弧线齿面齿轮的几何设计和数控加工 被引量：7

1

作者 蔡香伟 方宗德 苏进展 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第11期1781-1785,共5页

研究了弧线齿面齿轮的齿面展成原理,给出了内半径、外半径的求解方法,以及弧线齿面齿轮在普通多轴联动数控机床上的加工实现。基于假想齿轮的概念,推导弧线齿面齿轮的齿面方程;依据面齿轮内径处根切,外径处齿顶变尖条件,确定弧线齿面齿... 研究了弧线齿面齿轮的齿面展成原理,给出了内半径、外半径的求解方法,以及弧线齿面齿轮在普通多轴联动数控机床上的加工实现。基于假想齿轮的概念,推导弧线齿面齿轮的齿面方程;依据面齿轮内径处根切,外径处齿顶变尖条件,确定弧线齿面齿轮的齿宽界限值;以坐标变换为工具,建立了弧线齿面齿轮在数控机床上的加工方法,确定了各运动轴的多项式表达式,以方便数控编程。通过算例,分析产形齿轮齿数、刀盘半径、刀倾角等加工参数对弧线齿面齿轮齿宽的影响;根据运动轴多项式,建立面齿轮的三维实体模型,验证在数控机床加工的可行性。 展开更多

关键词 弧线齿面齿轮 假想齿轮 面齿轮根切 面齿轮变尖 运动转换

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基于齿面印痕偏移的弧齿锥齿轮安装错位识别 被引量：1

2

作者 蔡香伟 方宗德 苏进展 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期77-83,共7页

为计算弧齿锥齿轮副在工况下的安装错位,研究了可导致相同齿面印痕的不同安装错位组合之间的关系.分析表明:它们之间存在等价关系;对于安装错位的识别,只要计算一组等效值即可,无需确定精确解.提取齿面印痕的数值特征,以两接触轨迹曲线... 为计算弧齿锥齿轮副在工况下的安装错位,研究了可导致相同齿面印痕的不同安装错位组合之间的关系.分析表明:它们之间存在等价关系;对于安装错位的识别,只要计算一组等效值即可,无需确定精确解.提取齿面印痕的数值特征,以两接触轨迹曲线的偏差和最小为目标函数,通过优化方法计算当量安装错位.最后以一对弧齿锥齿轮副为例验证识别算法的精度以及当量安装错位的有效性. 展开更多

关键词 弧齿锥齿轮 齿面印痕偏移 安装错位 多解性 等效

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考虑安装错位的弧齿锥齿轮小轮齿面再设计 被引量：1

3

作者 蔡香伟 方宗德 候祥颖 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期57-62,共6页

为保证弧齿锥齿轮副在实际工况下具有良好的齿面印痕与啮合状态,研究安装错位的识别技术以及错位条件下的齿面再设计技术.分析可导致相同齿面印痕的多种安装错位组合之间的关系;提取齿面印痕的数值特征,以两接触轨迹曲线的偏差和最小为... 为保证弧齿锥齿轮副在实际工况下具有良好的齿面印痕与啮合状态,研究安装错位的识别技术以及错位条件下的齿面再设计技术.分析可导致相同齿面印痕的多种安装错位组合之间的关系;提取齿面印痕的数值特征,以两接触轨迹曲线的偏差和最小为目标函数,采用优化方法识别当量安装错位;基于局部综合法,根据当量安装错位重新设计小轮的齿面.以一对弧齿锥齿轮副为例,比较实际安装错位与当量安装错位作用下的小轮再设计齿面的差曲面,验证了该设计方法的正确性和有效性. 展开更多

关键词 弧齿锥齿轮 齿面印痕 多解性 当量安装错位 再设计

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弧齿锥齿轮数字化齿面啮合仿真分析与试验 被引量：7

4

作者 苏进展 方宗德 蔡香伟 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期565-569,共5页

为了实现航空弧齿锥齿轮的数字化滚动检验,进行了数字化齿面啮合仿真分析与试验。采用NURBS对由齿面坐标测量或理论齿面坐标计算获得的离散点数据进行初步拟合,进一步考虑离散点法矢,优化控制顶点,实现数字化齿面的几何特征修改;建立数... 为了实现航空弧齿锥齿轮的数字化滚动检验,进行了数字化齿面啮合仿真分析与试验。采用NURBS对由齿面坐标测量或理论齿面坐标计算获得的离散点数据进行初步拟合,进一步考虑离散点法矢,优化控制顶点,实现数字化齿面的几何特征修改;建立数字化齿面啮合仿真分析模型并进行印痕滚检试验。算例结果表明:考虑法矢拟合得到的传动误差曲线的幅值误差小于0.46%,齿面印痕的大小、方向、位置都与理论齿面非常接近。因此,在一些应用上采用考虑法矢的NTCA可以代替滚动检验,获得实际的齿面印痕和传动误差。 展开更多

关键词 锥齿轮 计算 计算机仿真 误差 试验 数学模型 优化 原理图 接触印痕 数字齿面 滚检 弧齿锥齿轮 传动误差

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弧齿锥齿轮四阶传动误差的设计 被引量：7

5

作者 苏进展 方宗德 蔡香伟 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期29-34,共6页

为获得给定设计重合度和实际载荷工况下传动误差的不同啮合转换点幅值和最小波动量,提出了小轮采用变性法加工的弧齿锥齿轮四阶传动误差设计方法.通过改变接触迹线方向和参考点位置来获得齿轮副预置重合度和啮合位置对称;预置四阶传动... 为获得给定设计重合度和实际载荷工况下传动误差的不同啮合转换点幅值和最小波动量,提出了小轮采用变性法加工的弧齿锥齿轮四阶传动误差设计方法.通过改变接触迹线方向和参考点位置来获得齿轮副预置重合度和啮合位置对称;预置四阶传动误差的表达式,由逆轮齿接触分析(TCA)方法获得相应的高阶变性系数.算例分析结果表明:调整滚比多项式的前四项系数,可以获得不同啮合转换点幅值的四阶传动误差,并对承载传动误差的波动量及所对应的载荷产生影响;四阶传动误差是通过控制齿面相对修形量来实现的. 展开更多

关键词 机械传动 弧齿锥齿轮 四阶传动误差 变性法 对称性 重合度

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三次样条齿线圆柱齿轮齿面接触分析 被引量：3

6

作者 苏进展 方宗德 蔡香伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期112-116,共5页

对三次样条齿线圆柱齿轮滚切加工和齿面几何接触进行了分析.在推导修形滚刀齿面方程的基础上,利用三次样条齿线滚切原理和啮合方程得到其齿面数学模型;根据两齿面在啮合中连续相切条件,建立了考虑安装误差的齿面接触分析(TCA)模型.齿面... 对三次样条齿线圆柱齿轮滚切加工和齿面几何接触进行了分析.在推导修形滚刀齿面方程的基础上,利用三次样条齿线滚切原理和啮合方程得到其齿面数学模型;根据两齿面在啮合中连续相切条件,建立了考虑安装误差的齿面接触分析(TCA)模型.齿面接触分析仿真结果表明,用抛物线形齿廓刀具对齿面修形,可获得抛物线型的几何传动误差,改善了啮合性能;在安装误差条件下,调整控制结点位置可降低接触印痕对安装误差的敏感性. 展开更多

关键词 三次样条齿线圆柱齿轮 滚切加工 齿面接触分析 齿面修形

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斜齿球形齿轮齿面接触分析 被引量：1

7

作者 苏进展 方宗德 +1 位作者 蔡香伟 彭先龙 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期111-114,共4页

为了提高球形齿轮承载能力和降低啮合质量对安装误差的敏感性,对斜齿球形齿轮齿面进行了修形.用产形齿条方法和啮合理论,推导斜齿球形齿轮齿面数学模型,并用抛物线形齿廓刀具对齿面修形;根据两齿面在啮合接触中连续相切条件,建立了含有... 为了提高球形齿轮承载能力和降低啮合质量对安装误差的敏感性,对斜齿球形齿轮齿面进行了修形.用产形齿条方法和啮合理论,推导斜齿球形齿轮齿面数学模型,并用抛物线形齿廓刀具对齿面修形;根据两齿面在啮合接触中连续相切条件,建立了含有安装误差的齿面接触分析(TCA)模型.齿轮副啮合仿真结果表明:凸-凹型斜齿球形齿轮副接触迹线沿着齿线方向,可提高其啮合传动的重合度及承载能力,对凸-凸型及凸-斜型斜齿球形齿轮副齿面修形可降低齿面印痕对安装误差的敏感性. 展开更多

关键词 斜齿球形齿轮 齿面接触分析 齿面修形 传动误差

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弧齿锥齿轮有限元建模与接触分析 被引量：19

8

作者 侯祥颖 方宗德 +2 位作者 邓效忠 蔡香伟 宁程丰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期826-830,共5页

为了使有限元软件能够对齿面微米量级变化的齿轮进行分析,提出了基于高精度建模的有限元分析方法。将齿面的理论计算公式转化成数值计算算法,按照有限元理论和有限元软件的编程语法将齿轮实体进行节点坐标求解和网格单元划分,可以求得... 为了使有限元软件能够对齿面微米量级变化的齿轮进行分析,提出了基于高精度建模的有限元分析方法。将齿面的理论计算公式转化成数值计算算法,按照有限元理论和有限元软件的编程语法将齿轮实体进行节点坐标求解和网格单元划分,可以求得一对装配好的有限元齿轮模型。高精度建模的高重合度弧齿锥齿轮算例中,将有限元计算结果与实验结果对比,发现两者的一致性:弯曲应力曲线形状一致,变化规律相近;接触印痕区域一致,变化趋势相同。高精度建模有限元分析能够清晰的反映齿面微米量级改变导致的印痕和应力的变化。 展开更多

关键词 弧齿锥齿轮 有限元 接触分析 弯曲应力 接触印痕

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基于ABAQUS齿轮接触分析的前后处理 被引量：12

9

作者 侯祥颖 方宗德 +1 位作者 蔡香伟 宁程丰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第7期993-996,共4页

为了在使用ABAQUS进行齿轮接触分析时,减少手动工作量,提高结果文件的可读性,提出采用inp文件进行前处理的方法进行建模、装配和条件设置,并利用ABAQUS脚本文件对计算结果进行提取。采用Matlab等软件编写生成inp文件,并对提取的结果进... 为了在使用ABAQUS进行齿轮接触分析时,减少手动工作量,提高结果文件的可读性,提出采用inp文件进行前处理的方法进行建模、装配和条件设置,并利用ABAQUS脚本文件对计算结果进行提取。采用Matlab等软件编写生成inp文件,并对提取的结果进行数据处理。使前处理避免了手动操作,并能在计算完成后提取齿轮重要性能参数接触印痕和应力曲线。 展开更多

关键词 有限元分析 接触分析 前处理 后处理

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斜齿轮有限元网格自适应加密技术研究 被引量：3

10

作者 穆慧勇 方宗德 +1 位作者 苏进展 蔡香伟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第1期53-56,共4页

为了实现有限元法分析过程中计算精度和计算时耗的平衡,对斜齿轮自适应加密进行了研究。完成了斜齿轮模型建立和网格划分,并对其进行有限元分析,得到了齿根中点拉应力的值,以及齿根中点拉应力、单元密度、齿宽三者之间的关系。利用Matla... 为了实现有限元法分析过程中计算精度和计算时耗的平衡,对斜齿轮自适应加密进行了研究。完成了斜齿轮模型建立和网格划分,并对其进行有限元分析,得到了齿根中点拉应力的值,以及齿根中点拉应力、单元密度、齿宽三者之间的关系。利用Matlab软件对齿根中点拉应力的值进行曲线拟合,将齿根中点拉应力作为实现斜齿轮自适应加密的关键参数,引入齿模比的概念,根据齿模比值的范围实现斜齿轮有限元网格的自适应加密,使得斜齿轮的有限元分析过程中在耗时较短的同时保证了有限元分析结果的准确。 展开更多

关键词 斜齿轮 有限元法 分析 建模

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机载液冷流量分配管抗压性能分析及结构优化 被引量：1

11

作者 鲍睿 蔡香伟 《科学技术创新》 2022年第4期146-149,共4页

针对某机载液冷流量分配管极限抗压性能,本文以分配管结构为研究对象,建立分配管在承受内压1.5MPa载荷作用下的参数化有限元模型,应用HyperWorks OptiStruct软件对分配管的静力学特性进行了仿真分析,识别出分配管的管壁厚度和安装工艺... 针对某机载液冷流量分配管极限抗压性能,本文以分配管结构为研究对象,建立分配管在承受内压1.5MPa载荷作用下的参数化有限元模型,应用HyperWorks OptiStruct软件对分配管的静力学特性进行了仿真分析,识别出分配管的管壁厚度和安装工艺显著影响其所受最大vonMises应力。为满足分配管的抗压性能设计要求,以其所受最大vonMises应力为优化目标,综合考虑其质量变化,采用逐次逼近法,计算结果表明增加管壁厚度和采用柔性螺套,优化后结构可以满足分配管的抗压性能设计要求。 展开更多

关键词 抗压性能 结构优化 流量分配管 HYPERWORKS 有限元

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某机载雷达有源天线结构设计

12

作者 蔡香伟 束峰涛 《科学技术创新》 2021年第19期5-6,共2页

基于某机载雷达研制任务需求,本文对有源相控阵天线进行了结构设计,并对其进行了有限元分析,天线阵面最大法向变形为0.1毫米,最大应力为73MPa,均满足设计指标要求。

关键词 有源天线阵面 有限元分析 结构设计

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某机载有源天线结构布局及散热设计

13

作者 蔡香伟 马寅飞 《通信电源技术》 2021年第5期47-49,共3页

对某机载有源相控阵天线进行结构设计,并对可扩充阵列模块和低功率射频单元等热源进行热仿真分析。分析发现,发热元件最高温度低于各元件允许的工作温度上限,满足设计要求。

关键词 有源天线 结构布局 散热设计

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基于数控切齿的弧线齿面齿轮啮合特性研究 被引量：3

14

作者 蔡香伟 方宗德 苏进展 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期198-203,共6页

研究了弧线齿面齿轮的数控切齿及其啮合特性.基于假想产形齿轮的概念,同时考虑了刀具法向截面的修形,推导弧线齿面齿轮的齿面方程;以坐标变换为工具,建立其机床加工模型,确定各运动轴的多项式表达式;在此基础上,建立了考虑安装误差的弧... 研究了弧线齿面齿轮的数控切齿及其啮合特性.基于假想产形齿轮的概念,同时考虑了刀具法向截面的修形,推导弧线齿面齿轮的齿面方程;以坐标变换为工具,建立其机床加工模型,确定各运动轴的多项式表达式;在此基础上,建立了考虑安装误差的弧线齿面齿轮副接触分析模型.计算结果表明:通过面齿轮的齿面修形,可以降低啮合转换点处的传动误差幅值,并获得较好的传动误差曲线. 展开更多

关键词 弧线齿面齿轮 齿面修形 齿面加工 轮齿接触分析(TCA) 传动误差

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弧齿锥齿轮机床加工参数逆向求解的算法研究 被引量：5

15

作者 蔡香伟 方宗德 《机械传动》 CSCD 北大核心 2015年第3期5-8,14,共5页

研究了弧齿锥齿轮小轮机床加工参数反求的算法实现问题。推导了变性法加工的弧齿锥齿轮小轮齿面方程,建立了理论齿面向目标齿面逼近的最小二乘法优化模型,采用基于置信域策略的Levenberg-Larquardt迭代算法反求小轮的机床加工参数,并与... 研究了弧齿锥齿轮小轮机床加工参数反求的算法实现问题。推导了变性法加工的弧齿锥齿轮小轮齿面方程,建立了理论齿面向目标齿面逼近的最小二乘法优化模型,采用基于置信域策略的Levenberg-Larquardt迭代算法反求小轮的机床加工参数,并与广义逆矩阵法、截断奇异值分解法进行了比较。以小轮的某种修形齿面为例,3种算法识别的齿面与目标齿面的残余偏差平法和分别为1.472 3×10-3 mm2、8.296 9×10-4 mm2、1.499 3×10-5 mm2。结果表明,相对于前两种识别算法,采用基于置信域策略的Levenberg-Marquardt迭代算法可以大大提高齿面逼近的精度。该迭代算法为弧齿锥齿轮的齿面误差修正技术及齿面主动修形设计提供了应用基础。 展开更多

关键词 弧齿锥齿轮 机床调整参数 齿面逼近 Levernberg-Marquardt算法

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弧线齿面齿轮应力过程分析 被引量：9

16

作者 方宗德 李建华 +2 位作者 彭先龙 蔡香伟 张作品 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2814-2820,共7页

为了给弧线齿面齿轮的齿面接触强度和齿根弯曲强度设计提供理论依据,研究了弧线齿面齿轮的齿面接触应力和齿根弯曲应力随载荷和安装误差的变化规律.在齿面接触分析和承载接触分析的基础上应用弹性理论计算了弧线齿面齿轮副的齿面接触应... 为了给弧线齿面齿轮的齿面接触强度和齿根弯曲强度设计提供理论依据,研究了弧线齿面齿轮的齿面接触应力和齿根弯曲应力随载荷和安装误差的变化规律.在齿面接触分析和承载接触分析的基础上应用弹性理论计算了弧线齿面齿轮副的齿面接触应力和应用有限元应力影响矩阵法计算了该齿轮副的齿根弯曲应力.给出了数字计算实例,计算结果表明:齿面接触强度和齿根弯曲强度在重载时的接触强度和弯曲强度由单齿啮合区的强度决定,轴向安装误差和轴夹角安装误差分别会增加齿面接触应力和齿根弯曲应力,轴夹角安装误差和轴间距安装误差对齿面接触应力影响甚小,而轴向安装误差和轴间距安装误差可以降低齿根弯曲应力,与直齿面齿轮相比,弧线齿面齿轮的接触和弯曲应力明显减小. 展开更多

关键词 弧线齿面齿轮 齿面接触应力 齿根弯曲应力 载荷 应力影响矩阵 有限元

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基于实际工况的航空弧齿锥齿轮齿面主动设计技术 被引量：1

17

作者 陈广艳 王金华 蔡香伟 《机械传动》 CSCD 北大核心 2017年第10期92-95,共4页

在实际工况下,直升机减速器中的箱体、轴承、轴系和齿轮的变形以及安装误差、制造误差和随机误差的存在,加之温度、振动等因素的影响,形成主减速器中弧齿锥齿轮错位,破坏了理想的啮合条件,齿面印痕必将偏离理想状态,同时传动误差曲线也... 在实际工况下,直升机减速器中的箱体、轴承、轴系和齿轮的变形以及安装误差、制造误差和随机误差的存在,加之温度、振动等因素的影响,形成主减速器中弧齿锥齿轮错位,破坏了理想的啮合条件,齿面印痕必将偏离理想状态,同时传动误差曲线也要发生变化,引起齿轮副运转不平稳、振动、冲击等不利因素。因此,根据齿面印痕的偏移,识别相应的当量错位,将其反馈到齿面设计中,对于提高齿轮副实际工况下的啮合质量具有重要的工程意义。 展开更多

关键词 弧齿锥齿轮 齿面印痕 当量错位 主动设计

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