渐开线齿轮不发生根切最少齿数的研究
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【摘要】:针对60多年以来国内外相关资料与文献中,将齿条作为齿条刀具来推导渐开线标准齿轮不发生根切的最少齿数,使人们一直对渐开线齿轮不发生根切的最小齿数存在着误区这一状况,本文从渐开线齿轮的传统根切原理出发,对根切现象进行了理论上的重新研究以及计算机仿真分析。首先用齿条刀具来推导渐开线标准齿轮不发生根切的最少齿数,在此基础上,分别对短齿制与不同压力角的渐开线齿轮进行了相关的理论分析和计算,得到了标准制和非标准制(短齿制和不同压力角)所对应的不同类型的渐开线齿轮不发生根切的最少齿数,然后根据齿轮加工的范成原理,通过Visual Basic软件进行仿真模拟与分析,建立渐开线齿数等各项参数与其相对应的根切现象之间的二维关系模型,分别模拟出齿轮齿数对根切现象的影响,验证了所提出理论及推导过程的正确性。进而利用共轭齿面曲率的关系,建立标准齿条刀具的齿顶高出部分与齿根圆角部分之间的关系模型,依靠MATLAB软件,基于神经网络的非线性映射特性,模拟出渐开线齿轮的模数、齿数各自与根切量之间的关系曲线,通过仿真曲线直观的观察到根切量对于这两种参数的响应情况。 通过以上各部分的研究与分析,我们不仅解决了传统根切现象理论中长期存在的误区,而且准确的给出了各类型渐开线齿轮不发生根切的最少齿数,这些都为今后齿轮传动装置的设计,加工生产及应用提供正确的理论指导。
【关键词】:渐开线 根切现象 最少齿数 仿真模拟 根切量
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TH132.413
【目录】:
- 摘要3-4
- Abstract4-9
- 第一章 绪论9-17
- 1.1 国内外研究背景与现状9-14
- 1.1.1 齿轮技术概述9-10
- 1.1.2 齿轮缺陷问题的研究10-11
- 1.1.3 渐开线齿轮及其干涉、根切现象的研究背景及现状11-14
- 1.2 本课题研究的目的及意义14-15
- 1.3 本课题的主要研究内容及技术路线15-17
- 1.3.1 论文的主要研究内容15-16
- 1.3.2 论文的技术路线16-17
- 第二章 关于根切问题的研究17-24
- 2.1 根切问题分析17-23
- 2.1.1 根切技术研究的背景与现状17-18
- 2.1.2 常见小齿数避免根切的方法18-22
- 2.1.3 关于不发生根切现象的最少齿数的研究22-23
- 2.2 本章小结23-24
- 第三章 基于传统根切理论的根切判别式推导24-35
- 3.1 传统根切理论中的啮合根切条件判别24-31
- 3.1.1 渐开线齿轮啮合根切判别式的数学模型建立24-25
- 3.1.2 渐开线标准齿轮根切条件判别式25-31
- 3.2 传统根切理论下渐开线齿轮不发生根切现象的最少齿数验证31-34
- 3.2.1 试件分析31-32
- 3.2.2 基本参数32
- 3.2.3 切制加工32-34
- 3.3 本章小结34-35
- 第四章 考虑到齿条刀具齿顶高出部分c~*m后渐开线齿轮不发生根切的最少齿数研究35-46
- 4.1 根切问题的重新研究35-37
- 4.1.1 齿条35-36
- 4.1.2 标准齿条36-37
- 4.2 考虑到刀具齿顶部高出c~*m后不发生根切的最少齿数37-43
- 4.2.1 渐开线标准制齿轮37-38
- 4.2.2 短齿制渐开线齿轮38-40
- 4.2.3 不同压力角的渐开线齿轮40-43
- 4.3 本章小结43-46
- 第五章 基于Visual Basic 6.0的根切仿真分析46-61
- 5.1 Visual Basic 6.0可视化仿真环境46-52
- 5.1.1 Visual Basic 6.0软件介绍46-47
- 5.1.2 渐开线齿轮根切仿真系统的设计47-52
- 5.2 基于Visual Basic 6.0的齿轮范成系统仿真52-57
- 5.2.1 渐开线标准直齿圆柱齿轮范成过程的模拟52-54
- 5.2.2 渐开线短齿制直齿轮范成过程的模拟54-55
- 5.2.3 不同压力角渐开线直齿轮范成过程的模拟55-57
- 5.3 本章小结57-61
- 第六章 基于神经网络的齿轮根切研究分析61-71
- 6.1 根切分析61
- 6.2 根切量的计算61-63
- 6.3 基于神经网络的渐开线齿轮根切量计算63-70
- 6.3.1 神经网络算法简介63-65
- 6.3.2 基于神经网络的渐开线齿轮根切量的计算65-70
- 6.4 本章小结70-71
- 第七章 结论与展望71-75
- 7.1 结论71-72
- 7.2 展望72-75
- 致谢75-77
- 参考文献77-83
- 附录A (攻读硕士学位期间发表论文目录)83-85
- 附录B 论文中VB仿真系统主要程序代码85-106
【共引文献】
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