蜗线型非圆齿轮误差分析及坐标测量方法研究

发布时间：2017-08-30 11:31

  本文关键词：蜗线型非圆齿轮误差分析及坐标测量方法研究

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【摘要】：蜗线型齿轮是一种节曲线向径按余弦规律变化的非圆齿轮,因其能够实现两轴间的变速比传动,且具有结构紧凑、传动高效平稳等优点,因此被广泛地应用于水稻插秧机、结晶器连铸生产装置等机械设备中。而在实际应用中,对该类齿轮使用性能要求较高,因此,有必要对其精度控制与误差测量方面作进一步的研究。基于此,本课题以蜗线型非圆齿轮为研究对象,从齿廓设计方法与滚齿加工误差等方面探讨了该类齿轮的加工误差及测量方面的有关问题。首先,以圆柱齿轮误差基本理论为依据,详细分析了蜗线型非圆齿轮的加工误差,并在此基础上,分别从影响非圆齿轮传动的精确性、平稳性、载荷分布的均匀性以及齿侧间隙四个方面介绍了机床、刀具及齿坯等工艺系统误差对加工误差的影响。参考并借鉴圆柱齿轮的误差检测项目,总结并归纳出蜗线型非圆齿轮的误差检测项目。其次,以折算齿形法为理论设计依据,对蜗线型非圆齿轮的各个齿廓等效为不同齿数的圆柱齿轮来处理,通过三维绘图软件建模,并在数控滚齿机床上加工出实物图。另外,分析了三坐标测量机的数据采样方法及对测量点的路径规划等问题,为下一步精确测量齿廓数据做铺垫。最后,采用渐开线法线法建立了蜗线型非圆齿轮所测偏差项的数学模型,利用三坐标测量机采集其齿廓数据,将测得的有效数据代入各偏差项公式,并求解出各个偏差项的结果。为了提高蜗线型非圆齿轮的加工精度和测量精度,对蜗线型齿轮的误差项进行补偿与修正分析,这将有效改善该类齿轮在机械传动系统中的工作性能。通过上述的研究工作,系统的建立了蜗线型非圆齿轮的误差测量项目,为今后对该类齿轮误差控制方面的深入研究及精度等级的制定提供了借鉴。
【关键词】：蜗线型齿轮 折算齿形法 误差项目 渐开线法线法 误差补偿及修正
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG86
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-13
• 第1章 绪论13-22
• 1.1 课题研究的意义13-14
• 1.2 非圆齿轮的特点及应用14-15
• 1.2.1 非圆齿轮的特点14
• 1.2.2 非圆齿轮的应用14-15
• 1.3 齿轮测量技术及仪器的研究现状15-20
• 1.3.1 齿轮测量技术与仪器的国内外研究现状15-17
• 1.3.2 非圆齿轮测量技术的国内外研究现状17-20
• 1.4 本课题研究内容20-21
• 1.5 本章小结21-22
• 第2章 非圆齿轮加工误差分析及误差项目确立22-32
• 2.1 非圆齿轮加工误差分析22-29
• 2.1.1 非圆直齿轮滚切加工误差成因22-23
• 2.1.2 非圆齿轮滚切加工误差理论分析23-29
• 2.2 非圆齿轮误差项目的分析及确立29-31
• 2.3 本章小结31-32
• 第3章 蜗线型齿轮齿廓设计及误差建模32-44
• 3.1 蜗线型齿轮齿廓设计32-37
• 3.1.1 蜗线型齿轮基本理论32-33
• 3.1.2 蜗线型齿轮齿廓设计33-37
• 3.2 蜗线型齿轮误差模型的建立37-43
• 3.2.1 渐开线齿廓基本理论37-39
• 3.2.2 蜗线型齿轮齿廓偏差的确定39
• 3.2.3 蜗线型齿轮齿廓偏差数学模型的建立39-41
• 3.2.4 蜗线型齿轮齿距偏差模型的建立41-42
• 3.2.5 齿距累积误差模型的建立42-43
• 3.2.6 三点共圆法在蜗线型齿轮偏差项计算中的应用43
• 3.3 本章小结43-44
• 第4章 蜗线型齿轮误差测量流程及计算44-53
• 4.1 三坐标测量机组成、工作原理及测量方式44-47
• 4.1.1 蜗线型齿轮齿廓起始测量范围的确定45
• 4.1.2 采样方法的确定45-46
• 4.1.3 测量路径规划46-47
• 4.2 蜗线型齿轮各项偏差的计算47-52
• 4.2.1 蜗线型齿轮齿廓偏差的计算47-51
• 4.2.2 齿距偏差及齿距累积误差计算结果51-52
• 4.3 本章小结52-53
• 第5章 蜗线型齿轮误差补偿理论与修正方法分析53-59
• 5.1 加工误差补偿方法分析53-56
• 5.1.1 加工误差补偿原理53-54
• 5.1.2 滚齿加工中几何偏心与主轴回转误差的补偿54-56
• 5.2 蜗线型齿轮测量误差补偿方法56-58
• 5.3 蜗线型齿轮误差补偿与修正结果58
• 5.4 本章小结58-59
• 总结与展望59-61
• 总结59
• 展望59-61
• 参考文献61-64
• 致谢64-65
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录65-66
• 附录B 蜗线型齿轮部分齿廓数据66-72

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本文编号：759046