基于关节臂扫描式的非圆齿轮误差测量方法研究

发布时间：2020-12-28 11:49

　　非圆齿轮具有结构紧凑、可靠性强等独特优势,广泛应用于工业生产中,其误差测量是目前的研究热点也是研究难点。然而圆柱齿轮发展较早,误差测量方法更加完善,精度检测指标也比较全面。因此,在圆齿轮现有精度指标的基础上建立非圆齿轮精度指标存在必要性,对提高非圆齿轮加工精度具有重要的意义。本文针对非圆齿轮的精度测量,研究非圆齿轮加工误差,对非圆齿轮误差进行分类,在此基础上利用关节臂扫描仪获取非圆齿轮三维点云模型,将三维测试模型和理论模型对齐分析获得非圆齿轮各项误差。最后对已知精度等级的圆柱齿轮进行数据扫描,获取5项强制性检测项目的误差,通过测量的误差值与齿轮新标准ISO 1328-1中的公差允许值进行对比,分析非圆齿轮的误差精度指标。首先,依据非圆齿轮的加工原理,建立非圆齿轮的滚切模型,分析工件转角和齿条水平移动量、几何偏心以及加工刀具所引入的误差。在加工误差的基础上类比圆柱齿轮各误差项目,对非圆齿轮的误差进行分类。其次,建立非圆齿轮的理论三维模型,通过使用折算齿形法和齿廓法线法绘制二维图并做对比分析,引入建模误差系数k,从而提高非圆齿轮理论建模精度。在建立模型的基础上对非圆齿轮进行点云扫描获取三维... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 齿轮测量技术的研究现状
        1.2.2 非圆齿轮测量技术的研究现状
    1.3 本文主要研究内容
        1.3.1 课题研究目的
        1.3.2 课题主要研究的内容
    1.4 本章小结
第2章 非圆齿轮误差分类
    2.1 非圆齿轮加工误差
        2.1.1 加工误差
        2.1.2 非圆齿轮滚切模型的建立
    2.2 工件转角和齿条水平移动量误差分析
        2.2.1 误差模型建立
        2.2.2 误差对齿距的影响
    2.3 几何偏心对非圆齿轮的误差分析
    2.4 加工刀具对非圆齿轮的误差分析
    2.5 非圆齿轮误差分类
    2.6 本章小结
第3章 非圆齿轮建模与点云模型处理
    3.1 非圆齿轮齿廓建模分析
    3.2 点云数据获取与处理
        3.2.1 ROMER关节臂测量机
        3.2.2 GeomagicQualify分析软件
        3.2.3 非圆齿轮点云模型
    3.3 三维点云模型与理论模型对齐分析
        3.3.1 非圆齿轮的基本参数
        3.3.2 非圆齿轮模型对齐算法分析
        3.3.3 非圆齿轮模型对齐功能
    3.4 非圆齿轮误差测量对齐方法确立
    3.5 本章小结
第4章 非圆齿轮误差测量
    4.1 非圆齿轮齿距误差测量
        4.1.1 非圆齿轮齿距误差测量原理
        4.1.2 非圆齿轮齿距误差分析
    4.2 非圆齿轮齿廓误差测量
        4.2.1 理论齿廓数学模型建立
        4.2.2 非圆齿轮齿廓测量原理
        4.2.3 齿廓起测点的确定
        4.2.4 齿廓误差测量分析
    4.3 非圆齿轮齿向误差测量
        4.3.1 齿向误差数学模型的建立
        4.3.2 齿向误差测量分析
    4.4 本章小结
第5章 非圆齿轮精度指标的分析
    5.1 渐开线圆柱齿轮精度标准及评价
    5.2 非圆齿轮精度标准的分析
        5.2.1 非圆齿轮的公差计算公式
        5.2.2 齿轮扫描与建模
        5.2.3 齿轮测量误差的分析
        5.2.4 非圆齿轮精度指标
    5.3 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于几何特征的整体叶轮三维测量模型与CAD模型对齐方法[J]. 邢晓红,郭明森,黄金昌.  中国机械工程. 2017(10)
[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]非圆齿轮齿廓特性分析及偏差测量方法研究[J]. 韩江,高婷,江本赤,夏链.  电子测量与仪器学报. 2016(10)
[4]椭圆族齿轮精度标准建立与偏差测量模型研究[J]. 高婷,韩江,李大柱,夏链.  机械传动. 2015(09)
[5]渐开线齿廓偏差的极坐标法测量[J]. 周津生,朱晓春,张兆祥,王金淦,胡仁礼.  常州工学院学报. 2015(Z1)
[6]基于机器视觉的齿轮齿廓偏差测量[J]. 段振云,张思佳,赵文辉.  计量技术. 2014 (06)
[7]基于大型件特征对齐的误差分析及模型重构[J]. 汤毓,李尚平,李冰.  制造业自动化. 2014(02)
[8]非圆齿轮的跨棒距测量方法研究[J]. 刘永平,孙旋,杨存.  机械传动. 2014(01)
[9]关节臂扫描仪在锻件测量上的应用[J]. 王俊亮.  制造技术与机床. 2013(11)
[10]非圆齿轮齿距误差分析研究[J]. 王亚洲,胡赤兵,邬再新,刘永平.  华中科技大学学报(自然科学版). 2013(06)

博士论文
[1]非圆齿轮数控滚切加工误差分析研究[D]. 王亚洲.兰州理工大学 2013

硕士论文
[1]蜗线型非圆齿轮误差分析及坐标测量方法研究[D]. 张庆飞.兰州理工大学 2016
[2]基于激光扫描的既有轨道状态监测方法与精度分析[D]. 窦鹏.兰州交通大学 2014
[3]单面啮合—双面啮合同步测量方法的研究[D]. 于鑫淼.苏州大学 2013
[4]非圆齿轮极坐标跟踪测量技术的探讨[D]. 刘海军.天津大学 2010
[5]逆向工程中数据测量和点云预处理研究[D]. 董锦菊.西安理工大学 2007



本文编号：2943702