大核心 2025年第3期374-381,共8页
飞秒激光加工成为当今研究复杂齿轮制造的新方向。本文通过面齿轮齿面网格划分方法,利用齿面三维模型测量计算每个节点处的激光入射角θ,建立飞秒激光加工齿面材料18Cr2Ni4WA的反射率、能量密度分布等烧蚀模型,研究椭圆形烧蚀光斑面积... 飞秒激光加工成为当今研究复杂齿轮制造的新方向。本文通过面齿轮齿面网格划分方法,利用齿面三维模型测量计算每个节点处的激光入射角θ,建立飞秒激光加工齿面材料18Cr2Ni4WA的反射率、能量密度分布等烧蚀模型,研究椭圆形烧蚀光斑面积、烧蚀区面积,以及烧蚀凹坑深度等齿面形貌特征。通过模型仿真和实验结果分析表明,烧蚀光斑面积随θ的增大先缓慢增加,后快速增加;烧蚀区面积随激光功率P的增加而增加,随θ的增大,先慢速减小而后呈指数函数形式加速减小;烧蚀凹坑深度随着P的增加而增加,随θ增大而呈现近似线性降低。θ对齿面质量的影响程度要大于P,较小的θ,以及P为4.9 W左右时齿面形貌较好,为提高面齿轮加工质量提供了技术支撑。 展开更多
关键词 面齿轮 网格划分 激光参数 齿面形貌特征 飞秒激光烧蚀
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型钢厂接轴端面齿双头螺栓故障分析
6
作者 张飞 李永奎 +4 位作者 庄严 丁朋 朱彦妮 陈功 张芳兵 《冶金设备管理与维修》 2025年第2期41-42,45,共3页
针对型钢生产线万向接轴端面齿双头螺栓频繁断裂的问题,通过故障原因分析发现,螺栓松动主要由旋转型松动和氢脆应力集中引发。通过优化螺栓预紧力、引入双碟自锁防松垫圈、规范安装作业标准及采用专用液压扭矩工具等措施,显著降低了螺... 针对型钢生产线万向接轴端面齿双头螺栓频繁断裂的问题,通过故障原因分析发现,螺栓松动主要由旋转型松动和氢脆应力集中引发。通过优化螺栓预紧力、引入双碟自锁防松垫圈、规范安装作业标准及采用专用液压扭矩工具等措施,显著降低了螺栓断裂故障率。实践表明,改进后接轴螺栓未再出现松动或断裂,设备维护成本降低,稳定性显著提升。 展开更多
关键词 型钢万向接轴 端面齿双头螺栓 预紧力优化 防松垫圈 断裂故障率
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采用修形曲面优化的小模数偏置面齿轮逆向设计
7
作者 王龙飞 郭辉 +2 位作者 阮宇航 刘建龙 冉小平 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第4期732-740,共9页
针对小模数偏置面齿轮齿面的高精度重构问题,提出了一种基于三坐标测量和修形曲面优化的逆向设计方法。建立了齿面共轭展成坐标系,推导出小模数偏置面齿轮理论齿面径矢方程和法矢方程;设计规划了测量坐标系和测量路径,通过高精度三坐标... 针对小模数偏置面齿轮齿面的高精度重构问题,提出了一种基于三坐标测量和修形曲面优化的逆向设计方法。建立了齿面共轭展成坐标系,推导出小模数偏置面齿轮理论齿面径矢方程和法矢方程;设计规划了测量坐标系和测量路径,通过高精度三坐标测量仪获得了样品齿轮的齿面数据;给出了小模数面齿轮综合修形曲面设计方法,并通过优化迭代精确求解出能够逼近样品齿轮齿面的最佳修形参数,实现光滑齿面的逆向设计;进行了样品齿轮、逆向设计齿轮和其他常规设计齿轮的对比分析和啮合实验。结果表明:经过修形曲面优化的逆向设计齿面与原样品齿轮齿面之间在工作齿面范围的误差小于2μm,接触印痕高度一致,且明显优于采用其他2种方式设计的齿面性能,证实了该逆向设计方法的实用性和有效性。 展开更多
关键词 修形曲面 小模数偏置面齿轮 逆向设计 优化逼近 齿面测量
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端面齿连接螺栓的强度分析方法研究
8
作者 盛志敬 孙营超 +2 位作者 牛迎春 刘保堃 熊瑶 《现代制造技术与装备》 2025年第9期7-10,共4页
端面齿是轨道交通领域重载荷系统中的一种传递扭矩的重要部件连接形式。针对某轨道交通车辆转向架用空心轴与传动盘的端面齿连接系统的高强度螺栓进行有限元分析和理论强度计算。两种方法得到的计算结果相近,且与实际情况相吻合,表明有... 端面齿是轨道交通领域重载荷系统中的一种传递扭矩的重要部件连接形式。针对某轨道交通车辆转向架用空心轴与传动盘的端面齿连接系统的高强度螺栓进行有限元分析和理论强度计算。两种方法得到的计算结果相近,且与实际情况相吻合,表明有限元分析和理论计算方法均具有可靠性和有效性。该研究成果为端面齿连接系统螺栓可靠性的评估提供了理论依据和方法。 展开更多
关键词 连接螺栓 强度分析 有限元分析 理论计算 端面齿
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面齿轮飞秒激光精修齿面粗糙度预测研究
9
作者 李湾 杨向东 +2 位作者 明兴祖 伍昆军 吴陶 《机械与电子》 2025年第8期23-29,共7页
采用齿面网格化处理和粗糙度测量技术,得到4个主要因素影响的粗糙度预测的训练集和测试集序列,考虑飞秒激光精修面齿轮实验的小样本特点,选择支持向量机回归SVR模型方法进行齿面粗糙度预测。通过对83组实验数据进行预处理,包括48组训练... 采用齿面网格化处理和粗糙度测量技术,得到4个主要因素影响的粗糙度预测的训练集和测试集序列,考虑飞秒激光精修面齿轮实验的小样本特点,选择支持向量机回归SVR模型方法进行齿面粗糙度预测。通过对83组实验数据进行预处理,包括48组训练集和35组测试集,比较分析得出采用多项式核函数进行训练的总体预测误差较小,对测试集进行齿面粗糙度预测的评价参数(E_(MSE)、E_(RMSE)、E_(MAE)、E_(MAPE))均保持较低水平,实现了较高精度的预测,说明该预测模型适用于飞秒激光精修齿面粗糙度的预测,特别是对粗糙度在0.2~0.5μm区间的预测效果佳,为面齿轮齿面粗糙度预测提供了有效的技术参考。 展开更多
关键词 飞秒激光精修 面齿轮 支持向量机回归 齿面粗糙度 预测
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端面机械密封齿形槽旋转环热交换能力分析
10
作者 邓铁军 《汽车零部件》 2025年第4期16-19,共4页
水泵在运行过程中,由于叶轮离心力作用或介质供给不足,容易在叶轮靠近端面机械密封的端面形成低压区或真空区,使得端面机械密封在运行过程中需要承受干摩擦。这会导致端面机械密封摩擦副温度急剧升高,进而使得端面机械密封橡胶件烧蚀而... 水泵在运行过程中,由于叶轮离心力作用或介质供给不足,容易在叶轮靠近端面机械密封的端面形成低压区或真空区,使得端面机械密封在运行过程中需要承受干摩擦。这会导致端面机械密封摩擦副温度急剧升高,进而使得端面机械密封橡胶件烧蚀而失效。提出在端面机械密封旋转环的外圆设计齿形槽,通过增加旋转环与介质的接触面积来增强旋转环与介质的热交换能力,以达到降低摩擦副温度的目的,避免端面机械密封橡胶件烧蚀,并防止介质在密封面蒸发后结晶、结垢。为验证此种措施的有效性,通过在端面机械密封静止环内部埋设热电偶,测量摩擦副温度在改进前后的差异,以此反映此种改进方式的有效性。试验结果表明,在端面机械密封旋转环外圆设计齿形槽,增加旋转环与介质的接触面积,是提高端面机械密封摩擦副散热效果的一个显著因子。该研究为通过齿形槽设计提升端面机械密封热交换能力提供了试验依据。 展开更多
关键词 端面机械密封 齿形槽 热交换 烧蚀 热电偶
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斜齿面齿轮齿宽的设计 被引量:29
11
作者 沈云波 方宗德 +1 位作者 赵宁 郭辉 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期754-758,共5页
研究了斜齿面齿轮小端不根切和大端不变尖的问题.给出了任意轴交角条件下小端不产生根切的内半径和大端不变尖的外半径的表达式.提出了在产形齿轮上求解关键点的方法.定义了内半径系数,外半径系数和齿宽系数三个无量纲量,分析表明产形... 研究了斜齿面齿轮小端不根切和大端不变尖的问题.给出了任意轴交角条件下小端不产生根切的内半径和大端不变尖的外半径的表达式.提出了在产形齿轮上求解关键点的方法.定义了内半径系数,外半径系数和齿宽系数三个无量纲量,分析表明产形轮齿面螺旋角和小齿轮齿数的大小决定了三个系数的变化趋势. 展开更多
关键词 机械传动 斜齿轮 面齿轮 齿轮齿宽
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变齿厚斜齿轮的齿面生成研究 被引量:9
12
作者 林超 魏沛堂 +2 位作者 朱才朝 秦大同 徐家欢 《机械传动》 CSCD 北大核心 2010年第4期1-5,共5页
根据齿轮啮合原理及变齿厚斜齿轮的加工原理,由产形齿条的齿面方程,推导了变齿厚斜齿轮渐开螺旋面、过渡曲面及齿根面的齿面方程;用Matlab编程生成了变齿厚斜齿轮完整、精确的齿面;由生成齿面上点的三维坐标值,建立了变齿厚斜齿轮的精... 根据齿轮啮合原理及变齿厚斜齿轮的加工原理,由产形齿条的齿面方程,推导了变齿厚斜齿轮渐开螺旋面、过渡曲面及齿根面的齿面方程;用Matlab编程生成了变齿厚斜齿轮完整、精确的齿面;由生成齿面上点的三维坐标值,建立了变齿厚斜齿轮的精确实体模型。这一齿面生成的方法具有一定的通用性,可以方便地生成圆柱直齿轮、斜齿轮以及变齿厚直齿轮的精确齿面。 展开更多
关键词 变齿厚斜齿轮 产形齿条 齿面方程 齿面生成
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齿面摩擦下非对称齿轮接触疲劳强度的计算 被引量:8
13
作者 李秀莲 王贵成 +2 位作者 朱福先 周金宇 何庆 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期76-79,共4页
以非对称齿轮为研究对象,分析齿面摩擦和压力角对齿轮接触强度的影响。在考虑齿面摩擦的条件下,通过建立轮齿受力模型,推导出齿面接触强度的计算式。文中给出了表征工作侧压力角及齿面滑动摩擦因数的综合影响因子。研究表明:非对称齿轮... 以非对称齿轮为研究对象,分析齿面摩擦和压力角对齿轮接触强度的影响。在考虑齿面摩擦的条件下,通过建立轮齿受力模型,推导出齿面接触强度的计算式。文中给出了表征工作侧压力角及齿面滑动摩擦因数的综合影响因子。研究表明:非对称齿轮强度计算中不可忽视齿面摩擦的作用,适当增大工作侧压力角将有助于提高齿面接触强度。该文所建模型较接近工程实践,研究结果能更真实地反映齿面接触应力的变化规律。 展开更多
关键词 非对称齿轮 摩擦 齿面接触 应力
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双压力角非对称齿轮传动接触分析 被引量:13
14
作者 肖望强 李威 +1 位作者 韩建友 段明南 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1167-1173,共7页
推导出双压力角非对称齿轮在单、双齿啮合上、下界点和节点的综合曲率半径和齿面接触应力的计算公式,并用解析法对给定参数进行计算.用Autolisp语言开发了非对称与对称齿轮全齿模型的参数化设计程序,将生成的全齿模型导入ANSYS进行有限... 推导出双压力角非对称齿轮在单、双齿啮合上、下界点和节点的综合曲率半径和齿面接触应力的计算公式,并用解析法对给定参数进行计算.用Autolisp语言开发了非对称与对称齿轮全齿模型的参数化设计程序,将生成的全齿模型导入ANSYS进行有限元分析.两种方法均得出非对称齿轮能有效提高轮齿齿面接触强度的结论.揭示了由于时变啮合刚度以及啮合点曲率半径的影响,齿面接触应力在一个啮合周期的变化规律,同时对两种方法的结果进行比较. 展开更多
关键词 非对称齿轮 压力角 齿面接触应力 解析法 有限元分析
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活齿端面谐波齿轮的传动原理与传动比 被引量:21
15
作者 张佑林 李峰 +2 位作者 刘文波 姚传志 雷高兵 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 2004年第6期42-45,共4页
首次提出了一种活齿端面谐波齿轮传动装置 ,介绍了这种新型谐波齿轮传动装置的传动原理和传动比的计算方法。活齿端面谐波齿轮传动综合利用了现有的谐波齿轮传动和活齿传动的优点 ,能够克服现有的谐波齿轮传动中柔轮的变形与其承载能力... 首次提出了一种活齿端面谐波齿轮传动装置 ,介绍了这种新型谐波齿轮传动装置的传动原理和传动比的计算方法。活齿端面谐波齿轮传动综合利用了现有的谐波齿轮传动和活齿传动的优点 ,能够克服现有的谐波齿轮传动中柔轮的变形与其承载能力之间的矛盾 ,并能增加同时啮合的齿数 ,加大齿轮的模数 ,从而可以在保留现有谐波齿轮传动所有优点的基础上 ,使其所传递的功率增加数十倍 ,因此具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 活齿 端面谐波齿轮 传动原理 传动比
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弧线齿面齿轮的齿面设计与加工 被引量:21
16
作者 方宗德 曹雪梅 沈云波 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期224-227,共4页
提出了一种新型弧线齿面齿轮传动及其加工方法,比直/斜齿形的面齿轮副具有更为优越的传动性能.弧线齿面齿轮传动是一种交错轴弧形齿圆柱齿轮与弧线齿面齿轮相啮合的传动.基于啮合理论,研究了弧线齿面齿轮副的切削理论以及相应的齿面设... 提出了一种新型弧线齿面齿轮传动及其加工方法,比直/斜齿形的面齿轮副具有更为优越的传动性能.弧线齿面齿轮传动是一种交错轴弧形齿圆柱齿轮与弧线齿面齿轮相啮合的传动.基于啮合理论,研究了弧线齿面齿轮副的切削理论以及相应的齿面设计、制造方法;建立了弧线齿面齿轮的加工模型,推导了弧线齿面齿轮的齿面方程,并建立了相应的有限元模型及三维仿真模型.提出了利用常规的格里森刀盘,在国内已有的数控加工中心或数控齿轮机床上加工弧线齿面齿轮的方法,制造工艺简单. 展开更多
关键词 弧线齿面齿轮 机械传动 弧线齿圆柱齿轮 齿面展成法
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弧线齿面齿轮的根切与变尖研究 被引量:7
17
作者 崔艳梅 方宗德 王丽萍 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期572-577,共6页
采用了假想产形齿轮与弧线齿圆柱齿轮和弧线齿面齿轮同时共轭啮合的展成法加工,根据啮合原理、微分几何及几何学原理,建立了面齿轮非根切的条件和面齿轮避免尖顶的几何模型,采用Matlab自主编程得到弧线齿面齿轮的三维模型,得到面齿轮不... 采用了假想产形齿轮与弧线齿圆柱齿轮和弧线齿面齿轮同时共轭啮合的展成法加工,根据啮合原理、微分几何及几何学原理,建立了面齿轮非根切的条件和面齿轮避免尖顶的几何模型,采用Matlab自主编程得到弧线齿面齿轮的三维模型,得到面齿轮不产生根切条件下的最小内半径和不变尖条件下最大外半径。采用多轴联动数控机床加工弧线齿面齿轮,加工实例证实了三维模型与齿宽设计为数控加工提供了精准的数据依据,保证了展成法加工弧线齿面齿轮的精确性,为齿面接触应力、齿根弯曲应力及动力学分析提供了理论基础,从而为实验研究和实际应用提供了系统的理论指导。 展开更多
关键词 弧线齿面齿轮 数控 机械传动 展成法 根切
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偏置斜齿面齿轮几何设计及齿宽特性分析 被引量:4
18
作者 李大庆 邓效忠 +2 位作者 魏冰阳 李聚波 李天兴 《机械设计》 CSCD 北大核心 2011年第9期59-62,共4页
针对偏置斜齿面齿轮的齿面几何设计,提出了避免齿面发生根切和尖化的条件,给出了偏置斜齿面齿轮的最小内半径和最大外半径的精确解和近似解表达式,定义了偏置斜齿面齿轮最小内半径、最大外半径及齿宽系数,并通过算例表明偏置距、刀具齿... 针对偏置斜齿面齿轮的齿面几何设计,提出了避免齿面发生根切和尖化的条件,给出了偏置斜齿面齿轮的最小内半径和最大外半径的精确解和近似解表达式,定义了偏置斜齿面齿轮最小内半径、最大外半径及齿宽系数,并通过算例表明偏置距、刀具齿数、传动比是影响齿轮齿面宽度的主要因素。 展开更多
关键词 偏置 斜齿面齿轮 齿面几何设计 齿宽系数
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活齿端面谐波齿轮啮合副齿面修形 被引量:7
19
作者 张佑林 张海平 +1 位作者 王军 王成刚 《机械设计》 CSCD 北大核心 2005年第11期36-38,共3页
活齿端面谐波齿轮传动是一种新型的传动方式,可以应用于大传动比、大功率的减速器之中,因此具有广泛的应用前景。在分析活齿运动规律的基础上,对于啮合副的理论齿面提出了一种便于设计和加工的修形方法,推导出了齿面修形的原则,为活齿... 活齿端面谐波齿轮传动是一种新型的传动方式,可以应用于大传动比、大功率的减速器之中,因此具有广泛的应用前景。在分析活齿运动规律的基础上,对于啮合副的理论齿面提出了一种便于设计和加工的修形方法,推导出了齿面修形的原则,为活齿端面谐波齿轮传动的设计、制造和应用奠定了理论基础。 展开更多
关键词 活齿 端面谐波齿轮 齿面修形
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齿面激光淬火金相分析 被引量:6
20
作者 马星国 刘建国 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 1994年第8期14-17,共4页
本文介绍了用2kW连续式CO2激光器进行齿面淬火的工艺,对激光淬火后齿面硬度及其金相组织做了分析,并与高频淬火齿面做了对比。激光淬火后齿面组织为理想的针状马氏体,齿面硬度高、疲劳强度高。
关键词 激光 淬光 齿面 金相分析
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