可变齿厚测量齿轮的设计与研究

发布时间：2017-08-12 00:05

  本文关键词：可变齿厚测量齿轮的设计与研究

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【摘要】：齿轮传动性能卓越、应用广泛，齿轮测量是齿轮制造精度和传动系统性能的必要保证，单面啮合测量和双面啮合测量的测量信息全面、测量效率高，正在成为批量生产的齿轮的主流检测方法，测量齿轮是单、双面啮合测量的关键元件。目前，用于单、双面啮合测量的测量齿轮必须分别设计和制造，不能通用；并且单面啮合测量必须通过正、反两个测量过程，才能完成一个产品齿轮（两侧齿面切向综合偏差）的测量，，测量效率仍然较低。本文提出单面啮合-双面啮合同步测量方法，并研究相应的测量齿轮的结构与形变。主要内容如下： 1）将传统的整体式测量齿轮沿轮齿对称中线和轴向对称平面分成两个齿轮，两轮各具有整体式测量齿轮的半个轮齿和一侧齿面，本文称之为半齿测量齿轮。进而，用两个既同轴安装、又允许相对微角转动的半齿测量齿轮组成可变齿厚测量齿轮，分析了几个影响可变齿厚测量齿轮使用功能的结构参数。 2)介绍了通过可变齿厚测量齿轮实现产品齿轮径向综合偏差及其两侧齿面切向综合偏差同步测量的原理，建立和导出了各偏差的计算公式。 3)运用Pro/E软件建立了半齿测量齿轮的三维参数化模型，进而用有限元分析软件MSC.PatranNastran对半齿测量齿轮进行了刚度分析，研究了模数、半齿槽深度、半齿槽根部圆角半径等几个关键结构参数对半齿测量齿轮轮齿受载形变的影响。 本文对半齿测量齿轮和可变齿厚测量齿轮的研究，有助于齿轮运动测量技术的发展，相应的半齿测量齿轮和切向、径向综合偏差的同步测量方法已申请了专利。
【关键词】：齿轮 半齿测量齿轮 可变齿厚测量齿轮 半齿槽 轮齿刚度
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG86;TH132.41
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 齿轮测量技术概述10-13
• 1.1.1 齿轮测量技术起源与发展10-11
• 1.1.2 齿轮测量技术的现状与发展趋势11-13
• 1.2 测量齿轮概述13-16
• 1.2.1 测量齿轮的型式13-15
• 1.2.2 测量齿轮的设计方法15-16
• 1.3 选题背景及意义16-18
• 1.4 本文的主要研究内容18-19
• 1.5 本章小结19-20
• 第二章 可变齿厚测量齿轮的结构设计20-36
• 2.1 测量齿轮的分类20-23
• 2.1.1 按使用场合分类20
• 2.1.2 按结构型式分类20-22
• 2.1.3 按应用的系统分类22-23
• 2.2 测量齿轮的设计方法23-30
• 2.2.1 测量齿轮的设计原则23-25
• 2.2.2 预先设定测量时啮合角的设计方法25-28
• 2.2.3 利用图形结合的设计方法28-30
• 2.3 可变齿厚测量齿轮的结构及其可行性分析30-32
• 2.3.1 可变齿厚测量齿轮的结构方案30-31
• 2.3.2 结构特点及优势31-32
• 2.4 半齿结构关键尺寸的探讨32-35
• 2.4.1 相对转动量的确定32-33
• 2.4.2 径向切削深度33-34
• 2.4.3 其他关键尺寸34-35
• 2.5 本章小结35-36
• 第三章 可变齿厚测量齿轮的测量原理及设计方案36-48
• 3.1 齿轮误差测量的解析36-38
• 3.2 可变齿厚测量齿轮的测量原理38-42
• 3.2.1 单啮仪的测量原理38-39
• 3.2.2 双啮仪的测量原理39-40
• 3.2.3 可变齿厚测量齿轮的测量原理40-42
• 3.3 可变齿厚测量齿轮的设计方案42-47
• 3.3.1 设计要求42-44
• 3.3.2 设计流程44-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第四章 可变齿厚测量齿轮的参数化建模48-58
• 4.1 齿轮刚度的分类48-49
• 4.2 齿轮刚度的计算方法49-51
• 4.2.1 齿轮刚度的数值计算方法49-50
• 4.2.2 齿轮刚度的有限元方法50
• 4.2.3 确定可变齿厚测量齿轮刚度验证方法50-51
• 4.3 参数化建模软件 Pro/E 软件简述51
• 4.4 有限元分析软件 MSC 软件介绍51-52
• 4.5 可变齿厚测量齿轮的参数化建模52-57
• 4.5.1 标准直齿轮渐开线52-53
• 4.5.2 标准直齿轮的参数化建模53-56
• 4.5.3 半齿的参数化建模56-57
• 4.6 本章小结57-58
• 第五章 可变齿厚测量齿轮的刚度校验58-70
• 5.1 可变齿厚测量齿轮的刚度分析58-66
• 5.1.1 刚度分析流程58-59
• 5.1.2 结构的分类讨论59
• 5.1.3 可变齿厚测量齿轮的有限元模型59-64
• 5.1.4 单元属性的确定64-65
• 5.1.5 分析计算65-66
• 5.2 各结构参数刚度对比分析66-68
• 5.3 不同模数时刚度对比分析68-69
• 5.4 本章小结69-70
• 第六章 总结与展望70-72
• 6.1 总结70-71
• 6.2 展望71-72
• 参考文献72-75
• 攻读硕士学位期间本人出版或公开发表的论文、著作75-76
• 致谢76-77

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本文编号：658821