基于VB.net语言开发了齿轮插刀加工内齿轮的范成仿真实验,实现了渐开线内齿轮范成仿真的参数化、可视化和网络化访问。通过改变齿数、齿顶高系数、压力角和变位系数模拟内齿轮范成加工过程和径向进刀顶切现象。齿轮范成仿真不需要安装任何插件就可以在计算机或手机上进行,能够自动评定学生的实验成绩。为配合仿真实验还设计制造了渐开线内齿轮范成仪,拓展了齿轮范成仪的种类,达到了与仿真实验虚实结合、优势互补的教学效果。教学实践表明,内齿轮范成仿真实验较好的达到模拟分析和拓展知识面的教学目的。

针对内啮合齿轮传动,提出1种基于圆弧啮合线的大重合度内啮合齿轮构造方法。选取连接外齿轮和内齿圈节圆交点和齿顶圆交点的圆弧为啮合线,构造在该啮合线上共轭的外齿轮和内齿圈齿顶齿廓;根据共轭原理设计与齿顶齿廓共轭的齿根齿廓,完成内齿圈齿根齿廓修形;对新齿形进行根切检验,分析新齿形啮合几何特性及加载接触;利用数控加工方法完成内啮合齿轮样件的加工并进行啮合试验。研究结果表明：新齿形不产生根切和齿顶干涉;与渐开线内啮合齿轮相比,新齿形重合度大大提高,相对滑动率减小,相对法曲率增大;齿面接触和齿根弯曲应力显著降低,承载能力大大提高;齿数比为38/53的新齿形存在7对齿接触,验证了新齿形的大重合度啮合。

提出了一种将有限元方法和接触理论相结合的内啮合齿轮副啮合刚度计算方法。该方法通过齿轮整体和局部有限元模型分离出啮合点宏观变形,利用线接触变形解析公式计算啮合点接触变形,求解非线性啮合平衡方程后得到齿轮副时变啮合刚度和载荷分布。该方法相比一般有限元法具有更高的计算效率和稳定性,同时克服了解析方法难以考虑斜齿轮和不同齿圈结构影响的缺点。最后,分析了内齿圈不同支撑数目和齿圈厚度对啮合刚度的影响。该方法可为内齿轮副强度及动态特性设计提供有效指导。

在齿轮传动中,有关内齿轮正负变位的规定,GB标准和DIN标准、ISO标准存在相反的规定,文中对内外齿轮的变位进行详细的阐述与解析。

基于渐开线齿轮成型原理,利用三角函数关系,通过计算分别确定了内齿轮磨削过程中齿轮偏磨量和齿廓倾斜偏差,并根据计算结果对相关参数进行了适当调整,从而有效提高了齿轮磨削精度。

内啮合齿轮泵在工作过程中,内齿轮在齿面受到侧向液压力的作用下会与壳体之间会形成一定的楔形油膜,从而使得内齿轮工作过程处于微小振动的状态。利用MATLAB对内齿轮-壳体之间的楔形油膜基于一维雷诺方程进行建模,分析了内齿轮与壳体之间油膜压力场、厚度场,定位了内齿轮的偏心距与偏心角,得到了内齿轮在工作过程中沿着径向微振动的运动规律,从而对内齿轮的工作特性进行预测。