专    业：机械制造及其自动化

导    师：张俊 教授

毕业去向：龙岩市选调生

教育及工作背景：

2018年9月至2021年6月     福州大学   机械制造及其自动化   工学硕士学位

2013年9月至2017年6月    武夷学院   机械设计制造及其自动化  工学学士学位

研究方向：

锥齿轮齿面设计

参与科研项目：

1.国家自然科学基金委员会，面上项目，少齿差锥齿轮章动减速器多源误差扰动机制与精度退化机理研究（51875105），2019-2022，60万，参与

发表论文：

1.黄银坤,吴祎煌,陈琴等.内啮合双圆弧摆线锥齿轮齿面建模与啮合特性仿真[J].福州大学学报(自然科学版),2022,50(01):102-110.

2.陈琴,黄银坤,贾超等.安装误差对双圆弧弧齿锥齿轮章动传动齿面接触特性的影响[J].机械传动,2021,45(12):85-92.

3. Tang Weimin, Huang Yinkun, Wu Yihuang, Yao Ligang, Pan Ling, Zhang Jun*. Geometry design, meshing analysis and error influences of face-hobbed cycloidal bevel gears with double circular-arc profile for a nutation drive[J]. Mechanism and Machine Theory, 2022, 176: 105001.

硕士学位论文简介：

章动式双圆弧摆线锥齿轮齿面设计及传动特性分析

双圆弧锥齿轮章动减速器是一种以章动运动原理为基础、采用内啮合双圆弧锥齿轮作为关键传动元件的新型减速器。目前,双圆弧锥齿轮仍采用成形铣削加工方式,其效率低、成本高,制约了该类减速器的应用。有鉴于此,本文采用端面滚切加工方法进行章动式双圆弧摆线锥齿轮齿面的设计与建模研究,再利用有限元法对所设计的齿面进行啮合特性分析,并进一步研究各参数误差对齿面偏差的影响。在此基础上,开展双圆弧摆线锥齿轮章动减速器的整机设计和传动性能仿真,以期实现该类新型减速器的开发与应用。相关研究内容如下:

(1)章动式双圆弧摆线锥齿轮齿面设计。首先,从端面滚切加工原理出发,进行切齿加工参数的计算;其次,以标准双圆弧齿廓作为切削刃齿廓,建立双圆弧刀齿切削刃数学模型,并据此建立不同旋向的刀盘数学模型;最后,结合展成加工原理,依次建立平面产形轮和内、外双圆弧摆线锥齿轮齿面位置矢量方程,并求解齿面单位法向量。

(2)内啮合双圆弧摆线锥齿轮啮合特性分析。基于推导的内啮合双圆弧摆线锥齿轮副的齿面方程,通过数值计算获得齿面离散数据点,将其导入CAD软件建立内啮合双圆弧摆线锥齿轮副的三维模型。将上述模型导入ANSYS Workbench,利用有限元法开展内啮合双圆弧摆线锥齿轮副的啮合特性分析,揭示负载对齿面接触状态、传动误差、重合度与载荷分配系数的影响规律。

(3)齿面偏差计算及参数影响分析。首先,建立含参数误差的双圆弧摆线锥齿轮齿面数学模型,并利用轴截面数据反求法获得精确的齿面离散点数据;其次,根据误差齿面与理想齿面的关系,确定各精确离散点沿齿面法向量的偏差量;最后,利用误差曲面模型和相应的二阶曲面方程系数,分析了各参数误差对齿面偏差的影响规律。

(4)章动减速器设计及传动性能分析。以前述的双圆弧摆线锥齿轮作为传动元件,设计一种新型的双圆弧摆线锥齿轮章动减速器。首先,根据工况条件计算齿轮副基本参数,进而确定减速器的结构方案;其次,开展减速器结构的精细化设计,完成虚拟样机装配和干涉检查;最后,对双圆弧摆线锥齿轮章动减速器进行传动性能的虚拟仿真分析,验证所提设计方案的合理性。