单个非圆齿轮测量的研究

发布时间：2017-07-27 15:32

  本文关键词：单个非圆齿轮测量的研究

  更多相关文章： 非圆齿轮 统一齿廓方程 数学分析 测量 精度等级评定

【摘要】：由于非圆齿轮节曲线的非圆特性,非圆齿轮每一个齿形都不同,因此不能像圆柱齿轮那样通过研究一对齿廓的啮合就能得出它们的传动性能,也没有一套完整的方案像渐开线圆柱齿轮那样对非圆齿轮进行测量和评价,严重制约了它的应用。本文就是基于非圆齿轮的测量现状,对比圆柱齿轮的测量与精度等级评价方法,建立了一套针对非圆齿轮单齿普遍适用的测量与评价方法。针对非圆齿轮只能获得它齿廓上一系列离散点的现状,本文提出建立一套基于非圆齿轮齿廓上的离散点,获得其统一齿廓方程的方法。本文基于非圆齿轮的节曲线,通过媒介共轭法获得其齿廓上的数据点,或者通过数值方法获得齿廓上的点及该点处的法线方向,分别利用三次样条插值函数、B样条插值函数对离散齿廓点进行处理,通过对比样条插值函数与理论齿廓在等弧长型值点处的切线方向夹角与距离值,选出能近似理论齿廓的样条插值曲线,进而建立一套普遍适用的非圆齿轮齿廓表达式。在深入理解渐开线圆柱齿轮测量的基础上,本文提出了针对于单个非圆齿轮切实可行的测量指标,主要包括单齿误差与多齿误差,然后根据每个指标的不同,制定出针对每个指标的测量方案,并进行误差分析与评价。在此过程中本文推导了非圆齿轮测量中会涉及的各种数学算法,给出了详细的算法分析,为非圆齿轮的测量准备了理论条件。并详细分析了单齿误差中齿廓误差的测量,多齿误差中齿距误差的测量。最后以偏心圆齿轮为例,理论上分析了测量方法的有效性;根据本文提出的测量方法,运用Vericut软件进行仿真实验,证明了加工刀具对齿轮齿距齿廓误差的影响。
【关键词】：非圆齿轮 统一齿廓方程 数学分析 测量 精度等级评定
【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】：2015
【分类号】：TG86
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第1章 绪论7-14
• 1.1 课题背景及研究意义7-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.2.1 齿轮测量技术的研究现状9-10
• 1.2.2 测量研究现状10-11
• 1.3 存在问题11-12
• 1.4 主要工作内容12-14
• 第2章 非圆齿轮统一齿廓方程的建立14-30
• 2.1 齿廓生成方法介绍14
• 2.2 已知离散点建立统一齿廓方程14-23
• 2.2.1 分段三次样条拟合方法的研究14-16
• 2.2.2 插值结果对比分析16-23
• 2.3 已知离散点与法线方向建立统一齿廓方程23-26
• 2.3.1 B样条函数确定23-24
• 2.3.2 控制点的求取24-25
• 2.3.3 齿形啮合实例25-26
• 2.4 两种样条插值效果对比分析26-28
• 2.5 本章小结28-30
• 第3章 非圆齿轮齿廓测量的数学分析30-40
• 3.1 测量点的求取30-32
• 3.1.1 分离左右齿廓30-31
• 3.1.2 节曲线与齿廓求交点31-32
• 3.2 三次样条中的坐标变换32
• 3.3 求跨棒距的中心32-35
• 3.3.1 求已知数据点的切向量与法向量33-35
• 3.3.2 求法向等距线的交点35
• 3.4 路径规划35-38
• 3.4.1 每个点单独路径规划36
• 3.4.2 多测量点时优化路径规划36-38
• 3.5 非圆齿轮等效转化圆形齿轮38
• 3.6 本章小结38-40
• 第4章 非圆齿轮的测量40-51
• 4.1 非圆齿轮测量方法分析40-41
• 4.2 定义非圆齿轮测量的误差项41-43
• 4.2.1 单个齿的误差项41-42
• 4.2.2 多个齿的误差项42-43
• 4.3 误差测量方法分析43-46
• 4.3.1 齿廓总偏差测量方法分析44-45
• 4.3.2 多齿误差测量方法45-46
• 4.4 仿真测量过程46-49
• 4.4.1 齿距误差测量仿真47-48
• 4.4.2 齿廓误差测量仿真48-49
• 4.5 误差分析及精度等级评价49-50
• 4.5.1 齿廓误差处理及精度等级评价49-50
• 4.5.2 齿距误差的处理及精度等级评价50
• 4.6 本章小结50-51
• 第5章 齿距误差测量与数据处理实例51-60
• 5.1 理论齿距误差测量分析51-54
• 5.2 非圆齿轮齿距误差测量实例54-55
• 5.3 加工刀具对非圆齿轮误差的影响55-59
• 5.4 本章小结59-60
• 结论60-61
• 参考文献61-65
• 附录A65-70
• A.1 偏心圆齿轮齿距误差数据表65-66
• A.2 非圆齿轮理论加工齿距误差数据表66-67
• A.3 非圆齿轮刀具误差情况下的齿距误差数据表67-70
• 致谢70

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本文编号：582133