汽车转向器非圆齿扇齿条副接触线分析

1

作者 王祉凡 丁国龙 李天一 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第8期1389-1400,共12页

汽车转向器非圆齿扇齿条副常采用锥面扇齿的交错轴结构实现非匀速传动,齿扇的中间齿使用最为频繁,且断齿一般出现在中间齿小端部位,因此研究齿面接触线分布、啮合轨迹对齿面磨损的影响具有很好的工程意义。目前对于该型传动研究大多在... 汽车转向器非圆齿扇齿条副常采用锥面扇齿的交错轴结构实现非匀速传动,齿扇的中间齿使用最为频繁,且断齿一般出现在中间齿小端部位,因此研究齿面接触线分布、啮合轨迹对齿面磨损的影响具有很好的工程意义。目前对于该型传动研究大多在齿扇大端平面进行分析,无法准确分析齿面的空间接触状态。为此,本文从空间啮合原理出发,推导非圆齿扇齿面方程,利用包络法建立非圆齿扇齿条副三维模型;求解齿面接触线、啮合面以及啮合轨迹,发现小端啮合轨迹比大端更长;研究压力角α、齿扇锥角φ和齿深ap等几何参数对瞬时接触线分布的影响规律。结合实例进行仿真计算验证,为非圆齿扇齿条副改善齿面接触状况以及参数化设计提供理论方法。 展开更多

关键词 汽车转向器 非圆齿扇齿条副 瞬时接触线

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安装误差对双圆弧齿轮啮合特性影响分析 被引量：1

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作者 杨树峰 王峰 +2 位作者 张伟杰 车江宁 徐文博 《机床与液压》 北大核心 2024年第13期150-155,共6页

为深入研究安装误差对双圆弧齿轮副啮合特性的影响,基于有限元法建立齿轮加载分析模型,研究啮合过程中单齿凸、凹齿廓的接触性能,对比分析安装误差对接触性能以及传动误差的影响规律。结果表明:啮合周期内,双圆弧齿轮的凹齿廓先接触且... 为深入研究安装误差对双圆弧齿轮副啮合特性的影响,基于有限元法建立齿轮加载分析模型,研究啮合过程中单齿凸、凹齿廓的接触性能,对比分析安装误差对接触性能以及传动误差的影响规律。结果表明:啮合周期内,双圆弧齿轮的凹齿廓先接触且承担较大的法向接触力,但凸齿廓的啮入端接触应力最大,凸、凹齿面接触压力差与转矩成正比;安装误差对齿面接触性能影响较大,其中中心距误差容易引起齿轮分阶处应力集中,轴线平面的安装误差会引起齿面接触偏载,且对安装误差影响最大。 展开更多

关键词 双圆弧齿轮 安装误差 齿轮加载接触分析 啮合特性

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混合润滑下变双曲圆弧齿线圆柱齿轮摩擦特性及传动效率分析

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作者 魏永峭 杨海江 +2 位作者 郭瑞 刘永平 董长斌 《摩擦学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1417-1428,共12页

齿轮在实际运行中由于润滑状态的不同,齿面摩擦系数存在显著差异,从而对齿轮的传动效率产生影响.变双曲圆弧齿线(VH-CATT)圆柱齿轮通常工作在混合润滑状态下,采用载荷分担理论推导了混合润滑下VH-CATT圆柱齿轮摩擦系数计算公式,建立了... 齿轮在实际运行中由于润滑状态的不同,齿面摩擦系数存在显著差异,从而对齿轮的传动效率产生影响.变双曲圆弧齿线(VH-CATT)圆柱齿轮通常工作在混合润滑状态下,采用载荷分担理论推导了混合润滑下VH-CATT圆柱齿轮摩擦系数计算公式,建立了混合润滑下VH-CATT圆柱齿轮传动效率计算模型,并通过绘制Stribeck曲线,研究了表面形貌参数、润滑油参数和法向载荷等对混合润滑状态下VH-CATT圆柱齿轮摩擦性能和传动效率的影响规律.研究结果表明:表面形貌参数的变化会导致混合润滑区扩大,从而使相同速度下的摩擦系数增大;润滑油黏度的增加会导致摩擦系数增大,同时Stribeck曲线向左移动,混合润滑区向边界润滑区扩展;载荷对Stribeck曲线的影响集中体现在混合润滑区与边界润滑区的过渡阶段;随着转速的增加,传动效率逐渐升高并趋于稳定,而在齿轮转速较低时,润滑油黏度和粗糙度对齿轮传动效率有显著影响. 展开更多

关键词 变双曲圆弧齿线圆柱齿轮 混合润滑 摩擦系数 STRIBECK曲线 传动效率

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旋转刀盘母面成形的弧齿线圆柱齿轮数学建模 被引量：19

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作者 肖华军 侯力 +2 位作者 董璐 蒋易强 魏永峭 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期171-175,共5页

将空间啮合理论用于齿轮的齿面数学方程推导,建立了可用于理论分析的采用旋转刀盘为成形母面的弧齿线圆柱齿轮齿面数学方程。通过观察分析齿轮加工中刀盘与齿胚的运动关系,将弧齿线圆柱齿轮齿面分割为3个主要构成曲面,建立了加工过程中... 将空间啮合理论用于齿轮的齿面数学方程推导,建立了可用于理论分析的采用旋转刀盘为成形母面的弧齿线圆柱齿轮齿面数学方程。通过观察分析齿轮加工中刀盘与齿胚的运动关系,将弧齿线圆柱齿轮齿面分割为3个主要构成曲面,建立了加工过程中的动态与静态坐标系,依据曲面包络理论建立工作曲面的曲面数学方程,根据坐标转换关系建立了齿底和齿根曲面方程;在此基础上建立齿面方程。输出齿面的点云数据,通过逆向工程拟合取得可用于编辑裁剪的齿轮曲面,再根据曲面之间的关系裁剪曲面,最终生成齿轮3D模型实体。此方法建立了精确的弧齿线圆柱齿轮3D模型,并且与采用模拟加工方法生成的模型一致,为精确地进行有限元分析提供了基础;而由此方法获得的曲面方程可用于对弧齿线圆柱齿轮的理论分析。 展开更多

关键词 弧齿线圆柱齿轮 3D建模 旋转刀盘 数学建模

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圆弧齿廓谐波齿轮侧隙及干涉检查仿真 被引量：16

5

作者 陈晓霞 林树忠 +1 位作者 邢静忠 刘玉生 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期643-648,共6页

为保证齿廓形状数学描述的唯一性、几何不变性和连续性,提出基于弧长坐标的圆弧齿廓表示方法,用分段函数表达公切线型双圆弧齿廓。建立了不同波发生器作用下圆弧齿廓谐波齿轮的装配模型,装配模型中柔轮的轮齿能够反映装配变形后柔轮的... 为保证齿廓形状数学描述的唯一性、几何不变性和连续性,提出基于弧长坐标的圆弧齿廓表示方法,用分段函数表达公切线型双圆弧齿廓。建立了不同波发生器作用下圆弧齿廓谐波齿轮的装配模型,装配模型中柔轮的轮齿能够反映装配变形后柔轮的真实工作状态。利用坐标变换,通过求解啮合齿对间的相对位置进行啮合仿真,获得装配状态下啮合齿对间的侧隙分布,并依据侧隙进行干涉检查。实例研究表明,公切线型双圆弧齿廓谐波齿轮的啮合区间大,齿间侧隙分布均匀;但柔轮的最大径向变形量的变化对侧隙分布影响很大,甚至会引起齿廓干涉。 展开更多

关键词 圆弧齿廓 谐波传动 齿轮 侧隙 仿真 干涉检查 装配模型

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圆弧齿轮研究的进展 被引量：16

6

作者 李海翔 李朝阳 陈兵奎 《现代制造工程》 CSCD 2005年第3期19-21,共3页

概述近年来我国在圆弧齿轮基础理论研究、设计与制造工艺等方面取得的进展,着重讨论圆弧齿轮的CAD/CAE技术、硬齿面加工技术和圆弧齿廓谐波齿轮传动,并探讨圆弧齿轮的发展趋势。

关键词 齿轮 圆弧齿轮 边界元法 优化设计 硬齿面加工 圆齿廓谐波齿轮

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渐开线弧齿圆柱齿轮的齿根应力分析 被引量：11

7

作者 吴伟伟 宋爱平 王召垒 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第11期227-229,共3页

简要论述了渐开线弧齿圆柱齿轮的主要几何参数,并对其重合度以及接触线进行了分析,在此基础上提出了渐开线弧齿圆柱齿轮副齿根弯曲应力的计算方法。通过三维软件对渐开线弧齿圆柱齿轮进行三维造型,分析了不同周向模数和不同弧齿线半径... 简要论述了渐开线弧齿圆柱齿轮的主要几何参数,并对其重合度以及接触线进行了分析,在此基础上提出了渐开线弧齿圆柱齿轮副齿根弯曲应力的计算方法。通过三维软件对渐开线弧齿圆柱齿轮进行三维造型,分析了不同周向模数和不同弧齿线半径对弧齿圆柱齿轮的齿根应力的影响。弧齿圆柱齿轮齿根应力与弧齿线半径有明显的关系,比直齿圆柱齿轮具有优越性。 展开更多

关键词 弧齿圆柱齿轮 有限元分析 齿根应力

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新型圆弧齿线圆柱齿轮齿形误差检测方法分析 被引量：6

8

作者 牟如强 侯力 +1 位作者 张海燕 贺林莉 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第8期79-81,85,共4页

随着现代工业技术的发展,人们对齿轮的设计制造和检测精度提出了更高的要求。突破传统设计,采用平行连杆式大刀盘法加工的新型圆弧齿线圆柱齿轮具有常见齿轮不具备的诸多优点,现已得到广泛的关注。传统的齿轮检测方法主要有啮合法和图像... 随着现代工业技术的发展,人们对齿轮的设计制造和检测精度提出了更高的要求。突破传统设计,采用平行连杆式大刀盘法加工的新型圆弧齿线圆柱齿轮具有常见齿轮不具备的诸多优点,现已得到广泛的关注。传统的齿轮检测方法主要有啮合法和图像法,这两种方法都具有很大的局限性,不能实现圆弧齿线圆柱齿轮的检测。因此通过分析圆弧齿线圆柱齿轮的齿形特点,提出了一种齿轮在线检测方法,设计了在线检测系统的总体方案,校正了检测坐标,并设计了检测软件程序。该方法有效地提高了齿轮的加工精度和合格率,为圆弧齿线圆柱齿轮的发展提供了理论依据。 展开更多

关键词 新型圆弧齿线 齿形误差 检测方法

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双圆弧弧齿锥齿轮齿面接触分析 被引量：4

9

作者 张瑞亮 王铁 李红梅 《机械设计》 CSCD 北大核心 2011年第7期80-83,共4页

齿面接触分析是双圆弧弧齿锥齿轮啮合分析的有效工具,是进行加载齿面接触分析、有限元分析的基础。文中利用齿面接触分析(Tooth ContactAnalysis,TCA)原理,结合双圆弧弧齿锥齿轮的齿形特点,对其TCA程序的关键内容及实现方法进行了介绍,... 齿面接触分析是双圆弧弧齿锥齿轮啮合分析的有效工具,是进行加载齿面接触分析、有限元分析的基础。文中利用齿面接触分析(Tooth ContactAnalysis,TCA)原理,结合双圆弧弧齿锥齿轮的齿形特点,对其TCA程序的关键内容及实现方法进行了介绍,实现了对双圆弧弧齿锥齿轮传动啮合质量的数值仿真分析。最后通过实例对该TCA程序进行了验证,为双圆弧弧齿锥齿轮的设计提供了有效的手段和方法。 展开更多

关键词 双圆弧 弧齿锥齿轮 齿面接触分析

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双圆弧弧齿锥齿轮传动的切齿啮合分析 被引量：9

10

作者 武宝林 杨素君 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第5期726-729,共4页

基于双圆弧齿轮的齿形特点 ,结合弧齿锥齿轮的加工原理 ,进行双圆弧弧齿锥齿轮的切齿啮合分析 ,得到了切齿啮合过程中的啮合方程。

关键词 双圆弧弧齿锥齿轮传动 齿面方程 啮合分析

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圆弧齿廓圆弧齿线圆柱齿轮建模及承载能力分析 被引量：1

11

作者 姜碧琼 任重义 +1 位作者 段建中 郭学东 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期742-746,共5页

圆弧齿线圆柱齿轮是一种采用标准圆弧齿廓刀齿及铣刀盘加工的具有凸凹形曲线齿圆柱齿轮。这种齿轮的齿线为圆弧,且具有关于齿宽中央截面对称的特点。根据弧齿锥齿轮的铣齿加工原理,建立了圆弧齿廓圆弧齿线圆柱齿轮齿面数学模型,并依此... 圆弧齿线圆柱齿轮是一种采用标准圆弧齿廓刀齿及铣刀盘加工的具有凸凹形曲线齿圆柱齿轮。这种齿轮的齿线为圆弧,且具有关于齿宽中央截面对称的特点。根据弧齿锥齿轮的铣齿加工原理,建立了圆弧齿廓圆弧齿线圆柱齿轮齿面数学模型,并依此建立了双圆弧齿廓及四圆弧齿廓圆弧齿线圆柱齿轮三维实体模型。最后利用有限元分析软件对齿轮进行了接触应力分析,得到了齿面接触应力云图,结果显示四圆弧齿轮的齿面接触应力约为双圆弧齿轮的80%。研究结果可为圆弧齿廓圆弧齿线圆柱齿轮的设计应用提供理论依据。 展开更多

关键词 圆弧齿廓齿轮 圆弧齿线齿轮 有限元法 接触应力

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曲线齿线圆柱齿轮啮合数学模型 被引量：2

12

作者 李琴 张祺 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期571-577,共7页

参照圆弧齿线圆柱齿轮齿面方程的推导方法以及齿面组成特点,介绍了一类曲线齿线圆柱齿轮的齿面组成特点.采用齿轮啮合原理中的单参数曲面包络方法,运用坐标变换推导了曲线齿线圆柱齿轮的数学方程和共轭齿面方程的一般形式.以圆弧齿线圆... 参照圆弧齿线圆柱齿轮齿面方程的推导方法以及齿面组成特点,介绍了一类曲线齿线圆柱齿轮的齿面组成特点.采用齿轮啮合原理中的单参数曲面包络方法,运用坐标变换推导了曲线齿线圆柱齿轮的数学方程和共轭齿面方程的一般形式.以圆弧齿线圆柱齿轮的齿面方程推导为例,推导了圆弧齿线圆柱齿轮的空间啮合数学模型,并采用UG建模软件建立了圆弧齿线圆柱齿轮的3D模型,验证了该方法的正确性.研究结果为进一步开展新型齿线的设计、新型曲线齿线圆柱齿轮传动研究提供了理论基础. 展开更多

关键词 曲线齿线圆柱齿轮 齿面方程 包络 圆弧齿线圆柱齿轮

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大模数硬齿面滚剃刀齿形的近似造型方法 被引量：2

13

作者 蔡善乐 谢黎明 马志宏 《工具技术》 北大核心 2002年第9期19-22,共4页

基于硬齿面滚剃刀齿形的制造方法 ,分别采用直线、圆弧、双曲线拟合法对滚剃刀法截面齿形进行了近似造型。近似造型误差计算结果表明 ,直线拟合法误差较大 ,但砂轮修整简单 ;圆弧拟合法误差最小 ,但砂轮修整稍难 ;

关键词 滚剃刀 齿形 近似造型 直线 圆弧 双曲线

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仪表圆弧齿轮CAD系统 被引量：1

14

作者 毕玉玲 李荷芬 杜吉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期47-51,共5页

仪表圆弧齿轮ＣＡＤ系统，集齿形设计、齿轮刀具设计、齿轮检验样板制作于一身，在完成上述设计的同时，完成相应的工程绘图。该系统设计速度快、精度高，输入、输出经汉化处理，使用方便，操作简单。

关键词 仪表 圆弧齿轮 CAD 齿轮

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圆弧齿廓谐波齿轮齿廓设计和啮合侧隙优化 被引量：1

15

作者 朱文博 阳鼎 +1 位作者 甘屹 陈龙 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第2期32-39,共8页

以圆弧齿廓谐波齿轮为研究对象,建立柔轮节曲线上任意点的切向方程和法向方程,并将柔轮节曲线上各点的切向位移与法向位移拟合,计算出装入椭圆凸轮波发生器时的柔轮齿廓曲线。根据柔轮坐标系到刚轮坐标系的变换矩阵及所求出的柔轮齿廓曲... 以圆弧齿廓谐波齿轮为研究对象,建立柔轮节曲线上任意点的切向方程和法向方程,并将柔轮节曲线上各点的切向位移与法向位移拟合,计算出装入椭圆凸轮波发生器时的柔轮齿廓曲线。根据柔轮坐标系到刚轮坐标系的变换矩阵及所求出的柔轮齿廓曲线,得到刚轮齿廓上离散点的坐标,从而拟合出与柔轮齿廓共轭的刚轮齿廓。建立了柔轮和刚轮间的侧隙模型,并以啮合侧隙为目标函数,选取柔轮齿面与刚轮齿面接触点的压力角、柔轮齿廓的全齿高、柔轮轮齿的法向转角及柔轮齿面接触线的弧长增量,这4个变量作为侧隙优化的设计变量,使侧隙量在满足约束方程的条件下最小。针对椭圆波发生器的谐波齿轮,通过其圆弧齿廓设计和啮合侧隙优化的实例,验证了理论模型的正确性。 展开更多

关键词 谐波齿轮 圆弧齿廓 啮合侧隙 优化设计

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纯滚动单圆弧齿轮的齿面相对主曲率半径和齿面接触应力分析（英文） 被引量：1

16

作者 赵林林 黄小平 徐敏 《机床与液压》 北大核心 2019年第24期81-86,117,共7页

根据微分几何原理对纯滚动单圆弧齿轮进行曲率MATLAB仿真,分析了纯滚动单圆弧齿轮的不同参数对相对主曲率半径的影响;基于弹性接触变形理论,计算纯滚动单圆弧齿轮传动的齿面接触应力,考查主要参数对纯滚动单圆弧齿轮齿面接触应力的影响... 根据微分几何原理对纯滚动单圆弧齿轮进行曲率MATLAB仿真,分析了纯滚动单圆弧齿轮的不同参数对相对主曲率半径的影响;基于弹性接触变形理论,计算纯滚动单圆弧齿轮传动的齿面接触应力,考查主要参数对纯滚动单圆弧齿轮齿面接触应力的影响,为后续的纯滚动圆弧齿轮的设计制造具有重要意义,为开发新型的齿轮接触强度计算提供借鉴。 展开更多

关键词 纯滚动圆弧齿轮 曲率半径 齿面接触应力

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齿宽、重合度对双圆弧圆柱齿轮动态行为的影响分析 被引量：1

17

作者 武宝林 孟惠荣 邹家辉 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期49-50,共2页

基于圆弧齿轮的啮合传动特点，应用已建立的双圆弧齿轮单自由度啮合振动模型，理论研究了齿宽、重合度对双圆弧齿轮传动过程中振动行为的影响，分析了一些特殊齿宽区域内双圆弧齿轮的动态行为。

关键词 双圆弧齿轮 动态行为 齿宽 重合度 圆柱齿轮

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双圆弧齿轮轮齿弯曲应力的研究 被引量：1

18

作者 张秀亲 李瑞斌 张应顺 《工程设计学报》 CSCD 2003年第3期158-161,共4页

用三维边界元法对GB12759-91双圆弧齿轮的轮齿弯曲应力进行了分析计算,并在此基础上得出齿根应力与法向载荷之间、齿腰应力与法向载荷之间、齿根应力与当量曲率半径之间及齿腰应力与当量曲率半径之间的关系曲线.研究表明,大螺旋角或小... 用三维边界元法对GB12759-91双圆弧齿轮的轮齿弯曲应力进行了分析计算,并在此基础上得出齿根应力与法向载荷之间、齿腰应力与法向载荷之间、齿根应力与当量曲率半径之间及齿腰应力与当量曲率半径之间的关系曲线.研究表明,大螺旋角或小载荷时,齿腰应力大于齿根应力.因此,齿腰应力也是关键环节,需受到重视. 展开更多

关键词 边界元法 双圆弧齿轮 齿腰应力

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二级分流式双圆弧齿轮减速箱结构特性对其振动性能的影响 被引量：1

19

作者 綦耀光 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 1998年第6期59-70,73,共13页

二级分流式双圆弧齿轮减速箱结构参数对其振动特性有一定的影响。减速箱轴承阻尼对轴承所处的轴的振动状况影响显著，对齿轮的振动特性影响较小。增加齿轮的啮合阻尼是降低减速箱系统振动响应峰值的有效措施。轮齿的啮合点分布状况对减... 二级分流式双圆弧齿轮减速箱结构参数对其振动特性有一定的影响。减速箱轴承阻尼对轴承所处的轴的振动状况影响显著，对齿轮的振动特性影响较小。增加齿轮的啮合阻尼是降低减速箱系统振动响应峰值的有效措施。轮齿的啮合点分布状况对减速箱的振动性能有较大的影响，对齿轮轮齿啮入侧修形可以降低减速箱的振动响应。 展开更多

关键词 齿轮减速器 圆弧齿轮 振动 结构参数 减速器

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齿廓为双圆弧齿面齿轮的三维实体的实现 被引量：1

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作者 孟凡净 《工具技术》 2012年第11期21-24,共4页

为了建立齿廓为双圆弧齿面齿轮的三维模型,在建立刀具、面齿轮坐标系和坐标变换矩阵的基础上,利用微分几何和齿轮啮合原理推导了该面齿轮的齿面方程。根据此齿面方程利用Pro/E软件仿真建立了三维实体模型,三维实体模型的成功建立也进一... 为了建立齿廓为双圆弧齿面齿轮的三维模型,在建立刀具、面齿轮坐标系和坐标变换矩阵的基础上,利用微分几何和齿轮啮合原理推导了该面齿轮的齿面方程。根据此齿面方程利用Pro/E软件仿真建立了三维实体模型,三维实体模型的成功建立也进一步验证了齿面方程公式的正确性。 展开更多

关键词 双圆弧面齿轮 齿面方程 三维模型 PRO E

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