准双曲面齿轮的设计解读

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准双曲面齿轮偏置距

准双曲面齿轮偏置距1.引言1.1 概述齿轮是一种常见的传动装置，广泛应用于机械工程领域。

在许多工程应用中，齿轮的准确传动是至关重要的，因为齿轮的传动效率和精度直接影响整个机械系统的工作性能。

准双曲面齿轮是一种具有特殊曲线齿面形状的齿轮，其曲面形状能够提供较大的接触比例，并实现平滑的齿轮传动。

与传统的圆柱齿轮相比，准双曲面齿轮具有更高的传动效率、更小的传动误差和更低的噪声水平。

在准双曲面齿轮的设计和制造过程中，齿轮偏置距是一个关键参数。

齿轮偏置距是指齿轮齿面与中心线之间的垂直距离。

通过调整齿轮偏置距，可以改善齿轮传动的性能，例如减小齿轮啮合时的接触应力和振动。

因此，准确确定和控制齿轮偏置距对于实现高效、稳定的齿轮传动至关重要。

本文将对准双曲面齿轮的定义和特点进行介绍，并详细阐述齿轮偏置距的概念和意义。

通过对相关文献的综合分析和总结，我们将探讨齿轮偏置距的重要性，并展望未来在该领域的研究方向。

通过对准双曲面齿轮偏置距的研究，我们可以更好地理解齿轮传动的原理和性能影响因素，并为工程实践提供指导和支持。

同时，深入研究齿轮偏置距还有助于优化齿轮设计和制造技术，提高整个机械系统的工作效率和可靠性。

在接下来的章节中，我们将详细介绍准双曲面齿轮的定义和特点，阐述齿轮偏置距的概念和意义，并对准双曲面齿轮偏置距的重要性进行总结。

最后，我们将展望未来在该领域的研究方向，以期为齿轮传动技术的进一步发展做出贡献。

文章结构是指文章的组织和布局方式，它是整篇文章的框架和脉络。

一个良好的文章结构能够使读者更好地理解文章的内容，并且能够使文章的逻辑关系更加清晰。

本篇长文的文章结构如下所示：1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 准双曲面齿轮的定义和特点2.2 齿轮偏置距的概念和意义3. 结论3.1 对准双曲面齿轮偏置距的重要性进行总结3.2 对未来研究方向的展望在引言部分，我们会首先对准双曲面齿轮偏置距进行简要的说明，并介绍其背后的概念和原理。

驱动桥准双曲面齿轮的建模与分析

XF
, X1
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准双曲面齿轮的实体模型
鉴于准双曲面齿轮齿面形状的复杂性，本文决定
[5]
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OP sP θP ZP Z t1 X t1
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研究了在安装误差下准双曲面齿轮的啮合性能，
比较了直齿锥齿轮和准双曲面齿轮对安装误差的敏感性，文献 [6] 研究了接触区偏移对螺旋锥齿轮齿根弯曲强度的影响，得出不同工况对接触区的要求。综合上述考虑，本文决定从齿轮副的建模和有限元分析两个方面入手，建立该齿轮的精确的数学模型和实体模型，比较在具有安装误差情况下，大端接触、小端接触和中点接触三个不同接触区的应力状态以及发生边缘接触时的载荷，提高齿轮传动可靠性。
准双曲面齿轮能够传递两相交轴或交错轴之间的运动和动力，具有重合度大、承载能力高、传动平稳等优点，广泛应用于车辆和工程机械的驱动桥传动中
[1,2]
面方程，过程如下：图 1 是小轮的刀盘坐标系，在刀盘坐标系 SP 中，
。表示刀盘的切削面方程和法线方程如下：
准双曲面齿轮具有非常复杂的齿面形状，无法实现直接建模和参数化建模；在加工方面，国内外普遍采用 HFT(hypoid gear formate tilt)[3] 法，这种方法较为成熟，目前，国外学者提出一种新的加工方法—全工序法 [4]，但该方法尚处于研究阶段，对加工机床的要求过高，需要对机床加以改造；准双曲面齿轮作为驱动桥的主要部件，其接触强度和弯曲强度对齿轮的使用寿命和可靠性具有重要意义；安装误差对齿轮副的接触路径以及传动性能具有很大的影响，鉴于此，文献
式中： rc1 —刀尖半径；
（2）
H FT 法加工，大轮的数学模型较为简单，具体可参照文献，鉴于篇幅，本文以左旋小轮为例，推导其齿

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。

MASTA培训手册 - 螺旋锥齿轮和准双曲面齿轮设计、校核和优化

MASTA 培训手册:螺旋锥齿轮和准双曲面齿轮设计、校核和优化MASTA 5.4版商业机密目录1介绍 (3)2在MASTA设计中添加螺旋锥/准双曲面齿轮副 (4)2.1在设计中添加一个螺旋锥齿轮副 (4)2.2在设计中定位螺旋锥齿轮副 (4)2.2.1方向 (5)2.2.2转角 (7)3把Gleason尺寸参数表输入到一个螺旋锥齿轮副设计 (9)3.1定义节锥 (9)3.2定义齿形属性 (11)3.3定义面锥和根锥 (13)3.4定义螺旋角 (14)3.5定义齿厚 (14)3.6定义旋向 (17)3.7刀尖圆角半径 (17)3.8重合度 (17)3.9几何系数 (18)4在MASTA中设计一个螺旋锥齿轮副 (19)4.1齿轮速比和节锥尺寸 (19)4.2选择螺旋角 (21)4.3压力角 (21)4.4大轮刀盘半径 (22)4.5定义齿形属性 (22)4.5.1AGMA和齿顶高/齿高系数定义 (22)4.5.2Gleason系数定义 (23)4.6齿形收缩 (24)4.7定义齿厚 (24)4.7.1齿厚定义的方法 (24)4.7.2侧隙 (25)4.8定义旋向 (26)5把Gleason尺寸参数表输入到一个准双曲面齿轮副设计 (27)5.1定义节锥 (28)5.2定义齿形属性比例、面和根锥角 (32)5.2.1定义齿厚 (33)5.3定义旋向 (34)5.4刀尖圆角半径 (34)5.5重合度 (35)5.6几何系数 (35)6螺旋锥齿轮和准双曲面齿轮材料 (36)6.1锥齿轮材料数据库窗口 (36)6.2默认锥齿轮材料 (37)6.3自定义锥齿轮材料 (39)7螺旋锥齿轮校核 (41)7.1接触校核 (42)7.2弯曲校核 (47)8螺旋锥/准双曲面齿轮宏观参数优化 (50)8.1载荷谱列表 (51)8.2优化目标 (51)8.3优化变量 (52)8.3.1螺旋锥齿轮优化变量 (52)8.3.2准双曲面齿轮优化变量 (53)8.4其它设置 (53)8.5优化结果和结果选项卡 (54)8.6多优化运行 (55)8.7添加一个优化的设计到MASTA模型中 (56)1介绍MASTA能够建立各种类型的齿轮。

螺旋锥齿轮——准双曲面齿轮讲解共55页文档

45、法律的制定是为了保证每一个人自由发挥自己的才能，而不是为了束缚他的才能。—— 罗伯斯庇尔
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
螺旋锥齿轮——准双曲面齿轮讲解
41、实际上，我们想要的不是针对犯罪的法律，而是针对疯狂的法律。 ——马克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就像影子跟随着身体一样。— —贝卡利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进步。— —杰弗逊 44、人类受制于法律，法

准双曲面齿轮和螺旋锥齿轮设计的统一算法

准双曲面齿轮和螺旋锥齿轮设计的统一算法准双曲面齿轮传动是锥齿轮传动中的普遍形式，螺旋锥齿轮是它的一种特殊情况.当准双曲面齿轮的偏置距E12=0时，就成为螺旋锥齿轮传动.在外形和加工方法上，准双曲面齿轮与螺旋锥齿轮无本质区别，切齿计算方法差别也不大［1，2］.在实际设计中，它们的几何计算方法却不相同.当偏置距E12趋近于零时，现行的准双曲面齿轮的几何计算公式误差增大，甚至失效.因此螺旋锥齿轮设计的几何计算不能采用准双曲面齿轮几何计算公式和计算方法.在CAD软件开发中必须对这两种锥齿轮分别进行处理. 作者提出一种适合于准双曲面齿轮和螺旋锥齿轮设计的统一几何计算方法，其特点是当偏置距E12较大时，它与准双曲面齿轮现行计算结果一致；当偏置距E12为零时，得到正确的螺旋锥齿轮几何参数；当E12较小时，计算误差很小.因此在锥齿轮CAD软件开发中，可将这两种锥齿轮甚至包括直齿锥齿轮统一处理.1 分度锥参数基本公式准双曲面齿轮与螺旋锥齿轮几何计算中最大的区别在于分度锥参数的确定方法.分析现行准双曲面齿轮几何计算公式可知，当偏置距E12趋近于零时，齿轮的偏置角η，ε，ε′也趋近于零，因而导致公式计算误差增大甚至失效.作者在分析过程中发现，虽然E12趋近于零时，齿轮的偏置角η，ε，ε′也趋近于零，但它们属于同阶无穷小.即极限和存在.令式中e1和e2为偏置角系数.根据偏置角系数，可给出分度锥参数基本公式为式中k为放大系数；上面这组基本公式不仅适合于准双曲面齿轮，也适合于螺旋锥齿轮，不会因E12=0而失效.2 分度锥参数的求解上面给出的基本公式是一组非线性方程组，其中有5个参数是在几何计算前确定的.根据传动和强度等要求先确定齿轮的偏置距E12，轴交角ζ=90°-Σ，齿轮齿数z1和z2，大齿轮中点端面模数mt2，小齿轮中点螺旋角β1.则上面基本公式中的已知参数为i12=z2/z1, r2=mt2z2/2,及E12，ζ，β1. 由于基本公式是非线性方程组，在此采用迭代法求解.即初选k和e1值，按下面步骤进行迭代：若｜k*-k｜≤ξ(由计算精度确定的某一小量)，则可进行下面的迭代；否则改变k初值重新迭代.式中rc为刀盘半径. 若｜k0-kc｜＞ξ，则改变e1初值重新迭代，直到｜k0-kc｜≤ξ为止.迭代完毕，便得到了所有的分度锥参数.然后根据齿宽、齿高系数、变位系数和齿根倾斜类型，按准双曲面齿轮的方法进行其它所有几何尺寸参数的计算.3 算例作者采用上面的统一公式和算法分别对准双曲面齿轮和螺旋锥齿轮两种情况进行了大量的计算分析.表1是偏置距E12=0的螺旋锥齿轮算例结果；表2是偏置距E12=30mm的准双曲面齿轮算例结果.大量的计算分析结果表明：当E12=0时，上面方法所确定的分度锥参数与现行螺旋锥齿轮几何计算结果一致；当E12≠0时，上面方法与现行准双曲面齿轮几何计算结果一致；特别是当E12非常小时，本方法所得结果比较精确.因此，可用上面方法将这两种锥齿轮的几何计算方法统一起来.这对CAD软件开发特别有利.表1 螺旋锥齿轮参数表2 准双曲面齿轮参数4 统一设计中的问题现行准双曲面齿轮和螺旋锥齿轮的标准参数，如模数、齿高系数、变位系数等都定义在大端.这对准双曲面齿轮会导致理论啮合节点偏离齿宽中点而与螺旋锥齿轮不同.因此建议将标准参数定义在齿宽中点，这样也可以与强度计算方法一致［3］.此外，现行准双曲面齿轮标准参数中的螺旋角是小齿轮螺旋角，而标准参数中的模数是大齿轮端面模数.建议标准参数取大齿轮螺旋角和法向模数，这样更合理.5 结论大量算例和实际应用表明，作者提出的几何计算方法是可行的.作者已经根据此原理开发了CAD应用软件，并用于实际设计中.这样就使准双曲面齿轮和螺旋锥齿轮甚至直齿锥齿轮设计中的几何计算方法的统一有了依据.结果也在一定程度上揭示了准双曲面齿轮和螺旋锥齿轮理论上的本质联系.对锥齿轮的标准化、系列化和CAD技术也有一定的意义.。

准双曲面齿轮的设计解读50页PPT

谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ——迈克尔·F·斯特利
准双曲面齿轮的设计解读
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克

高速驱动桥主减速器准双曲面齿轮特性分析

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关键字：准双曲面齿轮，运动仿真，模态分析
武汉理工大学硕士学位论文
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｈｙｐｏｉｄｇｅａｒｉｓ
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ｈａｖｅｓｐｅｃｉａｌｋｉｎｄｏｆｂｅｖｅｌｇｅａｒｓ，ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｂｅｖｅｌｇｅａｒｓｉｔｓ
ｃｅｎｔｅｒｏｆ
ｌａｒｇｅｒｏｖｅｒｌａｐｆａｃｔｏｒ，ｓｍｏｏｔｈｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｌｏｗｉｍｐａｃｔａｎｄｎｏｉｓｅ，ｌｏｗｅｒ
§
图１－１准双曲面齿轮
７甍
武汉理工大学硕士学位论文
由啮合理论可知，对于准双曲面齿轮这种交错轴传动，其相对运动是螺旋运动，相对螺旋轴线绕各个齿轮轴线旋转形成两轮的节面，即一对单叶双曲面，因此该型传动齿轮也称为双曲线齿轮或双曲面齿轮，如图１．２。实际应用中，因为齿轮副的齿面较窄，就截取单叶双曲面中的一段作为节面，并用两个圆锥面来近似这段双曲面，形成两个圆锥面相切的节面，这种具有近似双曲面节面的特征就是准双曲面齿轮副名称的由来【ｌ】。
ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｒｉｄｅｃｏｍｆｏｒｔｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｔｈｅｓｍｏｏｔｈｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｏｆｈｙｐｏｉｄｇｅａｒｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｂｉａｓ，ｔｈｅｖａｌｕｅｏｆｂｉａｓｉｎｔｈｅａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｉｎｄｕｓｔｒｙｉｓｓｅｌｅｃｔｅｄｆｒｏｍ

小交错角面铣准双曲面齿轮副的几何设计与啮合特性

直线段 K１K２交节圆锥回转轴线于点 K１和 K２ ,
O１、
O２分别为节圆锥 Ω１和 Ω２的顶点. 小轮圆
锥母线与其回转轴线 O１K１的夹角定义为节锥
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１２ .过 P２点作直线段 O１K１的垂线
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T２ .直线段 K１T２与 P１T２的夹角定义为小轮
偏置角ηm ,直线段 K２T１与 P２T１的交角定义为
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准双曲面齿轮参数

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。

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