ZK蜗杆及其蜗轮滚刀测量技术研究

摘要

蜗杆传动是机电设备中常见的一种机械传动形式，属于齿轮传动的范畴，具有传动比大、结构紧凑、工作平稳等特点，在一定条件下也具自锁性。与ZA、ZI、ZN圆柱蜗杆相比，ZK蜗杆在任意截面上的齿廓都是曲线，属于非线性曲纹蜗杆，其测量一直是个难题。 本文在阐述ZK蜗杆发展的基础上，研究了ZK蜗杆及其蜗轮滚刀的测量技术，主要工作如下： 1)基于盘状锥面砂轮磨削加工ZK蜗杆的原理，推导了ZK蜗杆的齿廓方程，研究了ZK蜗杆轴截面齿廓的求解算法，并得到了离散化的数学模型。 2)研究了在JD系列齿轮测量中心上ZK蜗杆的测量技术。重点论述了齿廓测量的原理及其测头标定、测量运动控制、测头半径补偿等关键问题，开发了相应的蜗杆测量软件。 3)深入研究了ZK蜗杆的齿廓测量误差，建立了该误差的数学模型，分析了蜗杆基本参数(模数、头数和分度圆直径)对测量误差的影响规律。 4)研究了在JD系列齿轮测量中心上ZK蜗轮滚刀的测量技术。介绍了螺旋线误差和刃口齿廓误差的测量原理，分析了刃口识别、测量运动控制、误差评值等关键问题，开发了相应的滚刀测量软件。 本文的研究实现了在齿轮测量中心上测量ZK蜗杆及其蜗轮滚刀。 测量实践表明：ZK蜗杆及其蜗轮滚刀的测量原理是可行的，已开发的测量软件运行稳定可靠。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1 蜗杆传动技术概述

1.1.1 蜗杆传动的类型

1.1.2 蜗杆传动的特点及应用

1.1.3 蜗杆传动技术的发展

1.2 ZK蜗杆研究现状

1.2.1 ZK蜗杆简介

1.2.2 ZK蜗杆国内外研究现状

1.3 齿轮测量中心的发展及现状

1.4 来源及及意义

1.5 主要研究内容

第2章ZK蜗杆轴截面齿廓

2.1 坐标系的建立

2.2 砂轮回转面与蜗杆螺旋面的接触条件

2.3 ZK蜗杆的齿面方程

2.4 ZK蜗杆的轴截面齿廓方程

2.4.1 轴截面齿廓比较法

2.4.2 轴截面齿廓牛顿插值法

2.4.3 两种算法的比较

2.5 轴截面齿廓离散化数学模型

2.6 本章小结

第3章ZK蜗杆测量技术研究

3.1 齿轮测量中心介绍

3.1.1 仪器总体结构

3.1.2 仪器基本工作原理

3.2 JD系列齿轮测量中心

3.2.1 主要技术参数

3.2.2 仪器的测量功能

3.2.3 仪器的结构特点

3.3 蜗杆的齿廓误差

3.3.1 蜗杆齿廓误差的定义

3.3.2 ZK蜗杆齿廓测量原理

3.4 ZK蜗杆齿廓测量的关键技术

3.4.1 数据输入

3.4.2 测头标定

3.4.3 测量运动控制

3.4.4 误差评值和结果显示

3.5 测头半径补偿

3.6 本章小结

第4章齿廓测量误差分析

4.1 齿廓测量误差数学模型

4.2 齿廓测量误差影响因素分析

4.2.1 模数的影响

4.2.2 头数的影响

4.2.3 分度圆直径的影响

4.3 ZK蜗杆齿廓近似测量的原理误差

4.4 本章小结

第5章ZK蜗轮滚刀测量技术研究

5.1 ZK蜗轮滚刀简介

5.1.1 蜗轮滚刀的工作原理

5.1.2 蜗轮滚刀的特点

5.1.3 蜗轮滚刀的基本结构

5.1.4 ZK蜗轮滚刀及其齿廓

5.2 ZK蜗轮滚刀测量原理

5.2.1 螺旋线误差测量

5.2.2 齿廓误差测量

5.3 刃口齿廓误差测量的关键技术

5.3.1 刃口识别

5.3.2 测量运动控制

5.3.3 误差评值和结果显示

5.4 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致 谢