机械式变比转向器变比齿条的设计与磨削方法研究
发布时间：2020-12-06 20:43
机械式变比(全称为变传动比,本文简称为“变比”)转向器可以缓解转向轻便性与灵敏性的矛盾,其通过变比齿条与渐开线齿轮的传动实现变比功能,变比齿条齿面是一种复杂的曲面,由工作齿面与过渡曲面构成。为了更高效、更精确地设计变比齿条,本文基于啮合原理,提出机械式变比转向器变比齿条数字设计解析法;根据变比齿条齿面特征,提出基于双参数包络的磨削加工方法,为变比齿条的精加工提供理论依据。本文的主要研究工作包括:(1)从设计原理角度,分析对比变比齿条已有设计方法,在此基础上提出机械式变比转向器变比齿条数字设计解析法;基于啮合原理,建立变比齿轮副的空间坐标系统和坐标变换矩阵,推导变比齿条工作齿面方程、过渡曲面方程和啮合方程,设计变比齿条工作齿面和过渡曲面的求解算法;基于工程实例,在MATLAB中实现机械式变比转向器变比齿条齿面点云数字设计。(2)根据变比齿条齿面特性,分析其加工方法的可行性,根据双参数包络理论,推导包括展成运动和进给运动的磨削加工数学模型;根据刀具齿面方程和加工数学模型,建立磨削变比齿条坐标系统,推导磨削变比齿条齿面方程,从理论上验证该磨削加工方法的正确性;合理的离散磨削参数,确保变比齿条...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
齿轮齿条式变比转向器与核心零件示意图
式变比转向器变比齿条数字设计范种设计方法的优缺点，并提出数字线齿轮参数和变比曲线求解变比齿过渡曲面方程，并在MATLAB 中实向器变比齿条的数字设计法广泛应用于各类特种齿轮的设计，动，渐开线齿轮与变比齿条在传动尔减运算命令，实现渐开线齿轮范转向器变比齿条为例，范成法设计用于其它变比齿轮设计，如非正交
骤（3）：将传动比函数积分，得到变比齿条位移与齿轮转角的函数 S ( 数关系离散化，得到渐开线齿轮每一个相同步长转角下变比齿条的位此关系作为变比齿轮副运动仿真的控制函数。骤（4）：在软件中录制宏命令，复制渐开线齿轮作为刀具齿轮，模拟副的变比传动。将渐开线齿轮旋转一个步长，根据控制函数限制齿条，利用布尔减运算，从齿条坯模型中减去与之啮合过程中叠加的实体（）部分，即可得到该啮合时刻变比齿条的齿面；再对录制宏命令过程程序进行二次开发，编制循环控制函数程序，从而得到循环布尔减运实现变比齿轮副的传动仿真，仿真结束后便可得到变比齿条三维模型骤（5）：一定步长下生成的变比齿条齿面由多个曲面片组成，需要对片进行拟合，得到光滑的齿面。字设计范成法应用较为广泛，整个设计思路基于齿轮的范成加工原理程也比较简单直观，但是该方法设计的齿面存在理论误差，且是不可产生误差机理图如图 2-2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于不同啮合原理的谐波传动齿廓研究[J]. 王家序,袁攀,李俊阳,肖科. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(03)
[2]基于布尔减运算和曲线拟合的变传动比齿条数字建模方法[J]. 张斯宇,胥军,牛子孺,汪炜. 机械传动. 2016(08)
[3]面齿轮的加工研究[J]. 杨平,张帆. 航空精密制造技术. 2016(03)
[4]平面一次包络端面啮合环面蜗杆3维齿廓的理论研究[J]. 杨捷,王进戈,邓星桥,胡登洲. 四川大学学报(工程科学版). 2015(06)
[5]六轴数控蜗杆砂轮磨齿机磨削面齿轮的方法[J]. 郭辉,赵宁,项云飞,张蒙祺. 机械工程学报. 2015(11)
[6]面齿轮磨削仿真及齿面误差分析[J]. 何国旗,严宏志,何瑛,舒陶量,任行丽. 中南大学学报(自然科学版). 2014(07)
[7]拓扑修形斜齿轮的数控成形磨齿加工[J]. 蒋进科,方宗德,苏进展. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(04)
[8]正交变传动比面齿轮的设计及三维造型[J]. 林超,李莎莎,龚海. 湖南大学学报(自然科学版). 2014(03)
[9]格里森CONIFACE面齿轮磨齿加工原理与误差分析[J]. 唐进元,尹凤,张燕. 机械传动. 2012(12)
[10]线面共轭啮合原理及齿面构建方法[J]. 陈兵奎,易文翠,钟晖,谭儒龙. 机械工程学报. 2012(19)
博士论文
[1]汽车机械变比转向器变比齿廓数字设计理论与方法研究[D]. 牛子孺.武汉理工大学 2016
[2]直齿面齿轮啮合性能预控及碟形砂轮磨齿关键技术研究[D]. 李大庆.江苏大学 2013
[3]非圆齿轮数控滚切加工理论与自动编程系统研究[D]. 田芳勇.兰州理工大学 2012
硕士论文
[1]面齿轮滚齿加工方法的研究[D]. 吴亚男.哈尔滨工业大学 2013
[2]变传动比转向器齿轮齿条副设计与有限元分析研究[D]. 段彬.武汉理工大学 2013
[3]非正交面齿轮传动设计研究[D]. 张会会.山东大学 2012
本文编号：2902002
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
齿轮齿条式变比转向器与核心零件示意图
式变比转向器变比齿条数字设计范种设计方法的优缺点，并提出数字线齿轮参数和变比曲线求解变比齿过渡曲面方程，并在MATLAB 中实向器变比齿条的数字设计法广泛应用于各类特种齿轮的设计，动，渐开线齿轮与变比齿条在传动尔减运算命令，实现渐开线齿轮范转向器变比齿条为例，范成法设计用于其它变比齿轮设计，如非正交
骤（3）：将传动比函数积分，得到变比齿条位移与齿轮转角的函数 S ( 数关系离散化，得到渐开线齿轮每一个相同步长转角下变比齿条的位此关系作为变比齿轮副运动仿真的控制函数。骤（4）：在软件中录制宏命令，复制渐开线齿轮作为刀具齿轮，模拟副的变比传动。将渐开线齿轮旋转一个步长，根据控制函数限制齿条，利用布尔减运算，从齿条坯模型中减去与之啮合过程中叠加的实体（）部分，即可得到该啮合时刻变比齿条的齿面；再对录制宏命令过程程序进行二次开发，编制循环控制函数程序，从而得到循环布尔减运实现变比齿轮副的传动仿真，仿真结束后便可得到变比齿条三维模型骤（5）：一定步长下生成的变比齿条齿面由多个曲面片组成，需要对片进行拟合，得到光滑的齿面。字设计范成法应用较为广泛，整个设计思路基于齿轮的范成加工原理程也比较简单直观，但是该方法设计的齿面存在理论误差，且是不可产生误差机理图如图 2-2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于不同啮合原理的谐波传动齿廓研究[J]. 王家序,袁攀,李俊阳,肖科. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(03)
[2]基于布尔减运算和曲线拟合的变传动比齿条数字建模方法[J]. 张斯宇,胥军,牛子孺,汪炜. 机械传动. 2016(08)
[3]面齿轮的加工研究[J]. 杨平,张帆. 航空精密制造技术. 2016(03)
[4]平面一次包络端面啮合环面蜗杆3维齿廓的理论研究[J]. 杨捷,王进戈,邓星桥,胡登洲. 四川大学学报(工程科学版). 2015(06)
[5]六轴数控蜗杆砂轮磨齿机磨削面齿轮的方法[J]. 郭辉,赵宁,项云飞,张蒙祺. 机械工程学报. 2015(11)
[6]面齿轮磨削仿真及齿面误差分析[J]. 何国旗,严宏志,何瑛,舒陶量,任行丽. 中南大学学报(自然科学版). 2014(07)
[7]拓扑修形斜齿轮的数控成形磨齿加工[J]. 蒋进科,方宗德,苏进展. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(04)
[8]正交变传动比面齿轮的设计及三维造型[J]. 林超,李莎莎,龚海. 湖南大学学报(自然科学版). 2014(03)
[9]格里森CONIFACE面齿轮磨齿加工原理与误差分析[J]. 唐进元,尹凤,张燕. 机械传动. 2012(12)
[10]线面共轭啮合原理及齿面构建方法[J]. 陈兵奎,易文翠,钟晖,谭儒龙. 机械工程学报. 2012(19)
博士论文
[1]汽车机械变比转向器变比齿廓数字设计理论与方法研究[D]. 牛子孺.武汉理工大学 2016
[2]直齿面齿轮啮合性能预控及碟形砂轮磨齿关键技术研究[D]. 李大庆.江苏大学 2013
[3]非圆齿轮数控滚切加工理论与自动编程系统研究[D]. 田芳勇.兰州理工大学 2012
硕士论文
[1]面齿轮滚齿加工方法的研究[D]. 吴亚男.哈尔滨工业大学 2013
[2]变传动比转向器齿轮齿条副设计与有限元分析研究[D]. 段彬.武汉理工大学 2013
[3]非正交面齿轮传动设计研究[D]. 张会会.山东大学 2012
本文编号：2902002
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