非圆齿轮精度评价与偏差测量方法研究
发布时间：2020-12-28 07:42
与传统的连杆机构和凸轮机构相比,非圆齿轮具有传动平稳、结构紧凑、易于实现动平衡等优点,可根据实际运动需求进行设计,以实现变传动比,精确高效地完成非线性传动,在仪器仪表、轻工纺织、液压马达、农用机械、造纸印刷等领域均有广泛应用。随着计算机技术、数控加工技术以及CAD/CAM技术的发展,非圆齿轮设计和制造中的难题有了较好的解决方法,此外工程实际中对非线性传动机构的需求不断增多,这些因素都为非圆齿轮提供了广泛的研究与应用前景。目前,国内外关于非圆齿轮几何精度测量方面(形状误差的检测、工艺误差的分析等)的研究较少,非圆齿轮的测量技术和检测仪器尚处于研究初期。没有完整的精度评价体系,没有有效的偏差测量方法,没有专用的齿轮检测设备,是非圆齿轮精度测量研究的现状,想要非圆齿轮得到更好的应用与推广,就必须解决这些问题。本课题的来源是国家自然科学基金项目“高阶多段变性椭圆拟合自由节曲线的非圆齿轮制造及适应性设计研究”(编号:51275147)。结合项目中的研究内容与研究工作,本文对非圆齿轮的加工理论、精度评价和偏差测量等相关问题进行了全面而系统的研究,主要研究工作如下:(1)根据非圆齿轮的齿廓形成原理,...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：212 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
按照节曲线的封闭情况分类
合肥工业大学博士研究生学位论文按照节曲线的特征规律，闭式非圆齿轮可以分为自由节曲线齿轮和典型节曲线齿轮两类。自由节曲线齿轮的节曲线没有确定的数学表达式，一般根据给定的传动要求进行反求设计，通过分段曲线或列表曲线进行描述[5]，如图 1.3（a）所示。与自由节曲线齿轮相对应的是典型节曲线齿轮，这类齿轮的节曲线可以通过确定的数学表达式进行描述，满足某一种曲线的形状规律，例如椭圆族齿轮[9]、巴斯噶蜗线齿轮[10]、傅里叶齿轮[11]等，如图 1.3（b）所示。
于非圆齿轮检测的研究也逐步开展起来。国外方面，日本的近久满雄[127]、香男[128]等人在非圆齿轮啮合检测方面做了深入研究，通过齿轮的啮合来进行非轮的综合检测与齿形检测。国内方面，20 年代末至 21 世纪初，以石照耀、唐德威、陈惠贤为代表的学非圆齿轮综合偏差测量方面进行了大量的研究，如单面啮合法、双面啮合法、标法、跨棒距法等。2013 年至今，以胡赤兵、李建刚为代表的学者开始着手非圆齿轮单项偏差测量方面的研究。非圆齿轮单面啮合测量法是指被测齿轮与标准元件在公称中心距下做有侧单面啮合传动时测量齿轮实际转角，将测量值与理论转角值进行实时比较，所值即为切向综合偏差。哈尔滨工业大学唐德威提出了一种基于光栅的非圆齿面啮合测量方法[129]；北京工业大学石照耀等人设计了一种基于角编码器的非轮误差单面啮合滚动点扫描测量装置[130]，如图 1.5 所示：被测非圆齿轮回转测量回转轴分别安装角编码器，测量回转主轴安装在固定床身上，被测非圆齿转主轴安装在径向测量滑板上，分别由伺服电机驱动按照传动关系进行非圆理论径向运动，实现被测齿轮和测量元件单面啮合，完成切向综合偏差测量。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于激光位移传感器的锥齿轮齿距偏差及齿圈跳动测量[J]. 邱林,宋爱平,沈雨涵,彭云. 机械传动. 2017(06)
[2]圆柱齿轮新老国际精度标准的差异[J]. 汤洁,柴玲玉,石照耀. 机械传动. 2017(03)
[3]齿轮整体误差测量中齿廓评价区域确定方法[J]. 石照耀,王笑一,于渤,舒赞辉. 机械工程学报. 2017(03)
[4]基于全信息的齿轮精度评价体系[J]. 王笑一,石照耀. 中国科学:技术科学. 2017(01)
[5]齿轮齿廓的测量方法及不确定度评定[J]. 周森,蒋聪,徐健,陶磊,陈龙. 计量技术. 2017(01)
[6]基于全齿廓信息的齿距偏差快速测量方法[J]. 王笑一,石照耀,林家春. 仪器仪表学报. 2016(10)
[7]基于MATLAB的非圆齿轮节曲线设计[J]. 张健,于膑,税静,起雪梅. 机械与电子. 2016(04)
[8]基于NURBS曲面拟合的特大型齿轮齿廓偏差评定[J]. 林家春,石照耀,潘晨光,张白. 仪器仪表学报. 2016(03)
[9]三坐标球头测量系统误差分析[J]. 王恩双,徐连军. 科技创新与应用. 2016(05)
[10]齿轮误差三维评定方法[J]. 张白,石照耀,林家春. 光学精密工程. 2016(02)
博士论文
[1]齿轮整体误差测量的基础理论及其应用研究[D]. 王笑一.北京工业大学 2016
[2]齿轮测量中心若干关键技术研究[D]. 韩连福.哈尔滨工业大学 2015
[3]基于模糊集合的GPS测量不确定度理论与方法研究[D]. 杨久东.中国矿业大学（北京） 2014
[4]柔性电子齿轮箱设计及精度控制方法研究[D]. 田晓青.合肥工业大学 2014
硕士论文
[1]齿轮激光精密测量装置与软件系统的研发[D]. 邱林.扬州大学 2017
[2]高阶变性傅里叶非圆齿轮络交机构数学建模、参数优化和仿真分析[D]. 严江军.浙江理工大学 2016
[3]基于全齿测量的非圆齿轮误差分析[D]. 高雯雯.哈尔滨工业大学 2016
[4]高速干式滚齿加工工艺参数优化研究[D]. 钟金龙.重庆大学 2015
[5]基于图像处理的齿轮测量系统的研究[D]. 张华军.重庆大学 2015
[6]自由节曲线非圆齿轮CAD/CAM技术研究与系统开发[D]. 李大柱.合肥工业大学 2015
[7]单个非圆齿轮测量的研究[D]. 单艳珍.哈尔滨工业大学 2015
[8]滚筒抽油机用非圆行星齿轮换向装置的研究[D]. 刘云飞.哈尔滨工业大学 2014
[9]非圆齿轮加工误差测量技术研究[D]. 孙旋.兰州理工大学 2014
[10]非圆齿轮制造误差分析及补偿方法研究[D]. 刘浩.兰州理工大学 2013
本文编号：2943391
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：212 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
按照节曲线的封闭情况分类
合肥工业大学博士研究生学位论文按照节曲线的特征规律，闭式非圆齿轮可以分为自由节曲线齿轮和典型节曲线齿轮两类。自由节曲线齿轮的节曲线没有确定的数学表达式，一般根据给定的传动要求进行反求设计，通过分段曲线或列表曲线进行描述[5]，如图 1.3（a）所示。与自由节曲线齿轮相对应的是典型节曲线齿轮，这类齿轮的节曲线可以通过确定的数学表达式进行描述，满足某一种曲线的形状规律，例如椭圆族齿轮[9]、巴斯噶蜗线齿轮[10]、傅里叶齿轮[11]等，如图 1.3（b）所示。
于非圆齿轮检测的研究也逐步开展起来。国外方面，日本的近久满雄[127]、香男[128]等人在非圆齿轮啮合检测方面做了深入研究，通过齿轮的啮合来进行非轮的综合检测与齿形检测。国内方面，20 年代末至 21 世纪初，以石照耀、唐德威、陈惠贤为代表的学非圆齿轮综合偏差测量方面进行了大量的研究，如单面啮合法、双面啮合法、标法、跨棒距法等。2013 年至今，以胡赤兵、李建刚为代表的学者开始着手非圆齿轮单项偏差测量方面的研究。非圆齿轮单面啮合测量法是指被测齿轮与标准元件在公称中心距下做有侧单面啮合传动时测量齿轮实际转角，将测量值与理论转角值进行实时比较，所值即为切向综合偏差。哈尔滨工业大学唐德威提出了一种基于光栅的非圆齿面啮合测量方法[129]；北京工业大学石照耀等人设计了一种基于角编码器的非轮误差单面啮合滚动点扫描测量装置[130]，如图 1.5 所示：被测非圆齿轮回转测量回转轴分别安装角编码器，测量回转主轴安装在固定床身上，被测非圆齿转主轴安装在径向测量滑板上，分别由伺服电机驱动按照传动关系进行非圆理论径向运动，实现被测齿轮和测量元件单面啮合，完成切向综合偏差测量。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于激光位移传感器的锥齿轮齿距偏差及齿圈跳动测量[J]. 邱林,宋爱平,沈雨涵,彭云. 机械传动. 2017(06)
[2]圆柱齿轮新老国际精度标准的差异[J]. 汤洁,柴玲玉,石照耀. 机械传动. 2017(03)
[3]齿轮整体误差测量中齿廓评价区域确定方法[J]. 石照耀,王笑一,于渤,舒赞辉. 机械工程学报. 2017(03)
[4]基于全信息的齿轮精度评价体系[J]. 王笑一,石照耀. 中国科学:技术科学. 2017(01)
[5]齿轮齿廓的测量方法及不确定度评定[J]. 周森,蒋聪,徐健,陶磊,陈龙. 计量技术. 2017(01)
[6]基于全齿廓信息的齿距偏差快速测量方法[J]. 王笑一,石照耀,林家春. 仪器仪表学报. 2016(10)
[7]基于MATLAB的非圆齿轮节曲线设计[J]. 张健,于膑,税静,起雪梅. 机械与电子. 2016(04)
[8]基于NURBS曲面拟合的特大型齿轮齿廓偏差评定[J]. 林家春,石照耀,潘晨光,张白. 仪器仪表学报. 2016(03)
[9]三坐标球头测量系统误差分析[J]. 王恩双,徐连军. 科技创新与应用. 2016(05)
[10]齿轮误差三维评定方法[J]. 张白,石照耀,林家春. 光学精密工程. 2016(02)
博士论文
[1]齿轮整体误差测量的基础理论及其应用研究[D]. 王笑一.北京工业大学 2016
[2]齿轮测量中心若干关键技术研究[D]. 韩连福.哈尔滨工业大学 2015
[3]基于模糊集合的GPS测量不确定度理论与方法研究[D]. 杨久东.中国矿业大学（北京） 2014
[4]柔性电子齿轮箱设计及精度控制方法研究[D]. 田晓青.合肥工业大学 2014
硕士论文
[1]齿轮激光精密测量装置与软件系统的研发[D]. 邱林.扬州大学 2017
[2]高阶变性傅里叶非圆齿轮络交机构数学建模、参数优化和仿真分析[D]. 严江军.浙江理工大学 2016
[3]基于全齿测量的非圆齿轮误差分析[D]. 高雯雯.哈尔滨工业大学 2016
[4]高速干式滚齿加工工艺参数优化研究[D]. 钟金龙.重庆大学 2015
[5]基于图像处理的齿轮测量系统的研究[D]. 张华军.重庆大学 2015
[6]自由节曲线非圆齿轮CAD/CAM技术研究与系统开发[D]. 李大柱.合肥工业大学 2015
[7]单个非圆齿轮测量的研究[D]. 单艳珍.哈尔滨工业大学 2015
[8]滚筒抽油机用非圆行星齿轮换向装置的研究[D]. 刘云飞.哈尔滨工业大学 2014
[9]非圆齿轮加工误差测量技术研究[D]. 孙旋.兰州理工大学 2014
[10]非圆齿轮制造误差分析及补偿方法研究[D]. 刘浩.兰州理工大学 2013
本文编号：2943391
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