准双曲面齿轮的设计 ppt

准双曲面齿轮齿面主动设计与先进制造技术
准双曲面齿轮是一种齿轮的类型，其齿面的形状是基于准双曲面而设计的。

准双曲面形状的齿面可以提供更大的传动能力和更好的精度，特别是在高负载和高速运动的应用中。

准双曲面齿轮的主动设计包括齿数、齿形、齿距等方面的设计。

其中齿形设计是最重要的一部分，它的目的是确保齿轮的齿面与其它齿轮的齿面可以完美地配合，从而实现精准的传动。

准双曲面齿轮的先进制造技术包括数控加工和磨削等技术。

数控加工可以实现高精度的齿形设计和齿距控制，从而提高齿轮的精度和可靠性。

磨削技术可以提供更高的表面质量和更好的齿面配合性能，从而进一步提高齿轮的使用寿命和可靠性。

总之，准双曲面齿轮的主动设计和先进制造技术是为了提高齿轮的精度和可靠性，在高负载和高速运动的应用中提供更好的传动效果。

摆线齿准双曲面齿轮齿面主动设计杜进辅;方宗德;张永振;李建华【摘要】In order to pre-control the meshing performance of cycloid hypoid gears,a conjugate pinion tooth surface was generated by gear theoretical tooth surface.The pinion target tooth surface that meets the preconditions was obtained by modifying the conjugate tooth surface along the contact path and the contact line.The sum of tooth surface normal square errors between pinion theoretical and target tooth surface was calculated. The optimal model was built,setting the modifications of pinion machining parameters as variables and the least sum of square errors between pinion tooth surface and pinion target tooth surface on both sides as object.This optimization model was solved via sequence quadratic program.The validity of this modification method was demonstrated by using a numerical example of a high speed axle gear pair.The results show that the max normal errors on both sides are -4.7μm and -4.67μm,the transmission error deviations are 6.67% and 4%,the max contact path deviations are 0.275 mm and 0.177 mm,the results are found in line with the preconditions.%为预控双面法加工的摆线齿准双曲面齿轮的啮合性能，用大轮理论齿面展成与之共轭的小轮共轭齿面，将小轮共轭齿面沿啮合线方向和接触迹线方向分别进行修形，得到满足预置传动误差曲线以及接触印痕的目标齿面，计算出目标齿面与小轮理论齿面的法向偏差。

准双曲面齿轮参数引言准双曲面齿轮是一种特殊的齿轮，其齿形曲线为准双曲面。

准双曲面齿轮具有较大的传动比范围、高效稳定的传动特性和较低的噪音振动水平等优点，在工业领域中得到广泛应用。

本文将介绍准双曲面齿轮的参数及其设计原理。

1. 准双曲面齿轮的基本概念1.1 准双曲面准双曲面是一个二次方程表达式所定义的数学曲面，其方程形式为：x^2 / a^2 - y^2 / b^2 = z^2 / c^2 - 1其中，a、b、c分别为准双曲面在x、y、z三个坐标轴上的半轴长度。

1.2 准双曲面齿轮准双曲面齿轮是以准双曲线作为齿形基础，通过旋转和平移运动形成的一种传动装置。

它由两个或多个相互啮合的准双曲面齿轮组成，通过齿轮的啮合运动实现传递动力和扭矩。

2. 准双曲面齿轮的参数准双曲面齿轮的设计需要确定一系列参数，包括模数、齿数、压力角、分度圆直径等。

2.1 模数模数是指准双曲面齿轮每毫米的齿距。

一般情况下，模数越大，齿距越小，传动效率越高。

模数的选择应根据具体应用需求和传动效率进行综合考虑。

2.2 齿数齿数是指准双曲面齿轮上的齿的数量。

通常情况下，两个啮合的准双曲面齿轮的齿数应满足等于或互为整数倍关系，以确保它们能够完全啮合并实现传递动力。

2.3 压力角压力角是指啮合点处法线与切线之间的夹角。

在准双曲面齿轮设计中，压力角需要根据传动效率和工作条件进行选择。

较小的压力角可以提高传动效率，但也会增加齿轮的弯曲应力。

2.4 分度圆直径分度圆直径是指准双曲面齿轮上的一条虚拟圆的直径，它与模数和齿数有直接关系。

分度圆直径是确定准双曲面齿轮其他参数的基础。

3. 准双曲面齿轮的设计原理准双曲面齿轮的设计原理包括齿形生成、啮合分析和传动特性分析等方面。

3.1 齿形生成准双曲面齿轮的齿形生成是通过旋转和平移运动来实现。

首先，在一个基础准双曲面上生成一条切线，然后通过旋转和平移操作得到一整个齿槽。

最后，根据模数和压力角等参数，生成整个齿轮的所有齿槽。

在设计和加工准双曲面齿轮时，传统的方法可能存在一些限制和挑战。

然而，在新技术不断涌现的今天，我们有机会探索更先进的方法来解决这些问题。

通过全面评估和深入讨论，我们可以发现一些新的计算方法，为准双曲面齿轮的设计和加工带来新的可能性。

一、准双曲面齿轮的特点和挑战准双曲面齿轮是一种复杂的齿轮类型，其特点包括齿面曲率半径变化大、曲线型式特殊、齿顶和齿根尖锐等，这给设计和加工带来了一定的挑战。

传统的设计方法可能无法完全满足准双曲面齿轮的要求，而传统的加工方法则可能面临加工精度和效率的问题。

二、新方法的探索与应用针对准双曲面齿轮设计和加工的挑战，我们可以探索一些新的方法和技术，以应对这些问题。

可以基于几何学和数学模型，结合计算机辅助设计和制造技术，通过多学科交叉融合，发展出新的设计和加工计算方法。

三、基于数学模型的深入研究在准双曲面齿轮的设计和加工中，数学模型起着关键作用。

通过对数学模型的深入研究和理解，我们可以揭示准双曲面齿轮的特殊曲线型式，探讨曲率半径变化对齿轮性能的影响，从而为设计和加工提供更精确的计算方法。

四、结合计算机辅助设计与制造技术计算机辅助设计与制造技术的应用，为准双曲面齿轮的设计和加工提供了新的可能性。

通过利用计算机软件，可以实现对复杂曲面的精确建模和仿真分析，为准双曲面齿轮的设计和加工提供可靠的支持。

五、个人观点和总结从我的个人观点来看，准双曲面齿轮的设计和加工计算新方法是一个充满挑战和机遇的领域。

通过全面评估和深入探讨，我们可以不断探索新的计算方法，为准双曲面齿轮的设计和加工开辟新的道路。

在这一过程中，我们也可以不断完善自己的理论知识和实践经验，为行业的发展和进步贡献自己的力量。

在总结和回顾本文内容时，我们深入探讨了准双曲面齿轮设计和加工计算新方法的重要性和必要性。

我们从准双曲面齿轮的特点和挑战出发，探讨了新方法的探索与应用，深入研究了数学模型和计算机辅助设计与制造技术的结合，最后共享了个人观点和总结。

准双曲面齿轮副的齿坯设计准双曲面齿轮广泛应用于车辆后桥传动中。

尽管外形与弧齿锥齿轮类似，只是小轮轴线偏置了一个距离，但由此引起的齿轮副几何关系的变化却极其复杂。

本章关于准双曲面齿轮的几何分析、计算与格里森计算卡有所不同，格里森计算卡主要依靠空间几何进行解析，所涉及的点、线、面与角度众多，本章对于准双曲面齿轮的几何分析，更多应用了坐标变换与矢量运算，涉及的中间变量较少。

1.准双曲面齿轮概述准双曲面齿轮强度高，运动平稳，适用于减速比较大的传动，其齿数比（即大轮齿数与小轮齿数的比值）可由10:1，60:1 以至于100:1。

准双曲面齿轮的优点远不止这些，概括起来有如下几点：(1) 准双曲面齿轮的小轮与正交弧齿锥齿轮相比，在同一齿数比及大轮法向模数相同的条件下，小轮的轮齿各部分尺寸变大，从而轴径也变大，使得轮齿及各部分的强度增加，同时增加了刚度及承载能力。

(2) 由于小轮轴线的偏置，使传动轴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；减小偏置则可以增加车身的高度，增加汽车的越野性。

大小轮轴线交错排列，可在小轮轴上采用锥齿轮传动难于实现的跨装支承（一般锥齿轮传动中，小轮是悬臂支承），从而提高了承载能力与结构强度。

(3) 由于沿齿长方向和齿高方向都有相对滑动，易于跑合。

热处理后便于研磨，改善接触区、提高齿面光洁度和降低噪声。

(4) 传动平稳性几乎接近蜗轮副，且与蜗轮传动相比具有同样的或更好的承载能力，而不需要采用耐磨材料，制造远比蜗轮副简单。

准双曲面齿轮齿轮的传动与其他类型交错轴传动相比也有一些的缺点：(1) 计算、设计远比其它齿轮副复杂，按照格里森方法，以几何计算为例，基本的公式有150项之多，其中还有三次叠代计算（通常叠代三次，有时需要更多次）(2)与一般正交弧齿锥齿轮相比，切齿调整计算更加复杂，接触区配切也比较困难。

(3)润滑条件要求高，需特殊的准双曲面齿轮润滑油。

由于准双曲面齿轮较高的承载能力，现已成功代替螺旋圆柱齿轮、锥齿轮以及齿数比为10～12的蜗轮传动。

锥齿轮和准双曲面齿轮锥齿轮和准双曲面齿轮锥齿轮和准双曲面齿轮术语基本尺寸参数(GB12370-90) 6基本尺寸参数6.1锥距6.1.1外锥距(锥距)分锥顶点沿分锥母线至背锥的距离。

6.1.2内锥距分锥顶点沿分锥母线至前锥的距离。

6.1.3中点锥距分低度顶点沿分锥母线至轮齿齿宽中点的距离。

6.1.4背锥距背锥顶点沿背锥母线至分锥的距离。

6.2直径6.2.1分度圆直径分度圆的直径6.2.2齿顶圆直径(顶圆直径) 齿顶圆的直径。

6.2.3齿根圆直径(根圆直径) 齿根圆的直径。

6.2.4节圆直径节圆的直径。

6.3齿高6.3.1齿离齿顶圆至齿根圆之间沿背锥母线度量的距离。

6.3.2齿顶高齿顶圆至分度圆之间沿背锥母线度量的距离。

6.3.3齿根高分度圆至齿根圆之间沿背锥母线度量的距离。

6.3.4工作高度一对锥齿轮相互啮合时，两者的齿顶圆与两背锥的公共母线各有一个交点，这两个交点之间沿上述化共母线度量的最短距离。

同义词工作齿高6.4齿距、齿厚和齿宽6.4.1齿距两个相邻的同侧齿面之间的分度圆弧长。

6.4.2齿厚一个轮齿的两侧面之间的分度圆弧长。

6.4.3弦齿厚齿厚所对的弦长。

6.4.4齿槽宽(槽宽)在锥齿轮上，一个齿槽的两侧齿面之间的分度圆弧长。

6.4.5齿宽锥齿轮的轮齿沿分锥母线度量的宽度。

6.5其他线性参数6.5.1齿线偏差量斜齿锥齿轮的产形冠轮的齿线与锥顶(或冠轮轴线)之间的距离。

6.5.2顶隙锥齿传输线的齿顶圆锥面与它的配对齿轮齿根圆锥面之间，沿着两背锥的公共母线度量的距离。

6.5.3侧隙侧隙是在工作节圆上，齿槽宽度大于相啮合轮齿齿厚的量。

6.5.4圆周侧隙在一对相啮合的锥齿轮中，固定其中一个齿轮，另一个齿轮所能转过的节圆弧长的最大值。

6.5.5法向侧隙两个锥齿轮，当其一侧齿面处于接触状态时，另一侧齿面之间在背锥上量度的最短距离。

6.6圆锥角6.6.1分度圆锥角(分锥角)锥齿轮轴线与分锥母线之间的夹角，根锥母线位于此角之内。