基于全齿测量的非圆齿轮误差分析

发布时间：2017-06-26 04:09

  本文关键词：基于全齿测量的非圆齿轮误差分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着计算机技术和数控技术的发展,非圆齿轮在现代工业中的应用越来越广泛,其加工制造技术也越来越先进。然而在非圆齿轮测量和误差评定方面目前还没有统一的测量仪器和行业规范,这在一定程度上阻碍了非圆齿轮的进一步发展。基于非圆齿轮测量现状,本文采用了一种普遍适用的非圆齿轮全齿测量方法,通过实验获取非圆齿轮齿廓数据点,并根据所获得的实验数据与理论数据进行比较,分析各项误差对其影响。本文基于非圆齿轮齿廓上的离散点,建立了非圆齿轮统一的齿廓方程,并采用精度最高的极径等增量的方法来确定测量点。为了提高计算效率,首先将非圆齿轮左右侧齿廓分离,然后计算节曲线和齿廓方程的交点。在深入研究测量原理的基础上,运用全齿测量的方法测量非圆齿轮,提出测量点邻域取点和法线预估的方法,很好地解决了测量点干涉问题,经仿真实验证明测量精度提高。随后,根据测量出的真实齿廓数据,结合节曲线和理论齿廓数据,计算出非圆齿轮齿距误差、齿廓误差和齿厚误差。为了类比圆柱齿轮对非圆齿轮进行等级评价,分析了非圆齿轮曲率的计算流程,从而提出了根据齿廓数据点分布情况差异化分配权重比的方法,计算出非圆齿轮每个齿廓对应的等效圆柱齿轮直径,结合误差值确定其精度等级。为了分析加工误差对非圆齿轮的影响,本课题建立了非圆齿轮滚切模型,基于此模型推导出工件转动的角度和齿条水平偏移量对非圆齿轮齿距误差的影响公式,并且深入研究了在非圆齿轮加工过程中,刀具压力角、刀具形状以及安装几何偏心对非圆齿轮齿廓误差所造成的影响。最后,在三维仿真软件中对非圆齿轮进行仿真,证明该测量分析方法的有效性,对非圆齿轮的误差测量与分析有一定的参考价值。
【关键词】：非圆齿轮 全齿测量 误差测量 加工误差
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG86
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 课题背景及研究意义8-9
• 1.2 非圆齿轮测量技术研究现状9-13
• 1.2.1 非圆齿轮误差项定义发展9-10
• 1.2.2 非圆齿轮误差测量国内外研究现状10-13
• 1.3 目前存在问题13-14
• 1.4 主要研究内容14-15
• 第2章 非圆齿轮全齿测量理论基础15-20
• 2.1 非圆齿轮齿形生成15-16
• 2.2 建立统一齿廓方程16-18
• 2.3 测量点确定18
• 2.4 节曲线与齿廓求交点18-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第3章 非圆齿轮全齿测量方法20-32
• 3.1 非圆齿轮全齿测量过程分析20-21
• 3.2 测量中干涉现象分析21-22
• 3.3 测量点邻域取点和法线预估22-26
• 3.3.1 测量点邻域取点22-23
• 3.3.2 法线预估23-26
• 3.4 非圆齿轮全齿测量过程26-31
• 3.4.1 非圆齿轮全齿测量仿真实验26-29
• 3.4.2 验证分析29-31
• 3.5 本章小结31-32
• 第4章 非圆齿轮误差计算与等效32-41
• 4.1 非圆齿轮误差分类32-33
• 4.2 非圆齿轮误差计算33-37
• 4.2.1 非圆齿轮齿距误差33-34
• 4.2.2 非圆齿轮齿廓偏差34-36
• 4.2.3 非圆齿轮齿厚偏差36-37
• 4.3 非圆齿轮等效方法37-38
• 4.4 等效直径的计算38-40
• 4.5 本章小结40-41
• 第5章 非圆齿轮加工误差分析41-58
• 5.1 非圆齿轮加工误差41-44
• 5.1.1 非圆齿轮加工误差分类41-42
• 5.1.2 非圆齿轮滚切模型建立42-44
• 5.2 工件转角和齿条水平移动量误差分析44-46
• 5.2.1 工件转角误差和齿条水平偏移量误差模型建立44-45
• 5.2.2 工件转角对非圆齿轮齿距误差影响的分析45
• 5.2.3 齿条水平移动量对非圆齿轮齿距误差影响的分析45-46
• 5.3 加工刀具误差分析46-52
• 5.3.1 加工刀具压力角对非圆齿轮齿廓误差影响的分析46-49
• 5.3.2 加工刀具形状对非圆齿轮齿廓误差影响的分析49-52
• 5.4 几何偏心误差分析52-57
• 5.4.1 非圆齿轮几何偏心的产生52-53
• 5.4.2 几何偏心对非圆齿轮误差影响的分析53-57
• 5.5 本章小结57-58
• 结论58-59
• 参考文献59-63
• 致谢63

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