当前位置:主页 > 科技论文 > 机械论文 >

超环面行星蜗杆传动齿廓几何建模与基于误差和弹性变形的啮合特性分析

发布时间:2018-06-23 11:56

  本文选题:超环面行星蜗杆传动 + 误差弹性啮合 ; 参考:《福州大学》2014年博士论文


【摘要】:超环面行星蜗杆减速器在运行过程中存在的噪音严重制约着这种传动的普及和推广。为了提高超环面行星蜗杆传动的精度、降低噪音,论文分别从提高超环面行星蜗杆传动的啮合精度、几何模型精度和加工精度三个方面,对弹性变形和误差对传动啮合特性的影响、关键零部件的数字化建模和数控加工过程中干涉区域的检验开展研究。综合考虑弹性变形和误差对传动系统传动性能的影响,建立了基于误差的超环面行星蜗杆传动弹性啮合的理论体系。推导了考虑弹性变形和误差的中心蜗杆和内超环面齿轮齿廓曲面方程,并分析了弹性变形和误差对接触线、诱导法曲率和螺旋升角的影响。从分析结果可以看出,要改善超环面行星蜗杆传动的啮合性能,应该综合考虑弹性变形和误差造成的影响。超环面行星蜗杆传动中的关键零件中心蜗杆和内超环面齿轮的齿廓曲面是一种复杂的空间曲面。针对内超环面齿轮和中心蜗杆数字化模型的精度问题,提出基于数值方法的内超环面齿轮和中心蜗杆的离散建模方法。建立两种不同网格精度的内超环面齿轮齿廓曲面的实体模型,并完成了齿廓曲面的实体加工。通过法面齿廓和表面粗糙度的测量比较,验证了该建模方法可以有效地控制内超环面齿轮和中心蜗杆齿面精度。为了弥补内超环面齿轮和中心蜗杆离散建模方法的不足,提出一种基于B样条曲面插值误差控制的内超环面齿轮螺旋齿面建模方法,通过对插值误差的分析,最终确定满足精度要求的合理的内超环面齿轮螺旋齿面网格数量。针对利用球头刀具数控加工内超环面齿轮齿面局部内凹区域的过程中出现的刀具干涉现象,提出内超环面齿轮局部和全局干涉检验方法。通过实例验证了选取不同刀具半径时,内超环面齿轮齿面局部和全局干涉区域的变化情况。得出在内超环面齿轮的实际加工过程中,通过刀具半径的合理选择可以有效地避免加工干涉,并进一步验证了内超环面齿轮局部和全局干涉检验方法的可行性。
[Abstract]:The noise of the supertoroidal planetary worm reducer in operation seriously restricts the popularization and popularization of this transmission. In order to improve the accuracy and reduce the noise of the supertoroidal planetary worm drive, this paper improves the meshing accuracy, geometric model precision and machining accuracy of the super-toroidal planetary worm transmission. The effects of elastic deformation and error on the meshing characteristics of transmission, the digital modeling of key parts and the inspection of interference region in NC machining are studied. Considering the influence of elastic deformation and error on transmission performance, a theoretical system of elastic meshing of toroidal planetary worm gearing based on error is established. The equations of tooth profile surface of center worm and inner ring gear considering elastic deformation and error are derived, and the effects of elastic deformation and error on contact line, induced normal curvature and spiral angle are analyzed. It can be seen from the analysis results that the influence of elastic deformation and error should be considered synthetically in order to improve the meshing performance of supertoroidal planetary worm gearing. The tooth profile surface of the center worm and the inner super ring gear is a complicated space surface, which is the key part of the super toroidal planetary worm transmission. Aiming at the accuracy of the digital model of inner ring gear and center worm, a discrete modeling method of inner super ring gear and center worm based on numerical method is proposed. Two kinds of solid models of tooth profile surface of inner ring gear with different mesh accuracy are established and the solid machining of tooth profile surface is completed. By comparing the normal tooth profile and surface roughness, it is verified that the modeling method can effectively control the tooth surface accuracy of the inner torus gear and the center worm gear. In order to make up for the shortage of discrete modeling method of inner torus gear and center worm, a method of spiral tooth surface modeling based on B-spline surface interpolation error control is proposed, and the interpolation error is analyzed. Finally, the reasonable number of spiral tooth mesh of the inner ring gear is determined to meet the precision requirement. Aiming at the phenomenon of tool interference in the process of NC machining the local concave area of the tooth surface of the inner ring gear by using the ball head tool, a method of local and global interference testing for the inner super ring gear is put forward. The variation of the local and global interference region of the tooth surface of the inner ring gear is verified by an example when different cutting tool radii are selected. It is concluded that the machining interference can be avoided effectively by the reasonable selection of tool radius in the actual machining process of the inner super-ring gear, and the feasibility of the local and global interference inspection method of the inner super-ring gear is further verified.
【学位授予单位】:福州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TH132.44

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 林青;;环面点邻域形状的研究与应用[J];武汉水运工程学院学报;1989年02期

2 刘欣;许立忠;周守勇;;超环面机电传动的结构参数及电磁啮合分析[J];机械设计;2014年04期

3 刘峰;许立忠;;机电集成超环面传动的驱动机理[J];辽宁石油化工大学学报;2008年01期

4 郝秀红;许立忠;;机电集成超环面传动啮合参数激励下的稳定性分析[J];中国机械工程;2007年24期

5 洪玫;姚立纲;;基于数值方法的内超环面齿轮齿廓离散建模[J];图学学报;2013年04期

6 彭晓南;可重磨多头直廓环面蜗轮滚刀结构和制造工艺的改进[J];新技术新工艺;1995年03期

7 许立忠;高艳霞;;机电集成超环面传动非线性机电耦合动力学研究[J];燕山大学学报;2013年01期

8 耿淑杰,周承志;超光滑超环面镜的检测[J];长春理工大学学报;2005年02期

9 许立忠;蔡毅;;机电集成超环面传动集成原理和磁力分析[J];机械设计与研究;2006年01期

10 刘欣;许立忠;;带校正的机电集成超环面传动最优控制[J];航空动力学报;2010年05期

相关会议论文 前2条

1 洪玫;姚立纲;;基于数值方法的内超环面行星齿轮齿廓离散建模[A];第十五届中国科协年会第27分会场:现代图学推动数字设计与制造论坛论文集[C];2013年

2 谢建华;丁旺才;;多自由度碰撞振动系统环面分岔与混沌研究[A];第七届全国非线性动力学学术会议和第九届全国非线性振动学术会议论文集[C];2004年

相关博士学位论文 前2条

1 洪玫;超环面行星蜗杆传动齿廓几何建模与基于误差和弹性变形的啮合特性分析[D];福州大学;2014年

2 张建路;KAM环面的渐近轨道[D];南京大学;2014年

相关硕士学位论文 前9条

1 景昱波;环面图的列表染色[D];浙江师范大学;2015年

2 曹泷;叉排圆管非对称间断环面槽换热器翅片传热特性的数值研究[D];兰州交通大学;2014年

3 邓润林;牵引式全环面IVT设计方法的初步研究[D];华中科技大学;2005年

4 董操;二维环面的匹配排除[D];山西大学;2010年

5 赵雯洲;K_7在环面上的嵌入[D];华东师范大学;2012年

6 秦玉凤;环面纽结T_(3,2n)、T_(4,2n)在广义方格图中的嵌入问题和完全3-部图K_(2,5,n)的交叉数[D];东北师范大学;2014年

7 黄探霄;CP~n中具有循环调和序列的平坦极小环面[D];南昌大学;2010年

8 崔怀愈;超环面镜聚焦46.9nm软X射线激光烧蚀固体靶的实验研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

9 孙媛媛;环面上的顶点代数层结构的实现[D];河南大学;2009年



本文编号:2057046

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/2057046.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户c2558***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com