格林森弧齿锥齿轮传动
基于VBA的格里森弧齿锥齿轮计算机辅助设计系统
关 键词 ： 齿锥 齿轮 ； 弧 几何尺 寸计算 ； 强度校 核 ； 图表 处理
摘 要： 弧齿锥齿轮几何形状复杂， 参数 多且计算繁琐。基 于 Ｖ Ａ开发 了一套格里森弧齿锥 Ｂ 齿轮 的计算机辅助设计 系统 ， 可快速实现所有几何尺寸计算、 强度计算、 参数化绘制零件工作 图、 切齿参数计算等 ， 大大提 高了设计速度和准确性。讨论 了系统的总体结构和主要功能。 中 图分类 号 ： Ｈ１２ 文 献标 志码 ： Ｔ ３ Ａ
当麻烦 ， 费时 费力 ， 且容 易 出错 。 本 文基 于 Ｖ Ａ， Ｂ 针对 格里 森渐 缩齿 制 弧齿锥 齿轮开 发 了一套 计 算机 辅 助设 计 系统 ， 据所 受 载荷 ， 根 选定
锥齿轮的基本参数后 ， 自动计算弧齿锥齿轮的绘图用几何尺寸 、 可 齿宽中点参数 、 当量齿轮的端面参数和法 面参数 ； 进行受力分析 ， 接触强度和弯曲强度校核 ； 参数化绘制零件工作 图； 进行刀盘选择、 切齿计算 ； 自 并 动 将几何尺寸及切齿参数存储于中性文件 ， 用于三维建模和仿真分析 。
（） ２
式中 ， ｄ 一小轮大端分度圆直径 ； 一锥齿轮类型几何系数 ； ｅ Ｚ 一变位后强度影 响系数 ； Ｚ 一齿宽 比 系数； 一小轮转矩 ；ｑ—使用系数 ； 一接触疲劳计算的齿问载荷分布系数 ； 一齿数 比； 朋 一试验 ／ 磊 ｉ 齿轮的接触疲劳极限 ； ｒ一弯 曲疲劳强度计算 的齿向载荷分布系数 ； ， Ｋａ ｙ —齿 形系数 ； 一试验齿轮的
１ 系 统 流 程
系统流程如图 １ 所示
２ 主要功能模块 简介
２ １ 基本 参数 的输 入 ．
根据工作情况 ， 首先输人下列基本参数 。 （） Ｉ 齿数 比 （） ２ 小齿 轮轴 的功 率 Ｐ 转速 ｎ 、
Gleason弧齿锥齿轮齿面接触区优化设计
0引言螺旋锥齿轮是机械传动的核心部件，作为相交轴间传动的重要零件，弧齿锥齿轮广泛应用于汽车制造，航空，机械传动等领域，但传动方法加工螺旋锥齿轮副的接触区会不可避免的出现接触区位置不对，导致齿轮副啮合性能下降。
1弧齿锥齿轮的接触区原理弧齿锥齿轮啮合过程中，齿面实际接触的部分称为弧齿锥齿轮接触区，由于接触区的位置、大小和形状对锥齿轮的啮合传动，噪声大小等有直接的影响，所以此接触区是衡量弧齿锥齿轮是否满足设计要求的一个最重要的指标。
通过调整测齿文件及加工机床参数的方法实现对弧齿锥齿轮接触区的调整，从而获得较好的齿面接触应力和齿根弯曲强度，达到弧齿锥齿轮的承载能力[1]。
弧齿锥齿轮的理想位置要求接触区位于齿长中部，并稍偏于小端，加载后接触区会向大端少许移动，使其充满齿面的大部分；接触区要具有一定的长度，一般为齿宽的1/3，接触区的高度一般为齿高的3/5左右。
2弧齿锥齿轮的接触方程弧齿齿轮在理论上是线接触共轭啮合，此啮合方式具有承受载荷大，传动平稳，噪声低等特点，但是实际加工和安装过程中将不可避免的出现误差，且线接触啮合传动对安装误差较为敏感；并且在加载受力的情况下，齿面发生接触变形，不但无法实现理论上的接触区，而且容易产生接触区偏向一端的现象，从而引起齿面载荷集中，降低齿轮的承载能力。
因此有必要对理论上线接触的弧齿锥齿轮进行修行，以期在加载啮合过程中获得良好的齿面接触形态，提高齿轮啮合质量和承载能力，减小初始齿轮啮合冲击等对齿面接触区的影响。
将O 1，X 1，Y 1，Z 1为大轮的坐标系A ，O 2，X 2，Y 2，Z 2为小轮轮坐标系B ，ω（1）为大轮的回转速度，ω（2）为小轮的回转速度，∑为90°，设E 为安装偏置值（这里定义为0），大轮和小轮分别回转角度δ1和δ2，在大轮齿面上有一点P ，在初始回转角度上，该点在坐标系A 中的坐标与法线矢量为[2]（1）大轮在转过δ1时的点P 的位置矢量r 1和法线矢量n 1为（2）式中i ，j ，k —x ，y ，z 轴方向的单位矢量。
格里森弧齿锥齿轮传动效率
格里森弧齿锥齿轮传动效率格里森弧齿锥齿轮传动是一种常见的机械传动方式，它由两个交叉相贴的齿轮组成，通过齿轮的啮合来传递动力和扭矩。
在工程应用中，传动效率是评价齿轮传动性能的重要指标之一。
本文将从齿轮啮合原理、传动效率的计算以及提高传动效率的方法等方面进行探讨。
我们来了解一下格里森弧齿锥齿轮的工作原理。
格里森弧齿锥齿轮的齿轮齿形是采用弧形齿形，其齿面曲线是由两个圆弧组成，齿轮的齿根和齿顶都是圆弧形状。
当两个齿轮啮合时，齿根和齿顶之间的间隙非常小，这就使得格里森弧齿锥齿轮传动具有较高的传动效率。
传动效率是指传动过程中输入功率与输出功率之比，通常用百分比表示。
格里森弧齿锥齿轮传动的效率可以通过计算来得到。
传动效率取决于齿轮的设计参数、齿轮的材料和制造工艺等因素。
一般来说，齿轮的设计参数越合理，材料越优质，制造工艺越精细，传动效率就越高。
为了计算格里森弧齿锥齿轮传动的效率，我们需要知道齿轮的输入功率和输出功率。
输入功率是指齿轮传动系统输入端所提供的功率，输出功率是指从齿轮传动系统输出端所得到的功率。
在实际应用中，输入功率和输出功率可以通过测量得到。
格里森弧齿锥齿轮传动的效率计算公式为：传动效率（η）= 输出功率 / 输入功率 * 100%其中，传动效率（η）是以百分比表示的传动效率，输出功率是从齿轮传动系统输出端得到的功率，输入功率是齿轮传动系统输入端所提供的功率。
要提高格里森弧齿锥齿轮传动的效率，可以采取以下几种方法：1. 优化齿轮设计。
合理选择齿轮的模数、齿数和齿轮的啮合角等参数，可以减小齿轮的摩擦和损耗，提高传动效率。
2. 选用高质量的齿轮材料。
优质的齿轮材料具有较高的强度和硬度，可以减小齿轮的变形和磨损，提高传动效率。
3. 精细的制造工艺。
采用精密的齿轮加工和装配工艺，可以提高齿轮的精度和配合度，减小齿轮的摩擦和损耗，提高传动效率。
4. 定期进行维护和保养。
定期对齿轮传动系统进行润滑和检查，及时更换磨损严重的部件，可以保持齿轮传动的良好工作状态，提高传动效率。
格里森弧齿锥齿轮建模
格里森弧齿锥齿轮建模
格里森弧齿锥齿轮是一种用于调节行星齿轮系统和机械传动系统的齿轮系统。
它能有
效地变换行星齿轮系统中两个轴之间的动力传递比率。
格里森弧齿锥齿轮主要包括两个锥齿轮和半节圆环，正反两个锥齿轮是几何同心，通
常支承轴的外表面上安装半节圆环，用于连接两个锥齿轮，以达到调整轴之间扭矩传递比
率的作用。
我们以中心点为参考，首先确定锥齿轮上的螺旋线的方向，然后对锥齿轮的数
量进行确定和计算，并在根据螺旋线方向将一齿宽绘制成弧齿形状。
设计一个高效率的格里森弧齿锥齿轮要考虑几个方面的因素。
首先，正反两个锥齿轮
之间的节圆环和锥齿轮之间的精度要高，以便把几何同心的特性发挥出来，减少传动系统
的损耗；其次，对螺旋线参数的角度来变化，这样可以调整齿轮减速效率；第三，齿面的
精度和材料硬度也很重要，齿面精度高可以减少噪音及损耗；最后，设计格里森弧齿锥齿
轮时也要注意重力影响，将重力影响因素考虑在设计之中。
建模可以采用三维CAD/CAE软件进行建模，利用软件表达出各个零件几何尺寸、材料
特性等重要因素。
首先，利用软件的三维建模功能，建立出正向和反向的锥齿轮，结合其
精度要求，确定其螺旋线参数；接下来，将其与轴结合，将节圆环以紧定螺丝连接；最后，根据重力影响、材料特性等其他参数，对总体的齿轮参数进行规划，以满足齿轮的精度及
高效的减速效果。
总之，格里森弧齿锥齿轮是一款具有调节性能好、减振阻尼好、损耗小、质量轻的齿轮，具有重要的应用价值，在行星齿轮传动系统和机械传动系统中具有很大的发挥空间，
但要想达到最佳性能，就必须要正确设计并进行精确建模，以满足传动系统效率、精度和
损耗的要求。
【doc】格里森专家制造系统（GEMS）开创弧齿锥齿轮及双曲面齿轮数字化制造新纪元
格里森专家制造系统（GEMS）开创弧齿锥齿轮及双曲面齿轮数字化制造新纪元樊奇★产品与技术Products&Technology-A-格里森专家制造系统(GEMS)开创弧齿锥齿轮及双曲面齿轮数字化制造新纪元樊奇,让?德福(美国格里森公司,美国纽约罗彻斯特市大学大道1000号,邮编:NY14692,USA)要:格里森专家制造系统(GleasonExpertManufacturingSystem),简称GEMS系统.GEMS系统是一个集成机网络软件系统,它集成格里森基于视窗平台的圆锥齿轮软件模块(CAGETM4WIN,G-AGETM4WIN,Manager,FEA,andUMCTM)于一体,提供工程工作站和格里森数控机床之间的信息通讯和互换.统创造一个高效,无缝,协同的圆锥齿轮制造系统.-C介绍开发GEMS系统新软件模块的有关理论,包括计算机模拟数控机床加工圆锥齿轮,轻载和重载下的齿合模拟(TCA和L TCA),齿面误差修正,以及高阶运动误差设计等.同时介绍GEMS系统的功能和应用.VIS系统的应用必将开创弧齿锥齿轮及双曲面齿轮数字化制造新纪元,中国已在应用这项新技术方面首先迈的一步.害词:凤凰数控机床,格里森专家制造系统(GEMS系统),弧齿锥齿轮及双曲面齿轮GleasonExpertManufacturingSystem(GEMS)OpensaNewErafor DigitizedManufacturingofSpiralBevelandHypoidGears QiFanandRonDafoe(TheGleasonWorks,Rochester,NY14692,USA)stract:GEMSisanintegratednetworksoftwaresystem,whichallowsthenew GleasonWindowsbasedbevel:wareprograms(CAGE~4MIN,G-AGE~4MIN,SummaryManager,FEA,a ndUMCTM)runningOilengineeringwork—OcommunicateandexchangeinformationwithGleasonCNCmachines,GE MSprovidesanefficient,seamless~rgeticbevelge arproductionsystem.Theworl’dsfirstcompleteGEMSsyste mwasrealizedinChina.1ecturefirstpresentssometheoreticalbackgroundofthedevelopmentofthen ewsoftwareprograms,which computerizedmodelingofCNCbevelgearmachiningprocesses,simulation ofgearmeshingunderlightandatload(TCAandL TCA,toothsurfacecorrections,anddesignofhigherorder motiongraphs.Thefunctions licationofGEMSarealsodescribed. rationofGEMSwillopenanewerafordigitizedmanufacturingofspiralbevel andhypoidgears.Chinawas tomakeasuccessfulsteptowardtheapplicationofthisnewtechnology. Fwords:PhoenixCNCmachine,GleasonExpertManufacturingSystem(GE MS),Spiralbevelandhypoid}者在2005年4B9-10日为配合CIMT2005展会主题而举办的”数字化制造技术与装备最新发展”国际论坛上发表的论文.--M4期2005年8月87l前言★产品与技术Products&Technology★格里森公司的创始人威廉?格里森先生于1874年发明了世界第一台圆锥齿轮刨齿机.从而开创了圆锥齿轮这一新的工业领域,为动力传动提供了更多的形式.从此,格里森公司就成为世界齿轮技术的领头羊,今天,随着格里森公司的全球化,其产品涵盖完整的齿轮切削机床和刀具以及服务,包括圆锥和圆柱齿轮的各种加工设备.格里森公司在齿轮理论方面也一直处于世界领先地位,其科研和各种研究成果在世界上享有声誉.世界知名的齿轮科学家威尔德哈泊(ErnstWildhaber),巴克斯特(MeriwetherL.Baxter)等都是成名于格里森公司的.格里森公司已成为圆锥齿轮技术和理论的同义词.早在上世纪7O年代,格里森圆锥齿轮技术和机床就开始引入中国市场,从机械摇台机床到最新的凤凰Ⅱ型数控机床,格里森公司不断向中国输入其最先进的圆锥齿轮设计和制造技术,机床和服务,始终致力于服务中国的汽车工业,航天航空及动力设备制造工业.今天,与格里森凤凰机相配套,格里森公司开始推出其先进的数字化圆锥齿轮制造技术,即格里森圆锥齿轮制造专家系统,(GEMS系统).GEMS系统是基于计算机网络的一体化制造系统,它将格里森公司现有软件模块如CAGET~4WIN,G—AGETM4WIN,Summary Manager,FEA,及UMC集成,实现工程工作站和格里森数控机床之间的信息互换和享用.GEMS提供了一个高效,无缝和协同的圆锥齿轮生产制造系统.世界上首套完整的GEMS系统已在中国某传动机械厂成功安装投产.GEMS系统为圆锥齿轮制造提供了最优化的解决方案.本文首先介绍有关开发GEMS系统的基本理论,包括数控加工圆锥齿轮的计算机模拟,轻载和重载下的齿面接触分析(TCA和L TCA)技术,轮齿齿面误差修正,高阶运动曲线的设计等.然后对GEMS系统的构成和功能模块作一些介绍.2新型凤凰数控机床运动学模型格里森凤凰系列数控机床的广泛应用已经给弧齿锥齿及双曲面齿轮的制造技术带来了巨大的进步.最新系列的凤凰Ⅱ型机床(见图1和2)包括切齿机和磨齿机,利用全新的整体式床身设计,从而减少了占地图l凤凰Ⅱ型系列结构模型图2凤凰II型275G磨齿机面积,提高了机床刚性,主轴由数字直接驱动电机驱动,省掉了机械传动元件,提高了驱动速率,从而大大地降低了生产周期和提高了机床精度.机床的其他运动轴由数字伺服电机直接驱动,以实现给定的齿面产形运动,凤凰机床采用自容式电器和液压装置设计,从而使安装和调整便捷.凤凰机系列并不改变基于机械摇台式机床的传统圆锥齿轮理论和现有的圆锥齿轮技术,圆锥齿轮工程师仍然能利用现有的术语和设计工具,来设计和计算机床调整参数,这些机械机床设置调整参数和运动关系可由专门的翻译程序转化成数控机床的数字化指令,通过这些指令来控制凤凰机床六个轴的运动以实现用户所定义的齿面几何形状.图3所示为一个圆锥齿轮产形机床运动模型,该模型含有l1个运动单元(列表1),圆锥齿轮工程师不会对该模型感到陌生,因为它实际上直接表达了机械摇台式机床的运动结构关系,产形轮和被加工齿轮之间的运动是由摇台和工件之间的展成运动来实现的.在加工非展88WMEMg期2005年8月成齿轮时,摇台保持静止不动.图3弧齿锥齿及双曲面齿轮产形机床的运动模型表1机床运动单元和旋转轴线编号运动单元名称和相关运动l机床床身,运动参考系2摇台,旋转运动/摇台转角3偏心装置,径向刀位运动4刀转角调整运动5刀倾机构,刀倾调整运动6刀具旋转运动轴线7工件旋转运动轴线8工作台,工件垂直轮位调整运动9工件轴向轮位调整运动lO工件安装机床根角运动l1床位运动/产形轮轴向运动摇台旋转轴线b偏心机构轴线刀具主轴轴线d工件主轴轴线工件机床根角旋转中心由于格里森凤凰机的数字化万能特性,图3所示机床的运动模型可以虚拟地将机床调整参数和运动表达为有关摇台运动参数的函数.即:★产品与技术Products&Technology-kR=Rw+R(‘P)(1)X6k(‘P)(2)S=So+S(‘p)(3)Em=E~+E(‘P)(4)(‘P)(5),(‘P)(6)j=Jo+j(‘p)(7)i=io+i(‘p)(8)公式中第一项是机床基本参数调整的常数项,第二项是动态变动量,表达为摇台运动参数的函数.公式(1)～(8)所表达的运动关系是通过计算机程序翻译成数字化指令来控制凤凰机的运动实现的.公式(1)～(8)中的动态变化部分为凤凰机加工各种综合修形和修正的轮齿齿面几何形状提供了支持.计算机化的数字模拟和模型化锥齿轮加工产形过程是GEMS系统软件模块开发的理论基础.机床运动模型的运动链被每个运动单元分解并表达为一系列相对运动关系,然后由相应的矩阵系列表达成坐标变换后得到的齿面数字模型(如图4所示).基于该运动模型,相啮合齿轮副的齿面可以解析地表达为齿面上的位置矢量(如图5所示).一≤0..|,.,:图4机床运动模型的数字表达rl=rl(l,01)凡l=凡l(l,01)tl=￡l(l,0,)/’2=r2(,)凡2=凡2(2,02)t2=￡2(2,)图5配对齿轮齿面副的几何模型VVMEM4期2005年8月89.一,,0”～._’～;『7\,一★产品与技术Products&Technology★3先进的间歇分度法和连续分度法格里森公司有两大类弧齿锥齿轮和双曲面齿轮的加工方法,即间歇分度法和连续分度法.该两种方法都已得到广泛的应用.GEMS系统同时支持这两种方法.早在1914年,JamesE.Gleason和AuthurL.Stewart 就申请了一种连续分度法,80年代初期,随着格里森凤凰机的出现,在此基础上格里森开发了一种新型的连续分度法,并推向市场.间歇分度法和连续分度法的基本区别在于(见图6):(1)在连续分度法中,工件上的轮齿是连续分度滚切出来的,工件和刀盘按照给定的分度运动关系作连续的分度运动,而间歇分度法是在加工每个齿槽后, 工件作一次间歇式的分度运动,所以间歇分度法也称为单分度法.同间歇分度法类似,连续分度法的小轮是用展成法切削的,而大轮可用成形法或展成法,成形法具有较高的生产率;(2)用间歇分度法形成的轮齿纵向点线是圆弧,而连续分法的轮齿纵向点线是延长外摆线;(3)连续分度法采用等高齿制,而间歇分度法采用收缩齿制.间歇分度法有五刀法和双面法,利用五刀法能对齿面的几何形状进行灵活控制,双面法更多地用于磨齿工艺,并运用高阶修形技术实现高阶运动曲线的设计.格里森连续分度法,采用格里森TRI—AC~和PEN. TAC@刀具.格里森连续分度法加工得到的齿轮具有均匀倾斜的接触痕迹,从而有利于齿面研磨,提高研齿效率.格里森先进的干切技术可同时运用于这两种切齿方法.YgYga)b)图6间歇分度法(a)和连续分度法(b)格里森公司采用先进的逆向优化设计技术,通过综合优化产形轮参数和产形运动参数,对齿面进行综合修形,从而得到优化的齿面的接触痕迹,斜向和传动比误差函数.经过优化的齿轮具有低的应力和传动噪声,吸收误差的能力强.弧齿锥齿轮和双曲面齿轮的齿面计算机模拟生成是基于一种新开发的产形模型的.该模型能同时应用于间歇分度法和连续分度法.并能计算各种齿面修形以达到优化的齿面接触区和运动误差的设计目标.4先进的齿面接触分析(TCA)和加载接触分析(L TCA)技术齿面接触分析(TCA)和加载接触分析(L TCA)技术是由格里森公司最先开发和引入的设计方法和工具.利用TCA计算程序能对齿面的接触质量进行分析和评估,从而达到优化设计的目的,TCA技术的应用在圆锥齿轮的设计和开发过程中起到了必不可少的作用. TCA技术利用非线性迭代方法通过计算机程序实现,随着计算机技术的发展,TCA理论和技术也得到提升,GEMS的CAGE4WIN软件模块包括了最新研制开发的新TCA程序,该先进的TCA程序是基于本文所介绍的齿面产形模型的,TCA技术不仅是分析工具也成为圆锥齿轮综合设计工具.TCA实际上是计算机模拟齿轮啮合过程(图7所示),它模拟各种安装和变形误差对齿轮啮合质量的影响.其基本算法是基于两曲面∑1和∑2在空间接触时,在接触点处两齿面的位置矢量相等,并且单位法矢量公线的条件.图7b)所示为TCA的数学模型,TCA结果是接触痕迹图和运动误差图,这些结果是与检测机上得到的结果一致的.图7c)所示是模拟安装误差参数△E,a)三维接触模型b)TCA算法Shaften,Ar一厶PPin_啪AIiC)安装参数△E,△G.△P.和A Y模拟图7轮齿接触模拟TCAWMEM4期2005年8月△G,△尸和△的数学表达,新TCA程序能模拟单齿啮合和多齿啮合的一对齿轮接触情况,以及齿中心,大端,小端位置啮合状况.图8所示为TCA的输出界面.兽麓基毁毒囊学———.l嚣船;墼l器馥嚣嚣糍l—l...÷毒一一一一…一..fi图l—2—11{a)单齿啮合TCAb)多齿啮合TCA图8TCA输出结果加载条件下接触分析(L TCA)是格里森公司首先在上世纪70年代开发出来的,现在格里森公司正推出其最新版本的L TCA软件,新版本L TCA是基于有限元(FEA)分析计算方法的,它利用TCA所产生的齿面几何,定义轮齿啮合的有限元模型,图9所示为一个多齿啮合的有限元模型,齿面接触的非线性运动是通过一种特殊的”间隙”单元来模拟的,该模型同时考虑扭矩的变化和模拟轮齿轴的刚性条件.a)大轮FEA模型b)小轮FEA模型图9FEA模型先进的L TCA程序给设计者提供了一个分析真实加载情况下齿轮接触情况的有效工具.图l0所示为L TCA 的输出界面,其接触痕迹变化的过程是所加扭矩的函～…i0,毒荔～{===]二三囊耋三薹篓董=羞鲤苎l￡团—兰_j篡竺I★产品与技术Products&Technology★数.第一个界面所示结果是与TCA的结果一致的,被视为基准接触,其后L TCA结果均是对应于多级加载条件的.另外,一个专用的FEA软件包00已开发出来,以提供更多的应力分析.5先进的轮齿修形技术齿面在理论上的线接触,对于安装误差是很敏感的,并导致边缘接触,产生大应力集中和传动噪声.为了避免边缘接触,齿面在设计时必须预先考虑点接触设计,这样在齿轮传动的每一个瞬时,其接触痕迹是一个椭圆,齿面修形决定了齿面的接触特性,如接触痕迹的大小,方向和形状以及与运动误差的大小.齿面的修形是相对于共轭齿面刮去一层表面材料,使得实际齿面相对于理论共轭齿面产生一定量的偏差.修形包括齿廓方向和齿面纵向修形两种方案,齿廓修形可通过刀具修形或产形运动修正来实现,齿面纵向修形可通过产形运动来实现,修形过程最终是通过机床的设置和调整参数来完成的.圆锥齿轮齿面修形通常同时包含齿廓方向和齿面纵向修形.格里森公司开发了一种逆向优化设计方法,进行齿面的综合修形的,该方法是基于二次曲面理论的并可在计算机上利用CAGEWIN软件自动完成,从而得到经优化的齿面接触特性.通常所设计的运动函数是抛物线运动误差,其优点是抛物线函数能自动吸收因安装误差而导致的线性误差,因为线性误差会导致齿轮传动较大的冲击和振动及噪声.格里森公司的凤凰Ⅱ型机床利用其万能运动的功能可对齿面进行各种复杂的修形.另外,格里森公司开发了一种高阶运动误差的设计方法,如图11所示,该高阶运动误差曲线可应用于精密圆锥齿轮传动的场合,以达到提高齿轮强度和降低传动噪声的目的.该高阶运动误差设计可利用被称为UMC 的特殊程序模块来完成,设计过程是基于对齿面失配关系的控制来实现的,高阶运动误差通常对应于多齿啮合,大倾斜接触痕迹的设计,而且其误差必须控制在很小的范围内,故须用磨齿工艺来完成.图10U’CA输出结果=:==:’………一{,一1.一.I一≥爱一;,l—0一l…{j:三:二三二:二i{【:二:’=二::二ii_蚶?秭_?￡臼一;JJjWiEi4期2005年8月91★产品与技术Products&Technology★高阶运动曲线图11运动曲线的设计6尖端的齿面误差修正技术众所周知,理论设计的齿面很难通过制造过程精确得到,各种机加工误差和热处理变形等制造误差使得实际机加工t~->J的齿面相对理论齿面之问产生误差. 因此,需要对实际齿面进行修正,误差齿面修正是一项尖端的技术,该项技术将齿轮理论和齿轮加工工艺过程相结合,利用先进的硬件和软件加以实现.通常,当一个齿轮完成切削或磨削后,将其进行齿面坐标测量,并将齿面测量坐标值与理论或样本齿面坐标进行对照,从而得到一个误差曲面,在工程上,该误差曲面可足够精确地利用二阶多项式来表达:=no+Ⅱ1+cl+n3+Ⅱ4y+(1(9)这里是齿面测量点在法线方向的误差,公式(9)实际上将误差分解为零阶,一阶和二阶误差.这些误差分别对应于齿厚误差,压力角和螺旋角误差,曲率和挠率误差,利用误差修正技术的目的就是将这些误差减小到最小值,齿面误差修正的评估是利用误差平方和或均方根来完成的.利用格里森CAGE1M4WIN和G—AGWIN软件模块进行齿面修形计算,可自动通过程序得到机床调整参数.图12所示为一个齿面误差修正的实例,可以看到原始误差齿面经过二阶修正后,误差大大降低.GEMS提供了一个真正的闭环网络修正环境.原始卤面误差:误差平方和=O.000108阶修正后齿面误差:误差平方和=O.000047二阶修正后齿面误差:误差平方和:O.000002S%fEf’4sn1n∞’9图l2齿面误差修正7先进的格里森凤凰机床调整卡管理软件格里森凤凰机床调整卡管理软件(SummaryMan- ager)是基于数据库的软件包,实现工程工作站和格里森数控凤凰机之间的机床调整卡的自动化管理,其方式可以是联机或脱机式的.该软件包含以下功能模块: (1)管理凤凰切齿或磨齿机床调整卡文件;(2)以脱机方式进行调整卡的编辑,打印等操作;(3)将机械摇台机床的调整参数转换为数控凤凰机床的调整参数;(4)在机床之间传递信息;(5)将机械机床的调整参数转化为凤凰机的数控参数,并传到编辑器上进行修正.该软件允许用户将其风凰机的信息存放于数据库中,并按一定的系列号存取这些信息.调整卡管理软件能将机床设置数据输入到机床上,可利用脱机表达的方式对每台机床进行操作,机床数据既可存放于局部机器上也可存放在网络服务器上,实现真实的多用户存储.对机床的数量无限制,并允许许多用户同时存储数据.8GMES系统的构成格里森专家制造系统(GEMS)是一个网络程序集成系统,图13所示为其系统构成结构,该项技术将格里森基于视窗的圆锥齿轮设计软件如CAGETM4WIN,G—AGETM4WIN,SummaryManager,FEA(有限元)和UMC哪程序模块集成一体,并实现工程工作站和格里森凤凰机之间的信息交换.该系统具有可扩充性,可利用用户现有的TCP/IP兼容的计算机网络系统和基于服务器的关系型数据库实现无缝数据共享.它通过消除多余繁琐的人工数据输入…葡…蘸一砖一鹜昔曾切fr,-和磨一一一l～…一一一一一函研浅图13GEMS~WMEM4期2005年8月过程,创造了一个协同高效的工程设计和车间制造之间的信息交换.GEMS系统由以下模块组成:(1)应用软件,CAGEllM4WIN程序,它是由多项功能模块组成的,为用户提供设计和分析圆锥齿轮的全套工具.用户通过输入圆锥齿轮的基本参数,就可以利用该软件得到设计齿轮尺寸参数,TCA计算结果,L TCA计算结果,根切计算检查,齿面失配图形,机床调整数据,测量数据,以及刀具数据.(2)格里森自动齿轮修正软件,该软件基于齿面误差测量数据和误差修正矩阵,对切齿或磨齿齿面进行修正,使齿面误差控制在误差范围内.该软件可用于联机和脱机操作两种模式,用于脱机操作时,可在工程工作站上进行,用于联机操作时,可直接在测量机上运行.(3)高阶运动曲线设计模式UMC喇模块,提供齿面优化功能,利用凤凰机的万能运动特性进行高阶运动曲线设计以达到优化接触痕迹, 降低噪声的设计目的.(4)有限元(FEA)T900程序,是一个综合的圆锥齿轮强度分析软件包,可应用于轮图l4闭环设计和齿面修正工艺系统★产品与技术Products&Technology★齿载荷和分配计算,接触和弯曲强度计算,加载下的运动误差分析等功能.(5)格里森机床调整管理软件模块,用于脱机和联机方式的调整卡数据库的网络管理.GEMS系统创造了一个真正的闭环设计和齿面修正的工艺系统,如图14所示,该闭环系统以下列闭环流程工作:(1)利用CAGE4WIN,CAGE,FEA等软件模块在工程工作站上完成圆锥齿轮设计,输出理论机床调整参数和齿面测量方案;(2)凤凰数控机床的机床调整卡管理软件将机床设置数据和刀具参数传送到凤凰机上;(3)凤凰数控机床执行切齿工艺;(4)凤凰数控机床执行磨齿工艺;(5)格里森一马尔GMx测量系统对加工后的齿面进行坐标测量并将测量数据与理论坐标值或样本数字化的齿面坐标值进行比较,确定齿面误差;(6)利用G—AGE修正软件进行自动修正计算,并输出机床调整数据,该机床调整数据反馈到工程设计工作站,更新设计参数;(7)切削修正后的齿轮,进入第二循环阶段.通常该闭环修正系统,只需两次迭代就能优化齿面修正过程.9结论本文介绍格里森专家制造系统(GEMS)开发理论基础和GEMS结构组成及其各模块的功能.GEMS系统是将格里森公司尖端和新一代数控凤凰机和其软件系统完美结合的产物,GEMS提供了一个高效,无缝,和协同的圆锥齿轮制造系统.可以预见,广泛应用GEMS系统将开创弧齿圆锥齿轮和双曲面齿轮数字化制造的新纪元.参考文献【1】Krenzer,T.J.,1990,”Face-MillingorFaceHobbing”,AG—MA.TechnicalPaper.9O几’M13.[2】Stadtfeld,H.J.,2000,Adram’edBevelGearTechnolog5,The GleasonWorks,Edition2000.[3】Litvin,F.L.,1994,GearGeonvetr~”andAppliedTheory. PrenticeHal1.[4]GleasonMagazine,/NMOTION,IMTS’04/JIMTOF’04ISSUE.V o1.1,No.3【5】Gleasonmagazine,INMOTION,GEAREXPO&EMOSHOW ISSUE,V o1.1,No.2WMEM4期2005年8月93。
格里森弧齿锥轮模数系列
格里森弧齿锥轮模数系列格里森弧齿锥轮模数系列的深度评估与应用导言格里森弧齿锥轮模数系列是机械传动领域中的重要概念之一。
在此文章中，我将全面评估这一主题并提供对应的深度和广度的解析。
通过从简到繁的方式，我将为您提供关于格里森弧齿锥轮模数系列的全面认识，帮助您更深入地理解这一概念。
一、什么是格里森弧齿锥轮模数系列？1.1 格里森弧齿锥轮的定义格里森弧齿锥轮是一种用于传动和变速装置的主要元件。
它由圆锥面和特殊的弧齿组成，能够有效地传递转矩和转速。
该设计主要用于高精度和高负载的机械设备中。
1.2 模数系列的定义模数系列是指在格里森弧齿锥轮中可选择的已定义模数的集合。
模数是一种标准化指标，用于表示齿轮的尺寸和参数。
不同的模数可以实现不同的传动结果和性能。
二、格里森弧齿锥轮模数系列的应用2.1 高精度机械传动格里森弧齿锥轮模数系列的应用广泛。
在许多高精度机械传动领域中，如工业机械、航空航天和汽车工业，格里森弧齿锥轮被广泛采用。
其高精度和高负载能力使其成为这些领域中理想的传动装置。
2.2 传动可靠性和效率格里森弧齿锥轮模数系列优于一般锥齿轮传动的关键点在于其弧齿设计和模数选择。
这些特殊的设计和选择确保了传动的可靠性和效率。
相比传统齿轮传动，格里森弧齿锥轮模数系列能提供更好的传动效率和更低的传动损耗。
三、格里森弧齿锥轮模数系列的评估与优势3.1 模数选择的重要性格里森弧齿锥轮模数系列中模数的选择对传动的性能和寿命有重要影响。
适当的模数选择可以提高传动效率、减少噪音和振动，并确保传动的可靠性和寿命。
3.2 格里森弧齿锥轮模数系列的优势格里森弧齿锥轮模数系列具有许多优势。
其弧齿设计使其能够承受高负载和高转速。
模数的标准化选择使其易于计算和选配。
其传动效率相对较高，能够提供稳定的传动性能。
四、个人观点与总结4.1 我对格里森弧齿锥轮模数系列的理解对我而言，格里森弧齿锥轮模数系列是机械传动领域中非常重要的概念之一。
其在高精度机械传动中的应用使其成为我工作中不可或缺的部分。
格里森齿制弧齿圆锥齿轮正交传动的几何计算与强度校核
当量齿数
ψmn2
0.017270717
端面重合度 齿线重合度
总重合度
传动的几何计算
δf δh Kv Kfβ Kfa Ka Yfs Yεβ K1 K2
转速1 587.1786 1042 1.056 1.65
1 1.25 4.41 0.62 9.5 0.01
代 号 轮1输出值 轮2输出值 1500
450 1164
2.125 189.8 0.867 0.905 0.784 1 0.985 1.1 1
1 72.04 14286
28 11.19 1
33.5 0.304
6
Zh
Ze Zε Zβ Zεβ
2.125 189.8 0.867 0.905 0.784
Ft
Z2 vm
u
b ∮r me
14286 28 11.19 1 33.5 0.304 6
u
δδ Hlim Flim
1 1300 420
Re (mm) 118.79394 118.79394 1200
Φr 0.2820009 0.269374
计算值
比对值
比对值
b (mm) hα (mm)
h (mm) hf (mm)
33.5 5.1 11.328 6.228
5.1 6.228
强 度 校
接触 δh 齿轮1
u
1
转速2
Qf
Qh Kv Kfβ Kfa Ka Yfs Yεβ K1 K2
x
0
0
1500 543.6481 1042 1.056 1.65 1 1.25 4.15 0.61 9.5 0.01
χτ δ （°）
d (mm)
格里森弧齿锥齿轮校核_V0.1
hf
齿顶圆直径 da
齿根角
θf
齿顶角
θa
顶锥角
δa
11.310
12.000
1.476
0.790
14.895 1.478 3.183 14.493
几何输出 78.690 齿数比
60.000 锥距
0.564 齿宽
1.702 齿高
60.221 3.183 1.478 80.168
根锥角
δf 9.832 75.507
润滑油膜影响系数 Zlvr
工作硬化系数 Zw
尺寸系数Zx 最小安全系数S 齿形系数Yfa 应力修正系数Ysa
1 0.905 0.8
0.95
1
0.982
1 1.25 2.7 2.05
重合度系数Yε
0.625
锥齿轮系数Yk 载荷分担系数Yls 应力修正系数 Yst
寿命系数Ynt
齿根圆角敏感系数 Yδr 齿根表面状况系数 Yrr 尺寸系数Yx 最小安全系数S
计算根据GB10062-2003（正交情况）
切向力Fmt 齿轮计算接触应力 许用接触应力 小齿轮计算齿根应力
100 363.46319 1231.8706 66.271104
小齿轮许用齿根应力
712.5
作用力——主动轮：右旋左转
小齿轮径向力
57.301911
大齿轮径向力
59.947056
小齿轮轴向力
10.198 10.355 134.614 12.783 0.418 9.463 0.494 3.276 0.779 1.432
1.630
5.109
4.497
254.951 258.873 259.758 236.572
圆弧齿锥齿轮传动设计
cosαvat=[Zcosαt/(Z+2(ha*+x)cosδ)]
εα=1.317
23
齿线重合度εβ
εβ=btanβmπ/mm
εβ=2.491
24
总重合度
ε=(εα2+εβ2)1/2
ε=2.818
ham=ha-btanθa/2+smnψmn/4
ham1=6.369mm,ham2=2.585mm
21
当量齿数Zv
Zv=Z/cosδcos3βm
Zv1=57.532,Zv2=517.784
22
端面重合度εα
εα=[Z1(tanαvat1-tanαt)/cosδ1
+Z2(tanαvat2-tanαt)/cosδ2]/2π
9
齿根角θf
θf1=arctg(hf1/R),θf2=arctg(hf2/R)
θf1=.835°,θf2=1.672°
10
齿顶角θa
θa1=θf2,θa2=θf1(等顶隙收缩齿)
θa1=1.672°,θa2=.835°
11
顶锥角δa
δa1=δ1+θf2,δa2=δ2+θf1
δa1=20.107°,
δa2=72.400°
圆弧齿锥齿轮传动设计
几何计算过程
输入参数：
齿轮类型:35°格里森制
大端模数m=6mm
齿形角α=20°
齿数Z1=30,Z2=90
径向变位系数x1=.347,x2=-.347
传动比i=3
齿顶高系数ha*=.85
切向变位系数xt1=-.056,xt2=.056
中点螺旋角βm=35°
ug格利森弧齿准双曲面齿轮参数
ug格利森弧齿准双曲面齿轮参数【ug格利森弧齿准双曲面齿轮参数】1. 引言在工程领域中，齿轮传动一直扮演着至关重要的角色。
而在齿轮传动中，准双曲面齿轮因其传动精度高、传动效率高等特点，被广泛应用于各个领域。
而ug格利森弧齿准双曲面齿轮参数的设计与研究，则是提高准双曲面齿轮传动性能的关键。
2. ug格利森弧齿准双曲面齿轮参数概述ug格利森弧齿准双曲面齿轮参数是指根据准双曲面齿轮的设计原理和要求，利用ug软件进行齿轮参数的设计和优化。
ug软件以其强大的建模和仿真功能，可以帮助工程师更好地理解和设计准双曲面齿轮的参数，从而提高齿轮传动的性能和可靠性。
3. 深入探讨ug格利森弧齿准双曲面齿轮参数在ug软件中，通过设定齿轮的模块、齿数、法向压力角、顶隙系数等参数，可以实现对准双曲面齿轮的精确建模。
而通过对齿轮参数的调整和优化，可以使得齿轮的传动效率得到提高，传动噪音得到降低，从而满足不同工程应用的需求。
4. ug格利森弧齿准双曲面齿轮参数的应用在实际工程中，ug格利森弧齿准双曲面齿轮参数的应用范围非常广泛，涉及到机械、航天、汽车等多个领域。
在航天领域，ug格利森弧齿准双曲面齿轮参数的优化设计可以大大提高航天器的传动性能，增强其在特殊环境下的可靠性。
在汽车领域，ug格利森弧齿准双曲面齿轮参数的应用可以提高汽车变速器的传动效率，降低磨损和噪音，延长使用寿命。
5. 总结与展望通过对ug格利森弧齿准双曲面齿轮参数的深入研究和应用，可以进一步拓展准双曲面齿轮在工程领域中的应用范围，提高其传动性能和可靠性。
未来，随着工程技术的不断发展和ug软件功能的不断完善，ug格利森弧齿准双曲面齿轮参数的设计和优化将更加高效和精确。
希望不断有更多的工程师和研究人员投入到ug格利森弧齿准双曲面齿轮参数的研究和应用中，为齿轮传动技术的发展贡献力量。
个人观点：ug格利森弧齿准双曲面齿轮参数的设计与研究是齿轮传动技术发展的重要方向。
通过对参数的深入理解和优化，可以提高准双曲面齿轮的传动性能，满足不同工程领域的需求。
格利森弧齿锥齿轮副的安装与调整（精选）
格利森弧齿锥齿轮副的安装与调整1概述弧齿锥齿轮传动由于其承载能力高，运转平稳，噪声小而被较广泛地应用于大载荷、高速传动，要求噪声小的场合。
我厂制造的福建三明钢厂的精轧机减速机也采用了格利森制造的弧齿锥齿轮传动。
弧齿锥齿轮的制造质量很重要，但安装与调整同样也会影响其正常工作。
2装配与调整2.1装配前的准备工作首先应阅读设计图，了解齿轮副的设计要求、设计参数等，然后应检查和分析标在零件上和任何标签上由制造者提供的加工参数和各类标记，如齿轮的安装距、侧隙、接触区的图样、两个齿轮的装配标记、配对号等。
如果齿轮上没有标记，则应从设计要求中获得必需的数据。
最终检验后，所有的齿轮和齿轮轴应进行检查，保证轮齿面和安装定位面、轴肩、隔套及其它与齿轮安装位置有关的各零件面没有损坏。
同时也应检查这些部位有无刻痕、毛剌，若有应仔细将其去掉。
2.2安装与调整首先，根据制造者提供的安装距将小轮定位（图1）。
为此应装上未配磨好的调整垫片，测量出安装距，计算出调整垫片的正确尺寸。
测量安装距也可用专门的量具测量。
然后再按标明的侧隙调整大轮，这一侧隙应在啮合的最紧点测量，可用压表法测。
先把小轮固定，防止转动，牢固装上百分表，使百分表触头垂直于轮齿大端最外接近节圆直径的齿面，正反向转动大轮时，百分表上的读数即为侧隙值。
若侧隙值不等于给定值，则可按原来的装配方法进行修正。
调整过程中大轮或小轮所需进行的轴向移动量Δt可由下式求得Δt=Δjn/2tgαsinθ式中θ——节锥角Δjn——齿轮的侧隙变动量α——压力角侧隙修正后，应检查轮齿接触区是否符合规定。
检查时先在齿面上均匀地涂一层红油等着色剂、并在低速情况下，在两个方向上转动一对齿轮副几转之后，得到的轮齿接触区应与制造者提供的轮齿接触区相似。
一般情况下，轻载时接触区的长度约为齿宽的一半左右，并位于中间靠小端位置，它不应延伸至大、小轮齿的齿顶，在小轮轮齿上应稍微靠近齿顶，而在大轮轮齿上应稍微靠近齿根。
对格里森弧齿锥齿轮接触区的认识与修正
（ 术 要 求 ） 的 侧重 点 也 有 所 不 同 。 因此 ．直 接 选 用 某 个 标 技
准 中的 接 触 区质 量 要 求 有 时 显 得 不 一 定合 适 ，这 就 需 要 在
标 准 的 框 架 范 围 内 。结 合 产 品 使 用 特 性 和 实 践 经 验 综 合 设 计 新 的 合 适 的接 触 区质 量 要 求 。但 不 管 如 何 ，热 后 （ 品 ） 成 接 触 区 的 质 量 要 求 都 应 符 合 “ 轮 满 负 荷 时 接 触 区 应 基 本 齿
布 满 整 个 工 作齿 面但 不 出现 边 缘 接 触 ”这 个 基 本 原 则 。 齿 轮齿 面 接 触 区 质 量 与齿 轮 啮 合 噪 声 的关 系 。 接 触 区
１ 接 触 区 的认 识 对
接触 区就是 当齿轮旋 转进入 啮合直 至脱 离啮合 期间 ．
轮齿 相 互 接 触 的 区域 。它 与 齿 轮 的平 稳 运 转 、使 用 寿 命 和
经 验
对格 里森弧齿锥齿 轮接 触 区的认 识 与修 正
李 普 华
（ 东梅 嬲 齿轮 ｒ ． 广 东梅 嬲 广 ５ ４ ６） １ ０１
森 弧齿锥 齿轮接触区 的认识 。介绍了齿面接触 区的基本 修正方法 ，分析 了接 触区的质量要求 以及与 啮合噪声
接 触 区 ；修 正
文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ： １ ０ — ４ ２ （０ ０ ８ ０ ６ — ２ ０ ９ ９ ９ ２ １ ）０ — １ ９ ０
接 触 区 的 质 量 要 求 。一 般 来 自齿 轮 的 零 件 图 。但 实 际
２接 触 区 的修 正 ［ ］ ２ － ３
２１接触 区在 齿长 方 向上 的修正 ．
格里森弧齿锥齿轮接触区的修正与调整
前 接触 区则 是 热 后 接触 区 的前 期 基 础 ，是 有 磨 齿 余 量 的
锥齿 轮 的接 触 状 况 。安装 使 用 的接 触 区 是弧 齿 锥 齿 轮 装 配 完 成 以后 正 常 使 用 时 的接 触 区。 安装 使 用 接 触 区与 热
２ ． ２ 接 触 区在 齿 高方 向上 的修正 接触 区靠 齿 根或 齿 顶是 由于压 力 角 误差 造 成 的 ， 修 正
方法 有 如 下几 种 ：
（ １ ） 改 变 切 齿 机 床 的水 平 轮 位修 正 压 力 角 ， 这 是 应 用 于 修 整 量 不 大 的 最 常 用 、最 简 便 的方 法 之 一 。 修 正 量 （ △ｘ ｒ ）可 依 据滚 动检 验 机上 主动齿 轮 安 装距 变 化 量（ △Ｈ） 确定 ， 修正 方 向 与变 化方 向相 反 ， 还要相应改 变床位 ， 改 变 量 为 △ｘ ＝ 一△ｘ Ｐ ． ｓ ｉ ｎ ８ （８为 小轮 根 锥 角 ） ， 另外 ， 偏 心角 也要 作 适 当调 整 。 （ ２） 改变 滚 切 比修 正压 力 角 。 当接触 区 明显 在 齿顶 或
现代 制造 技 术与 装 备
２ ０ １ ４ 第３ 期总 第２ ２ ０ 期
格 里 森弧 齿锥 齿 轮接 触 区 的修 正 与调整
鞠 国 强 王 刚
（ 山东 华成 中德 传 动设 备 有 限公 司 ， 淄博 ２ ５ ５ ２ ０ ０ ）
摘 要 ： 弧 齿锥 齿 轮 是齿 轮 传动 中最 为复 杂 的一种 。而接 触 区的调 整 将 直接 影 响 弧 齿锥 齿 轮 的 工作 质 量 。
后接触区 ， 安装 使 用 接 触 区 。对 于齿 轮 生 产 者 而 言 ， 热后
格利森弧齿锥齿轮啮合传动节线的数学原理
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｏｏ ｈ ｆ ｃａ ｌｎ ｓ ｒ ｌ ｖｅ ｇ ａ ｓ ｓ ｔ ｋ ｙ ｇ ｏ ｅ ｒｃ ｅ ｅ ｅ ｎ ｄ ｓｇｎ ａ ｅ ｔ ｔ ａ ｉｌ ｉ ｅ ｏｆ ｐｉａ ｂｅ ｌ ｅ ｒ ｉ ｈｅ ｅ ｅ ｍ ｔ ｉ ｌｍ ｎｔ ｉ ｅ ｉ ｎｄ
格 利森 弧 齿 锥 齿 轮啮 合 传 动 节 线 的 数学 原 理
谷 计划 ， 建 中 段
（ 夏 大 学 机 械 工 程学 院 ， 夏 银 川 ７ ０ ２ ） 宁 宁 ５ ０ １
摘
要： 弧齿 锥 齿 轮 齿 面 线 是 设 计 和 加 工 的重 要 几 何 要 素 ， 同时 也 是 弧 齿 锥 齿 轮 机 床 设 计 （ 括 格 里 森 制 式 和 奥 利 包
ｍ ａ ｆ ｃ ｕ ｅ， ａ ｄ ｍ ｅ ｎｔｍ ｅ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｃ ｕ ｉ ｌ ｏ ｉ ｒ ｔｏ ｉ ｓｇ ｆ ｓ ｒ ｌｂｅ ｌｇｅ ｒ ｎｕ ａ ｔ ｒ ｎ ａ ｉ ｉ ｎｅ ｏ ｈｅ ｒ ｃａ ｃ ｎｓｄｅ ａ ｉ ｎｓ ｎ ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｐｉａ ｖｅ ａ ｉ ｍ ａ ｈｉ ｉ ｏｏ ． Ｔ ｈ ｓ ｐ ｐｅ ｇ ｎ ｗ ｉｈ ｔ ｅ ｂ ｓ ｃ ｄｅ ｉ ｉｉ ｎ ｏｆｐｉｃ ｉ ｅ ｃ ｎ ｎｇ ｔ １ ｉ ａ ｒｂｅ ａ ｔ ｈ ａ ｉ ｆｎ ｔｏ ｔ ｈ ｌｎ ｓ， ａ ｄ ｙ ｃ ｍ ｂ ｎｉ ｔ ｎ ｂ ｏ ｉ ｎｇ ｈｅ ｍ ａ ｈｉ ｉ ｐ ｉ ｉ ｅ ｆ Ｇ ｌａｓ ｎ ｓ ｉａ ｖ ｌｇｅ ｒ ； ｔ ｔｈ ｉ ｅ ｅ ａ ｉ ｉ ｌ ｐ ｒ ｌｂｅ ｅ ｃ ｎ ｎｇ ｒｎｃｐｌ ｏ ｅ ｏ ｐ ｒ ｌｂｅ ｅ ａ ｓ ｈｅ ｐｉｃ ｌｎ ｑｕ ｔｏｎ ｏｆ ｓｎｇ ｅ ｓ ｉａ ｖ ｌ ｇ ａ ａ ｅ ｕｃ ｄ． Ｔ ｈｅ ｃ ｃ ｕｓｏ ｈａ ｈｅ ｐ ｉｉ ｇ ｔ ｏ ｐ ｔ ｈ ｌｎｅ ｏ ｐ ｒ ｌｂｅ ｌｇｅ ｒ ｃ ｎｔ ｃ ｅ ｅ ｒｗ ｓｄ ｄ ｅ ｏｎ ｌ ｉ ｎ ｔ ｔｔ ａ ｒｎ ｗ ｉｃ ｉ ｓ ｆｓ ｉａ ｖｅ ａ ｏ ａ ｔ ｄ ｃ ｎｔｎ ｕｓｙ ｄｕ ｉ ｒ ｎ ｍ ｉｓ ｏ ａ ａ ｔｔ ｔｖｅｙ ｐｒ ｖｅ ｏ ｉ ｕｏ ｌ ｒｎｇ ｔ ａ ｓ ｓ ｉ ｎ ｗ ｓｑｕ ｎ ｉａ ｉ ｌ ｏ ｄ． Ｉ ｏ ｉ ｓ ａ ｍ ｅ ｈ ｏ ｅ ｅ ｒ ｈｉ ｔｐｒ ｖ ｄｅ ｔ ｏｄ ｆ ｒ ｒ ｓ ａ ｃ ｎｇ ｃ ｎｔ ｃ ｒ ｃ ｎｄ ｃ ｔ ｃ ｔ ｔ ｆｓ ｒ ｌｂ ｖ ｌｇｅ ｒ ． ｏ ａ ｔｔ ａ ｋ ａ ｏｎ ａ ｔ ｓ ａ ｅ ｏ ｐｉａ ｅ ｅ ａ ｓ Ｋｅ ｒ ｓ： ｐ ｒ ｌｂｅ ｅ ｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ｓ ｉａ ｖ ｌｇ ａ ；ｐｉｃ ｏ ｔ ｈ ｃ ｎｅ；ｐｉｃ ｉ ｔ ｈ ｌｎｅ
弧齿锥齿轮主要参数的测绘计算
弧齿锥齿轮主要参数的测绘计算弧齿锥齿轮具有承载能力高、运转平稳、噪音低等特点，在汽车行业中得到了广泛的应用。
通常由一对弧齿锥齿轮组成汽车驱动桥主减速器的主要传动机构。
弧齿锥齿轮的设计与测绘计算均比较复杂，下面仅介绍几种主要参数的测绘计算方法。
1.轴交角一对弧齿锥齿轮副的住从动齿轮中心轴线交于一点。
轴线间的交角∑可成任意角度，但在绝大多数汽车驱动桥上，主减速齿轮副都采用90°相交的布置。
2.齿制渐开线锥齿轮的齿制很多,多达40多种,我国常用的齿制有Gleason(格利森）制、Oerlikon(奥利康)制、Kingelnberg(克林贝格）制三种。
其中应用最广泛也是最常见到的是Gleason(格利森）制弧齿锥齿轮。
不同的齿制，对应不同的参数计算方法与计算公式，在测量齿轮时一定要注意区分。
3.模数弧齿锥齿轮模数是一个变值，由大端向小端与锥距成比例缩小，通常以大端面模数sm 来计算。
GB12368-90规定了锥齿轮大端端面模数，其中以≥1为例，有1、1.125、1.375、1.5、1.75、2等等。
但是所测量的齿轮模数不一定为整数，也不一定符合标准模数系列。
对于模数的测绘与计算，有以下方式：⒈由测量的锥距R ，可初步估算锥齿轮的大端模数sm 。
因为2212mR z z z =+，于是便可确定锥齿轮大端模数22122/m R z z =+。
然后实测齿高h(用深度尺来测量)加以复核。
对于等顶隙收缩齿(格里森制)，齿顶高系数*a h ＝0.85，顶隙系数C *=0.188,则齿高h=(2*a h +C *)m 。
由此得出模数m=h(2*a h +C *)，进而复核模数m s 。
⒉测量出锥齿轮的周节t ，根据公式s tm π=来进行计算，这种方法要求测量数据准确无误，且被测绘齿轮无磨损现象。
⒊由齿顶圆直径反求模数。
首先测绘出齿顶圆的直径尺寸，利用齿顶圆计算公式，然后反求模数。
所使用的反求公式为'1210111202222cos 2cos 2cos 2cos e e sD D m z f x z f x δδδδ==++++4.由刀顶距的数值计算模数。
格利森弧齿锥齿轮啮合传动节线的数学原理
2. 1 节线关系的定性分析 用范成法加工锥齿轮 , 相当于一对啮合的锥齿
轮传动 ,但是为了使刀具易于制造及机床结构易于 实现 ,加工锥齿轮的过程并不是一对普通锥齿轮啮 合过程的再现 ,而是将其中的一个锥齿轮转化成平 面齿轮.
在图 5 中锥齿轮 1 和锥齿轮 2 分别同一个相同 的平面齿轮相啮合 , 则这 2 个锥齿轮也能彼此相啮 合. 弧齿锥齿轮的切齿就是按这一个基本原理实现
θ( t)
= arctan
y x
( t) ( t)
.
点为 P1 ,容易求得 P1 在 X O Y 面上的极坐标为 :
ρ1 ( t)
φ1 ( t)
= θ2π1ρ( t) = θ2π1θ( t)
, ,
P P1 =
[ρ( t) ]2 - [ρ1 ( t) ]2 =ρ( t)
1-
θ1 2π
2
.
所以 , P 点的空间坐标 ( 曲线在空间的参数方
θ2π1 arctan
ssin β+ sco sβ+
rsi n rco s
t t
,
Y
=
θ1 2π
( sco sβ+ rco s t) 2 + ( ssin β+ rsin t) 2 sin
θ2π1 arctan
ssin β+ sco sβ+
rsi n rco s
t t
,
Z=
( sco sβ+ rco s t) 2 + ( ssin β+ rsin t) 2
1-
θ1 2π
2
.
(1)
11 2 圆锥面上特定曲线方程推导
弧齿锥齿轮在φ2.2M圆锥破碎机的应用
弧齿锥齿轮在φ2.2M圆锥破碎机的应用胡新妹【摘要】φ2.2M弹簧圆锥破碎机传动轴部的传动齿轮为直齿锥齿轮传动,相互啮合的轮齿是线接触,由于齿轮制造,安装的误差以及传动时的变形,容易产生仅轮齿一端接触的现象,从而引起载荷集中,传动不平稳,承载能力低,传动效率也比较低,容易产生断齿等现象.通过改造直齿锥齿轮传动为格里森弧齿锥齿轮传动,提高齿轮的重合度,从而增大了接触比,减轻了冲击,使传动更平稳,并且降低了噪音:负荷比压降低,磨损较均匀,相应增大了齿轮的负载能力,使用寿命更长:并且可以进行齿面的研磨,以降低噪音,改善接触区和提高齿面光洁度.【期刊名称】《铜业工程》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】3页(P79-81)【关键词】直齿锥齿轮传动;断齿;弧齿锥齿轮传动;提高;重合度;更平稳【作者】胡新妹【作者单位】江西铜业集团公司德兴铜矿,江西德兴334224【正文语种】中文【中图分类】TD51+.41 引言圆锥破碎机在矿山的破碎作业应用十分广泛，和其他破碎设备相比，它具有破碎比大，产量高，功耗少，产品粒度细而均匀，适合破碎中硬矿石的特点。
所以在我厂应用比较广泛，总共有16台圆锥破碎机，其中5台中碎，11台细碎。
除了三台HP800圆锥以外，其余都是φ2.2M弹簧圆锥破碎机，φ2.2M弹簧圆锥破碎机每天的处理量在2.64万t/d，占全厂处理量的64%，所以φ2.2M弹簧圆锥破碎机运行的好坏直接影响到我厂生产任务的完成情况。
2 主要结构φ2.2M弹簧圆锥破碎机由动锥和固定锥组成破碎腔。
可动锥锥体压装在主轴(坚轴)上，主轴一端插入偏心轴套的锥型孔中。
偏心轴套锥型孔中装有尼龙衬套。
当传动齿轮带动偏心轴套旋转时，深入偏心轴套内的主轴带动可动锥作旋摆运动，使可动锥锥面与固定锥时离时合，产生碎矿和排矿。
主要结构如下图1所示，主要由以下部分组成:机架部，支承套及调整套部;传动轴部;空偏心轴部与止推轴承部;碗型轴承部;破碎圆锥部;润滑系统;弹簧保险装置;液压锁紧和排矿口调整装置。