预设定传递误差曲线的螺旋锥齿轮主动设计方法研究

发布时间：2022-02-22 18:27

　　螺旋锥齿轮是重要的机械传动元件,既可以传递运动和动力,又可改变传动方向,且具有传动平稳、噪音低、承载能力高等特点,被广泛应用于工程机械、航空航天、军事、冶金、矿山、船舶等领域。由于螺旋锥齿轮的准共轭特性、齿轮变形以及制造误差的存在,传递误差不可避免,它是影响螺旋锥齿轮传动动态性能、齿面接触质量和振动噪音的主要因素。本文研究了以局部综合法为基础的预设定传递误差曲线的螺旋锥齿轮主动设计方法:预设定滚比一阶导数、接触迹线方向和接触椭圆长轴半径,由已知的轮坯参数和大轮加工调整参数,根据微分几何和啮合原理确定小轮的加工调整参数。由此设计出的螺旋锥齿轮副理论上满足预设定的传递误差曲线,这对实现螺旋锥齿轮齿面接触特性的可控性具有重要的基础意义。在预设定传递误差曲线的螺旋锥齿轮主动设计方法的基础上,引入安装误差敏感系数来衡量齿轮副对安装误差的敏感程度。考虑初始计算点误差敏感性,改进了螺旋锥齿轮主动设计方法,通过计算选择安装误差敏感系数较低的初始计算点,达到减小设计齿轮副误差敏感性的目的。改进后的主动设计方法与原来以工作齿面中点为目标选择初始计算点的主动设计方法相比较,误差敏感性数值平均下降26.68%... 

【文章来源】：中南大学湖南省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 螺旋锥齿轮传动与设计加工过程简介
    1.3 螺旋锥齿轮主动设计研究现状
    1.4 螺旋锥齿轮主动设计研究的意义
    1.5 本论文主要研究内容
    1.6 本章小结
第二章 螺旋锥齿轮齿面接触特性
    2.1 传递误差
        2.1.1 传递误差的定义
        2.1.2 传递误差产生原因
        2.1.3 传递误差曲线
    2.2 螺旋锥齿轮轮齿接触分析
        2.2.1 轮齿接触分析反映的接触质量信息
        2.2.2 轮齿接触分析的准备
        2.2.3 齿面接触轨迹的确定
        2.2.4 齿面接触区的确定
        2.2.5 传递误差曲线的绘制
    2.3 传递误差曲线的评价
        2.3.1 传递误差反映的重要信息
        2.3.2 传递误差曲线的评价
        2.3.3 预设定抛物线传递误差曲线的优势
    2.4 本章小结
第三章 基于局部综合法的螺旋锥齿轮主动设计方法
    3.1 大轮加工调整参数
        3.1.1 节锥角、根锥角
        3.1.2 大轮滚比
        3.1.3 刀盘半径、摇台角、径向刀位
    3.2 初始计算点的选择
    3.3 局部综合法
        3.3.1 局部关系公式
        3.3.2 线接触齿面间几何量的基本关系公式
        3.3.3 预设二阶接触参数
        3.3.4 点接触齿面间几何量的基本关系公式
    3.4 Matlab编程计算
        3.4.1 编程语言介绍
        3.4.2 注意事项
    3.5 算例
    3.6 本章小结
第四章 考虑安装误差敏感性的螺旋锥齿轮主动设计
    4.1 安装误差与安装误差敏感性
    4.2 考虑安装误差敏感性的主动设计
        4.2.1 安装误差敏感系数的数值计算
        4.2.2 考虑安装误差敏感性的初始计算点选择
    4.3 算例
    4.4 本章小结
第五章 安装误差和加工参数误差对啮合特性的影响
    5.1 考虑安装误差的改进轮齿接触分析
        5.1.1 传统TCA的不足
        5.1.2 改进TCA算法
        5.1.3 算例及比较
        5.1.4 滚齿实验
    5.2 啮合特性与加工调整参数关联规律
    5.3 预先考虑安装误差影响的螺旋锥齿轮主动设计
    5.4 本章小结
第六章 主动设计软件编制
    6.1 开发平台的选择和软件的总体方案
        6.1.1 开发平台的选择
        6.1.2 混合编程方案的选择
        6.1.3 软件总体方案的确定和实现
    6.2 软件界面
        6.2.1 齿轮接触分析软件界面
        6.2.2 螺旋锥齿轮主动设计软件界面
    6.3 本章小结
第七章 全文总结
    7.1 论文总结
    7.2 创新点
    7.3 后续研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间主要研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]螺旋锥齿轮齿面接触分析改进算法研究[J]. 唐进元,卢延峰,周超.  航空动力学报. 2009(01)
[2]调整参数误差对齿面接触质量的影响[J]. 唐进元,卢延峰,周超.  航空动力学报. 2008(09)
[3]有误差的螺旋锥齿轮传动接触分析[J]. 唐进元,卢延峰,周超.  机械工程学报. 2008(07)
[4]基于传动误差和齿面印痕控制的弧齿锥齿轮小轮加工参数的设计(英文)[J]. 曹雪梅,方宗德,许浩,苏进展.  Chinese Journal of Aeronautics. 2008(02)
[5]MATLAB与VB混合编程技术研究[J]. 谭炎,张凌燕.  微计算机信息. 2006(15)
[6]Matlab与VB混合编程在轮齿接触分析中的应用[J]. 李慧,邓效忠.  机械与电子. 2005(06)
[7]基于COM的VB与Matlab混合编程[J]. 岳玉芳,尤忠生,张玉双.  计算机工程与设计. 2005(01)
[8]MATLAB在弧齿锥齿轮轮齿接触分析中的应用[J]. 吴锐,杨宏斌.  机械传动. 2004(06)
[9]高重合度弧齿锥齿轮加工参数设计与重合度测定[J]. 邓效忠,方宗德,魏冰阳,杨宏斌.  机械工程学报. 2004(06)
[10]基于变性法的高阶传动误差设计与分析[J]. 魏冰阳,方宗德,周彦伟,邓效忠.  西北工业大学学报. 2003(06)

博士论文
[1]螺旋锥齿轮数控加工与误差修正技术研究[D]. 李小清.华中科技大学 2004



本文编号：3639994