非圆齿轮加工误差测量技术研究

摘要

非圆齿轮机构以变传动比形式传递空间任意两轴间的运动和动力，并且兼有凸轮机构和圆柱齿轮机构的优点，能够实现变速回转传动，因此非圆齿轮传动在机械领域中的应用越来越广泛，其加工制造技术也随着数控技术的发展而越来越容易。但是，针对非圆齿轮误差的测量技术还没有统一的行业标准和相应的测量仪器，这使得非圆齿轮的发展在一定程度上受到了很大的限制。所以，提出一种合理的测量非圆齿轮加工误差的方法是具有重要意义的。
　　在阅读整理国内外非圆齿轮测量的相关文献后，本课题提出一种非圆齿轮的跨棒距测量方法。这种测量方法是通过一系列经过计算确定好直径大小的量棒，在接触非圆齿轮齿槽的不同位置时测量非圆齿轮不同的误差项目，用以评定非圆齿轮的加工误差。本课题来源于国家自然科学基金项目“Pascal蜗线型齿轮的啮合特性及数字化展成加工理论研究（编号:51265023）”。
　　本文首先从非圆齿轮的加工误差入手，分析典型的滚切加工过程对非圆齿轮加工精度的影响;然后建立非圆齿轮跨棒距测量的数学模型，确定量棒的直径以及测量的主要误差项目和具体方法;选取非圆齿轮中的椭圆齿轮建立测量的数学模型，利用CAD技术对其进行模拟测量，将测得的数据与理论计算数据进行比较分析，得出相应的测量精度;运用Pro/E软件进行了非圆齿轮跨棒距测量装置的实体建模和设计，并将关键机构进行运动仿真;最后利用Workbench软件，通过对测量装置中的关键机构进行模态分析，验证了其结构合理性及刚度，为实际制造提供相关的技术参数。
　　本文通过对非圆齿轮进行跨棒距测量方法的研究，确定了测量的误差项目和方法。运用三维建模软件Pro/E和模态分析软件Workbench，对测量装置中的关键机构分别进行了运动仿真和模态分析，验证设计的合理性。研究结果表明，本论文提出的非圆齿轮跨棒距测量方法可行，且测量装置具有结构简单、方便控制等特点。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 课题研究意义及来源

1．1．1 课题研究意义

1．1．2 课题来源

1．2 非圆齿轮的特点及应用

1．2．1 非圆齿轮的特点

1．2．2 非圆齿轮的应用

1．3 国内外研究现状

1．3．1 齿轮测量技术的国内外研究现状

1．3．2 非圆齿轮测量技术的国内外研究现状

1．4 本课题主要研究内容

1．5 本章小结

第2章 非圆齿轮的加工误差及误差项目

2．1 非圆齿轮的常用加工方法

2．2 非圆齿轮加工误差的分类

2．3 非圆齿轮滚切加工模型

2．4 非圆齿轮滚切加工的误差成因

2．4．1 沿径向的加工误差

2．4．2 沿切向的加工误差

2．4．3 沿轴向的加工误差

2．4．4 滚刀产形面误差

2．5 非圆齿轮的误差项目

2．6 本章小结

第3章 非圆齿轮跨棒距测量的数学模型

3．1 跨棒距测量的理论基础

3．2 测量项目的确定

3．3 量棒直径的确定

3．3．1 第一种规格的量棒直径的确定

3．3．2 第二种规格的量棒直径的确定

3．3．3 第三种规格的量棒直径的确定

3．4 跨棒距测量原理和测量模型

3．4．1 非圆齿轮跨棒距测量原理

3．4．2 非圆齿轮跨棒距测量模型的建立

第4章 非圆齿轮跨棒距测量

4．1 非圆齿轮的跨棒距测量方法

4．2 非圆齿轮节曲线误差的测量

4．3 非圆齿轮齿距偏差和齿距累积误差的测量

4．4 非圆齿轮齿厚误差的测量

4．5 本章小结

第5章 非圆齿轮跨棒距测量装置的设计

5．1 非圆齿轮跨棒距测量装置的功能要求

5．1．1 非圆齿轮跨棒距测量装置主要部分的功能要求

5．1．2 非圆齿轮跨棒距测量装置的性能参数

5．1．3 非圆齿轮跨棒距测量装置的总体设计方案

5．2 非圆齿轮跨棒距测量装置的工作原理

5．3 非圆齿轮跨棒距测量装置的机械系统

5．3．1 非圆齿轮跨棒距测量装置的机械结构

5．3．2 测量装置重要零部件选型

5．3．3 非圆齿轮跨棒距测量装置的测量机构

5．4 非圆齿轮跨棒距测量装置的控制系统

5．5 非圆齿轮跨棒距测量装置的运动仿真

5．6 非圆齿轮跨棒距测量装置关键机构的模态分析

5．6．1 模态分析的基本理论

5．6．2 关键机构的模态分析右测量机构有限元模型

5．7 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

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