面齿轮综述

1.面齿轮啮合过程中齿面接触分析

何国旗1’2，严宏志1，胡威1，何瑛3，舒陶量2 1．中南大学机电工程学院高性能复杂制造国家重点实验室，湖南长沙，

2．湖南工业大学机械工程学院，湖南株洲，412007；

3．湖南理工职业技术学院资源工程系，湖南湘潭，411104

摘要：根据面齿轮啮合原理，研究面齿轮啮合过程中的齿面接触特性；运用MATLAB软件编制相应的程序仿真出齿数差A=l~3的圆柱齿轮与面齿轮啮合时面齿轮齿面的接触轨迹、接触区域面积及形状，并通过面齿轮齿面接触检测实验验证其正确性。研究结果表明：圆柱齿轮的齿数差对面齿轮传动的齿面接触区域的面积和位置影响不人，而传动比对齿面接触区域的位置影响较人，传动比越大，齿面接触区域越靠近面齿轮轮齿的中部，越有利于提高面齿轮传动的性能。同时实验表明齿面接触面积和形状受制造精度影响，精度越高，齿面接触区域面积和形状越稳定，传动质量越高。因此，大的传动比和高的制造精度对提高面齿轮的传动性能是有益的。

关键词：面齿轮啮合：接触轨迹：齿面接触区域；传动比

2基于抛物线刀刃的弧齿锥齿轮齿面啮合分

析

刘万春刘光磊(西北工业大学机电学院，西安710072)

【摘要】采用抛物线刀刃代替直线刀刃加工弧齿锥齿轮。对比了不同参数抛物线刀刃加工的弧齿锥齿轮齿面接触区域和传动误差曲线，表

明改变抛物线刀刃弯曲程度会引起齿面接触区域和传动误差曲线发生变化，为调整弧齿锥齿轮的啮合性能提供了一种新的思路和选择。

关键词：弧齿锥齿轮；抛物线刀刃；接触区域；传动误差

3.弧齿锥齿轮的高重合度设计

邓效忠方宗德张金良任东锋

摘要: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,达到了既提高重合度又控制齿面啮合质量的目的。

关键词:弧齿锥齿轮;重合度;设计;啮合性能

4、面齿轮齿面啮合及仿真方法

摘要面齿轮传动是由圆柱齿轮和圆锥齿轮组成，早在上个世纪40年代就被提出，但是其发展是在近几年中，相对其它己广泛应用的传统齿轮来说，面齿轮传动算是一种新型齿轮传动。在国外李特文等人对面齿轮传动的发展做出了重要贡献，

而且面齿轮传动技术已被试验应用于直升机传动系统，发现其有很多的优点。面齿轮的研究在国内刚刚起步，只有少数人研究，也没有实际应用过。进行面齿轮研究对国内齿轮发展有着重要意义。

文中以和直齿圆柱齿轮啮合的面齿轮为研究对象，研究内容包括了模型生成和啮合分析，主要涉及面齿轮数值齿面生成、面齿轮加工仿真、啮合分析和有限元分析。研究采用了计算机辅助设计，应用CAD软件和FORTRAN语言，运用微分几何、啮合原理和有限元理论及分析。

面齿轮模型生成采用了两种方法。一种为几何法，利用齿轮啮合原理和微分几何的知识建立了啮合方程，由己知的直齿圆柱齿轮刀具的齿面求出其加工的面齿轮，利用数值计算方法计算了齿面上点的坐标，并通过插值的方法形成了数值齿面。第二种为直接仿真法，介绍了两种仿真法:一种是以AutoCAD为平台，使用其内嵌的AutoLISP 语言进行仿真;另一种为基于特征线的直接数值仿真，通过简化面齿轮仿真加工中的布尔运算，采用FORTRAN语言编制仿真程序。

面齿轮啮合分析包括了两部分。一部分为齿轮安装误差的分析，在已形成的齿面上，通过TCA法分析面齿轮传动时安装误差对啮合域的影响，并计算了面齿轮传动的传动误差，以此指导面齿轮应用中安装位置的调整。第二部分为单对齿啮合静态分析，应用有限元方法分析面齿轮传动中单对齿啮合的静态力学特性，分析过程包括:模型离散，单元分析生成单元刚度矩阵，整体分析生成总刚度矩阵，啮合域的确定，施加载荷和数值求解。

关键词:面齿轮;数值齿面;仿真;安装误差;啮合域

5、面齿轮传动的特点及研究进展

王志,石照耀北京工业大学

摘要:介绍了面齿轮传动的概念及其应用。通过与同样是传递相交轴运动的锥齿轮传动的对比，分析了面齿轮传动的优缺点。简述了面齿轮传动的发展历史以及近年来国内外的最新研究进展与研究成果。最后，提出了今后面齿轮在理论、制造、测量等方面的主要研究方向。

关键词:面齿轮;锥齿轮;机械传动

6.正交面齿轮传动中齿面曲率研究

鲁文龙朱如鹏曾英

(南京航空航天大学机电工程学院南京,210016) 摘要齿面曲率对齿轮传动的性能有重要影响,而有关面齿轮传动的曲率还没有得到充分的研究。文中利用微分几何原理推导了面齿轮传动的齿面主曲率与主方向,由此得出面齿轮传动中诱导法曲率的两个主值;开发了相应的程序;进行了实例计算;分析了传动中的主要参数对曲率的影响,所获得的结论对面齿轮传动的强度计算与分析具有参考价值。

关键词:机械传动;平面齿轮;曲率;强度