滚齿圆柱齿轮调整量的计算机辅助计算

滚齿圆柱齿轮调整量的计算机辅助计算

一、计算机辅助滚切圆柱齿轮调整计算(论文文献综述)

赵昆鹏[1](2019)在《椭圆弧齿线圆柱齿轮啮合特性及其铣削加工方法研究》文中指出传统渐开线圆柱齿轮在机械传动领域应用广泛,但也存在明显不足,如直齿轮重合度小、承载能力低,斜齿轮有轴向分力、对轴系支撑刚度要求高,而人字齿轮工艺复杂、易偏载。随着机械设备的不断升级,亟待开发一种传动性能更优越的曲线齿线圆柱齿轮。目前研究的圆弧齿线圆柱齿轮传动性能优越,克服了传统渐开线齿轮的部分不足,但是要高效地加工圆弧齿线圆柱齿轮还是困难重重。在圆弧齿线圆柱齿轮的研究过程中发现:椭圆弧齿圆柱齿轮同样具备优良的传动特性,对其基本可以实现高效、快速地加工。在曲线齿线圆柱齿轮的研究基础上,本文首次提出了全齿宽啮合型椭圆弧齿线圆柱齿轮,基于椭圆弧齿线齿条齿轮啮合模型,明确了齿轮几何特征,其径向截面均为渐开线齿廓,齿线在分度圆柱面上的展开图形是对称椭圆弧。依据空间几何坐标计算法,推导出齿面方程,并基于Solidworks二次开发技术编写了该齿轮三维自动建模程序。运用齿轮空间啮合原理,建立了共轭齿面方程、接触线方程,并借助齿轮三维模型进行了共轭齿面接触线验证。利用重合度统一定义法,推导了端面及轴向重合度计算公式。对齿轮副进行受力分析,推导了齿根弯曲及齿面接触疲劳强度计算公式。与直齿轮、斜齿轮静力仿真结果进行对比分析,结果表明椭圆弧齿线圆柱齿轮具有承载能力大、综合强度高的优点。给出了齿轮宽径比的概念,研究了齿线短轴对齿轮接触应力、弯曲应力的影响机理。为提高该齿轮抗偏载能力,提出利用“凸凹齿面齿线短轴微调法”对齿轮进行修形,并分析了修形系数对齿轮强度的影响规律。利用产形齿条法,将椭圆弧齿条转化为加工刀具,提出利用“倾斜式旋转刀盘法”对齿轮进行展成加工。斜安装的内、外切削刃刀具分别对椭圆弧齿线圆柱齿轮的凸、凹齿面进行加工,刀具与齿坯之间为展成运动关系。依据曲面包络理论,建立了刀具与齿轮的运动关系模型,推导了齿面参数方程,并对截面齿廓、展开齿线进行了图形化表示。开发了椭圆弧齿线圆柱齿轮加工专用数控铣削装置,完成了齿轮的切制试验。课题提出了椭圆弧齿线圆柱齿轮,明确了齿轮几何参数、齿面方程,利用三维模型验证了齿轮副全齿宽线接触的特点。通过理论分析和力学仿真,发现椭圆弧齿线圆柱齿轮综合强度优于传统圆柱齿轮。提出了倾斜式旋转刀盘法的加工原理,利用数值仿真的方法,初步验证了加工方法的正确性。设计了齿轮加工专用铣削装置,实现了齿轮的高效铣削加工,并在齿轮激光测量装置上测量了齿轮基本参数,验证了加工齿轮几何形状的正确性。椭圆弧齿线圆柱齿轮传动性能优越,并可以通过铣削加工快速制造,具有重要的应用价值和广阔的发展前景。

高婷[2](2019)在《非圆齿轮精度评价与偏差测量方法研究》文中认为与传统的连杆机构和凸轮机构相比,非圆齿轮具有传动平稳、结构紧凑、易于实现动平衡等优点,可根据实际运动需求进行设计,以实现变传动比,精确高效地完成非线性传动,在仪器仪表、轻工纺织、液压马达、农用机械、造纸印刷等领域均有广泛应用。随着计算机技术、数控加工技术以及CAD/CAM技术的发展,非圆齿轮设计和制造中的难题有了较好的解决方法,此外工程实际中对非线性传动机构的需求不断增多,这些因素都为非圆齿轮提供了广泛的研究与应用前景。目前,国内外关于非圆齿轮几何精度测量方面(形状误差的检测、工艺误差的分析等)的研究较少,非圆齿轮的测量技术和检测仪器尚处于研究初期。没有完整的精度评价体系,没有有效的偏差测量方法,没有专用的齿轮检测设备,是非圆齿轮精度测量研究的现状,想要非圆齿轮得到更好的应用与推广,就必须解决这些问题。本课题的来源是国家自然科学基金项目“高阶多段变性椭圆拟合自由节曲线的非圆齿轮制造及适应性设计研究”(编号:51275147)。结合项目中的研究内容与研究工作,本文对非圆齿轮的加工理论、精度评价和偏差测量等相关问题进行了全面而系统的研究,主要研究工作如下:(1)根据非圆齿轮的齿廓形成原理,建立非圆齿轮加工的数学模型与运动模型。分析非圆齿轮滚齿加工原理,分别建立直齿、斜齿非圆柱齿轮的滚齿加工数学模型,建立相应的运动模型并进行动态仿真。分析非圆齿轮插齿加工原理,分别建立直齿、斜齿非圆柱齿轮、非圆锥齿轮的插齿加工数学模型,建立相应的运动模型并进行动态仿真。结合电子齿轮箱技术,将运动模型应用于齿轮加工机床,实现非圆齿轮的数控加工。(2)提出获取高精度非圆齿轮齿廓的方法,并分析齿廓特性。利用共轭曲面理论建立非圆齿轮齿廓数学模型。提出通过虚拟加工与样条插值来快速获取高精度非圆齿轮齿廓曲线的方法:根据非圆齿轮滚齿、插齿加工数学模型,对非圆齿轮进行虚拟加工,获取非圆齿轮三维模型,提取三维模型的齿廓点,利用样条插值方法获取齿廓曲线,通过截断误差分析插值精度。求解非圆齿轮的基曲线,在此基础上分析非圆齿轮齿廓的渐开线特性。(3)确定非圆齿轮偏差项目,建立精度评价体系,拟定精度评价标准。在分析非圆齿轮加工误差成因的基础上,确定非圆齿轮的偏差项。分别建立非圆齿轮二维、三维精度评价体系,提出精度评价与误差求解的方法。拟定非圆齿轮精度评价标准,进行基本参数设定、公差组划分、精度等级划分等。(4)根据分析所得的非圆齿轮齿廓特性,提出非圆齿轮偏差测量方法。定义初始转角偏差,并提出测量初始转角偏差的方法。总结非圆齿轮综合偏差测量方法,设计单面啮合、双面啮合测量模型,在此基础上建立全啮合测量模型。分析非圆齿轮单项偏差的传统测量方法的可行性,分别提出可行的齿廓、齿向、齿距偏差测量方法。(5)针对非圆齿轮偏差测量中的测量路径规划、测头半径补偿、不确定度分析等关键问题,分别提出实现方法,并进行实验验证。对提取的齿廓点进行密化处理与法向偏置处理,获得测头的测量路径。分析一维测头、三维测头的工作原理,给出相应的半径补偿方法。在现有平台上对测量方法的可行性进行验证。总结测量不确定度的评定与分类,提出非圆齿轮综合偏差与单项偏差的测量不确定度求解方法。

赵加伟[3](2019)在《非圆柱齿轮的误差检测与分析研究》文中提出非圆柱齿轮主要用来实现变传动比传动,在工程机械、农业机械、纺织机械等领域具有广阔的发展前景。近年来其设计与加工理论逐步完善,但是误差检测问题已成为制约其发展的阻碍之一。因此非圆柱齿轮误差检测与分析研究对于促进非圆柱齿轮的发展和应用,具有重要的理论与实用价值。本文针对目前非圆柱齿轮误差检测所存在的问题,对非圆柱齿轮的周向误差、三维齿面拓扑误差及综合误差进行了检测方法和分析理论方面的研究,主要研究工作如下:(1)周向误差检测方法与分析理论的研究。首先,研究了利用三坐标测量机进行二维齿廓点采样的关键技术,包括测量坐标系的建立、设计坐标系与测量坐标系的转换及测头半径误差的补偿方法。其次,针对解析法求解节曲线与齿廓的交点存在效率较低的问题,提出了一种数值解法,并通过具体的实例求解,验证了该数值解法的正确性和高效性。最后,以三阶非圆柱齿轮副为检测对象,完成了其周向误差检测与分析的整个实验过程,计算得到了两齿轮的齿距误差和齿厚误差;并利用CNC影像测量仪进行了周向误差检测的对比验证实验,最终两种测量方法得到的结果具有很好的一致性,表明三坐标测量机检测结果有效。实验结果验证了本文周向误差检测方法与分析理论的可行性。(2)三维齿面拓扑误差检测方法与分析理论的研究。首先,研究了利用三坐标测量机进行齿面网格点采样的方法,并讨论了待测齿面的网格规划问题和整体测量路径规划问题。其次,建立了三维齿面拓扑误差的计算模型,提出了衡量齿面误差大小的五项误差统计指标,研究了分离齿面差曲面中各阶误差分量的方法。最后,以三阶非圆柱齿轮副为检测对象,完成了其三维齿面拓扑误差检测与分析的整个实验过程,计算得到了两齿轮的三维齿面拓扑误差、齿面误差统计指标、零阶到二阶的各阶误差曲面。实验结果验证了本文三维齿面拓扑误差检测方法与分析理论的可行性。(3)综合误差检测方法与分析理论的研究。首先,基于综合误差的测量原理,开发了单、双面啮合两用的电子式啮合仪。其次,分别利用电子式啮合仪的双面啮合和单面啮合功能,对三阶非圆柱齿轮副的中心距变动量、转角误差进行了实验测量;最后,建立了节曲线径向综合误差检测的数学模型,并利用电子式啮合仪的双面啮合功能,实现了“非圆柱—圆柱”模式的变中心距齿轮副传动,基于此传动方式完成了三阶非圆柱齿轮的节曲线径向综合误差的测量实验。实验结果验证了本文综合误差检测方法与分析理论的可行性。

李先平,舒启林,李欢欢[4](2018)在《非圆齿轮数控滚切加工的现状及发展趋势》文中认为在非圆齿轮的制造中,滚齿因难以加工节曲线内凹的非圆齿轮而导致对其使用较少,故对滚切加工非圆齿轮的研究也较少。但随着对制造业高效、环保、低能的要求逐渐提高,滚切加工非圆齿轮的重要性也日益凸显。简述了现有的非圆齿轮数控加工方法,着重阐述了非圆齿轮数控滚切的系统、加工工艺和加工误差三方面的研究现状。根据数控滚切非圆齿轮的研究现状提出展望。

郑方焱[5](2017)在《动轴变速齿轮传动理论及应用》文中提出齿轮几何学,即齿轮啮合理论,是一门研究共轭齿面接触传动原理、共轭齿面几何设计、共轭齿面几何关系的古老而现代的机械工程与数理科学相交叉的学科,是现代齿轮设计和制造的基础。目前有关齿轮理论的着作和文献均以定轴齿轮传动为基本出发点,该基本点规定了两传动齿轮轴线的相对位置在传动的过程中不发生改变。若对该基本点进行推广,假设齿轮传动过程中轴线相对运动,则可以得到动轴齿轮传动*。动轴齿轮传动是对定轴齿轮传动的一种推广,以此建立起的传动理论则是一种更广义的齿轮传动理论,能更好的解释齿轮设计和制造中的诸多问题。本研究提出动轴齿轮传动的基本假设,尝试建立完善的动轴变速比齿轮传动理论体系,涵盖齿轮的传动原理、齿面的几何设计、齿面的制造和齿轮传动机构的设计等问题,研究主要工作可概括如下:(1)齿轮传动原理提出动轴齿轮传动基本概念:假设一对齿轮传动的过程中,其轴线的夹角和偏置距是不断变化的;将变化的轴偏置和轴交角均定义为主动轮转角的函数;传统的定轴齿轮传动是动轴齿轮传动理论下轴交角和轴距为常数的一种特例。建立动轴齿轮传动的基础椭球面坐标系:基于动轴齿轮传动的基本概念,以旋量理论为基础,求解得到动轴齿轮传动的瞬时轴;将主动轮转角、传动比、以及瞬时轴的参数作为基本量,建立空间椭球面坐标系;研究其三个主要的坐标曲面:瞬轴面,横断面与轴向面;将线啮合瞬轴面成拓展成点啮合,讨论了空间齿轮传动的节曲面。(2)齿面几何设计研究了线接触共轭齿面的产形原理和方法,应用于线啮合齿轮传动设计:根据啮合基本原理讨论了产形轮的存在性,并研究产形轮的两种类型,即定轴产形轮与动轴产形轮(定轴产形轮和被产形齿轮之间构成定轴齿轮传动,动轴产形轮和被产形齿轮之间构成动轴齿轮传动);以动轴产形轮和自由齿面齿条为基础,建立产形轮齿面的自由构造方法;结合产形运动关系,推导了线啮合共轭齿面的基本方程。研究了点接触共轭齿面的产形原理和方法,应用于空间点啮合齿轮传动设计:以空间传动齿轮的节曲面为基础,建立曲面上产形轮的运动标架;以最一般的螺旋产形轮为基础,建立了产形轮在上述运动标架上的位姿;以传动齿轮节曲面上点的速度为基础,建立了用该动轴产形轮产形点啮合共轭齿廓的运动关系,最终导出了空间点啮合共轭齿面的方程。研究了基础齿条齿面的自由修形原理和方法,应用于各类齿轮传动的修形设计:以基础齿条的齿面几何为基础,在齿廓和齿长曲线函数的基础上叠加修形函数局部重构基础齿条的齿面,并映射到相应产形轮的齿面上,最终基于产形原理获得相应齿轮的修形齿面几何;以降低齿轮传动对制造误差的敏感性为目标,研究了热锻直齿圆锥和直齿非圆锥齿轮的修形设计方法,并开发了相应的修形设计软件。(3)齿面加工制造建立了能适用于众多工艺类型和机床形式的齿轮展成法制造的联动数学模型,应用于齿轮的展成法切削加工:以动轴齿轮传动为基础,确定了产形刀具和产形轮之间坐标变换关系;结合齿轮加工机床刀轴和工件轴的运动关系,最终建立展成法齿轮制造的联动数学模型;以此为基础,对插齿加工和铣齿加工非圆齿轮进行了研究(包括非圆柱外齿轮、非圆柱内齿轮、斜齿非圆柱齿轮、弧齿非圆锥齿轮、曲线齿非圆柱齿轮),建立了机床的运动关系,推导了多轴联动的数学模型,研究了齿轮加工中的若干工艺问题,并完成了相应齿轮的制造和加工软件的开发。(4)齿轮机构设计提出了动轴齿轮传动机构的概念,并就平面变中心齿轮单级传动及相应轮系的机构学特点进行了初步的讨论:讨论了研究动轴齿轮传动的机构的可行性及应用优势;以变中心距齿轮传动为例,研究了三种基本的单级齿轮传动形式(分别为圆柱-圆柱齿轮变中心距传动,圆柱-非圆柱齿轮变中心距传动,非圆柱-非圆柱齿轮变中心距传动),分析了这些传动形式的特点;以单级传动为基础,研究了二级变中心距轮系,分析了其较传统定轴齿轮传动的应用优势,并就三种基本的传动(即外-外齿轮变中心距传动、内-内齿轮变中心距传动以及外-内齿轮变中心距传动)的机构学特点进行了研究和讨论;结合动轴齿轮传动理论,研究了非圆齿轮差动行星轮系,从而提出了一种新型的非圆齿轮系列分割器。

郭宏枫[6](2016)在《Y3150E加工少齿数齿轮制造工艺研究》文中提出少齿数齿轮作为渐开线齿轮的一种新的形式,由少齿数齿轮组成的齿轮副具有单级传动比大、传动效率高、结构简单的特点,使其能够应用于电动自行车、摩托车和减速器等机械行业当中,由于少齿数齿轮的加工难度较大,限制了它的推广。滚齿加工作为齿轮加工的常用加工方法,本研究在Y38加工少齿数齿轮的基础上对Y3150E型滚齿机加工少齿数齿轮进行研究。本课题主要研究内容有:第一,通过对Y3150E滚齿机的结构进行分析,确定各条传动链的作用及其传动路线。根据范成法基本原理和滚齿机自带的挂轮,对挂轮进行合理选择,在理论上对加工少齿数齿轮的可行性进行验证,并选取合理的加工所需参数。第二,通过对挂轮的选取,在机床上进行实际验证,将实验现象进行记录,并与在Y38加工少齿数齿轮时的现象进行对比,简要分析机床不能启动的原因。引入启动力矩的概念,对实际的加工问题进行分析,为机床的完善和改造提供一定的理论基础。第三,基于少齿数齿轮的结构特点,对加工少齿数齿轮时滚削力的大小进行计算,并对加工过程中少齿数齿轮轴进行简化,将其简化为少齿数齿轮。通过对少齿数齿轮轮廓曲线的推导,对少齿数齿轮进行三维建模,运用ANSYS对少齿数齿轮的弯曲变形进行初步分析。

陈永鹏[7](2015)在《高速干切滚齿多刃断续切削空间成形模型及其基础应用研究》文中指出随着我国绿色制造战略的不断推进和深入发展,新型制造工艺及技术装备的创新与应用成为提升我国绿色制造技术水平的重要途径。齿轮是一种量大面广的基础零部件,滚切工艺是其齿部成形的主要工艺,材料去除量大,切削油消耗大,导致车间环境污染严重,同时危害工人健康。高速干式滚齿技术完全消除切削油的使用,具有高效、绿色环保的特点,是未来齿轮滚切工艺发展的必然方向;由于缺少切削油的冷却和润滑作用,刀具磨损、机床刚性及热变形、齿面精度等基础关键问题与进给量、切屑厚度及其体积、切削负载等参数关系更加密切,需要新的理论和工具支撑。传统滚齿工艺理论主要基于二维平面简化模型,而且缺乏有效的数学工具支撑,难以满足高速干切滚齿工艺基础理论研究的需要。鉴于此,在国家863计划项目(课题编号:2012AA040107)、国家自然科学基金项目(项目编号:51475058)等项目的资助下,论文重点开展了高速干切滚齿多刃断续空间成形模型及其基础应用研究,对高速干切滚齿成形过程、切屑几何、滚切力、齿面误差等参数进行了精确数学计算和三维可视化分析,以期为高速干切滚齿工艺参数优化和加工误差控制等领域的进一步深入研究提供理论和工具的支撑。首先,建立圆柱齿轮滚切多刃断续切削空间成形模型,该模型根据齿轮设计的标准规范分析圆柱齿轮滚切加工工艺所涉及设计参数和计算参数之间的约束关系,并建立渐开线圆柱齿轮滚刀几何结构参数化模型;同时,根据齿轮滚切原理,在分析滚齿机床的结构及其部组运动关系的基础上建立滚齿机床各部组的运动函数;基于上述结果,利用齐次坐标变换原理推导求得圆柱齿轮滚切过程中切削刃的空间成形界面的参数方程,实现对圆柱齿轮滚切成形过程几何信息的完整精确表达。其次,基于圆柱齿轮滚切多刃断续切削空间成形模型,采用数值计算方法对高速干切滚齿工艺成形过程的关键基础参量进行计算和分析,包括:1)切屑的三维几何形态及特征参数计算和分析;2)基于切屑三维几何及Kienzle切削力经验公式的动态滚切力计算与分析;3)由切削刃空间成形轨迹曲面包络成形的齿面形貌计算和分析。再次,提出一种高速干切机床的误差模型,以滚刀与工件径向误差δx为重点,分析机床结构误差项对δx的影响,为机床刚性设计提供理论依据。结合多刃断续切削空间成形模型对δx引起的成形误差进行仿真分析。针对高速干切滚齿工艺面临的热变形问题,通过实验研究基于M值的径向热变形误差补偿方法,有效减小由于机床热变形导致的成形误差。最后,以科学计算系统Methmatica为平台开发一套适用于圆柱齿轮高速干式滚切工艺的仿真软件,应用该软件开展不同参数下高速干切滚齿过程仿真对比分析。

李大柱[8](2015)在《自由节曲线非圆齿轮CAD/CAM技术研究与系统开发》文中指出非圆齿轮是一种能够实现变速比传动的机械传动部件,具有传动平稳、精确、承载能力大等优点。非圆齿轮节曲线种类繁多,形状复杂,按照特定的运动规律设计出的节曲线往往以分段曲线或列表曲线表示,没有统一的数学表达形式。对于设计出的新型非圆齿轮,往往要重新编制程序进行校核分析、模型创建、加工代码生成和加工仿真验证等工作,使得非圆齿轮的设计和制造周期较为漫长,不利于非圆齿轮的推广应用。因此,研究能适应自由节曲线非圆齿轮设计和制造的统一方法,开发自由节曲线非圆齿轮设计和制造的统一模块具有重要的实际应用价值。本文针对自由节曲线非圆齿轮CAD/CAM统一模块开发关键技术展开深入研究,分析了统一形状各异的非圆齿轮节曲线数学表达式的方法,研究了自由节曲线非圆齿轮数字化实体建模的创建技术,推导了基于展成法原理加工非圆齿轮的滚齿和插齿机床各轴联动数学模型,并据此实现非圆齿轮加工中机床各轴运动数据生成和加工仿真验证。通过对三维建模软件SolidWorks的二次开发,实现了自由节曲线非圆齿轮的CAD/CAM系统开发。1.总结了常见的自由节曲线非圆齿轮设计方法,并通过设计实例对各种方法进行验证,分析了自由节曲线的拟合需求,并采用分段三次样条插值方法表达自由节曲线,统一了形状各异非圆齿轮节曲线的极坐标表达形式。2.分析了非圆齿轮数字化实体模型创建方法,推导了在节曲线固定情况下,齿条插刀和圆柱齿轮插刀沿节曲线纯滚动的数学模型,并通过非圆齿轮齿坯和刀具实体模型作布尔差的方式,实现非圆齿轮数字化建模。3.详细推导了非圆齿轮滚齿和插齿加工的机床联动数学模型,分析了基于联动模型计算加工数据的方法,通过仿真加工验证了加工联动数学模型和加工数据的正确性。4.在认真综合分析自由节曲线非圆齿轮CAD/CAM系统需求分析、设计过程和功能实现方法的基础上,整合自由节曲线非圆齿轮的实体建模和滚齿、插齿加工仿真功能模块,完成自由节曲线非圆齿轮CAD/CAM系统开发。5.结合自由节曲线非圆齿轮的设计和制造实例,对所开发的自由节曲线非圆齿轮CAD/CAM系统进行测试。

田晓青[9](2014)在《柔性电子齿轮箱设计及精度控制方法研究》文中研究指明电子齿轮箱是一种特殊的多轴同步运动控制技术,可以实现复杂的多轴耦合联动关系,具有传动比范围宽、传动精度高、调整方便等特点。电子齿轮箱的基本功能是代替机械传动链,实现两个或多个运动的定速比或变速比控制,保证各轴运动之间严格的同步关系。在数控齿轮加工机床中,采用电子齿轮箱控制模块,可以实现多坐标轴按照给定的约束关系进行同步运动。采用软件式电子齿轮箱控制策略,不仅可以实现滚齿机和插齿机等齿轮机床加工常规圆柱齿轮对多轴联动的要求,还能实现非圆齿轮加工的变比传动要求。在齿轮的展成加工过程中,齿轮形状的产生依赖于刀具与工件的耦合运动及进给附加运动的多轴联动关系,该运动关系由电子齿轮箱控制实现,其精度控制不仅包含刀具路径轨迹本身的轮廓精度,还包含从运动轴与主运动轴之间的同步精度。本文设计了适用于齿轮数控展成加工的柔性电子齿轮箱结构,使其在自主研发的齿轮加工数控系统中实现,并深入研究了电子齿轮箱的精度控制方法。论文的主要研究内容如下:1.通过对滚齿、插齿及非圆齿轮加工原理的分析和研究,推导出滚齿加工数学模型、插齿加工数学模型及非圆齿轮加工数学模型,构建了一种主从式复合结构的柔性电子齿轮箱,通过电子齿轮箱控制系数和数控轴定义的改变,形成滚齿加工电子齿轮箱、插齿加工电子齿轮箱(电子螺旋导轨)及非圆齿轮加工电子齿轮箱,提出柔性电子齿轮箱的概念,充分展现了软件式电子齿轮箱具有易改变、可重构的柔性特征。2.提出将柔性电子齿轮箱与插补模块相结合,形成柔性电子齿轮箱插补模块,在嵌入式多CPU数控系统硬件平台上,采用模块化可重构思想,设计了数控系统总体架构,详细剖析了数控系统软件内部的信息流向,将柔性电子齿轮箱无缝地嵌入在齿轮加工数控系统中。在自行开发的嵌入式齿轮加工数控系统中实现了柔性电子齿轮箱的NC控制,通过程序运行实验数据与理论计算数据的对比分析,说明了柔性电子齿轮箱软件执行的正确性。3.详细研究了数控系统常用轮廓精度和跟踪精度的基本控制策略,分析其控制结构和试用条件,建立了柔性电子齿轮箱的基本控制模型。根据柔性电子齿轮箱的结构特点,选择合适的增益匹配方式,推导出增益匹配数学模型,并在闭环数控实验平台上验证了增益匹配模型的有效性。考虑到增益匹配在一定程度上会带来跟踪精度的降低,结合柔性电子齿轮箱运动过程中刀具轨迹的特点,将交叉耦合控制模型应用在有多轴联动要求的进给轴之间,建立其交叉耦合补偿模型,并在闭环数控实验平台上验证了交叉耦合控制模型的有效性。由于本文所提出的电子齿轮箱控制模型对工作台回转轴的跟踪精度有较高要求,故研究了零相前馈控制方法,可以在精确建立系统模型并且系统超前信号已知的情况下实现单轴的高精度跟踪控制。4.研究了由前馈控制器和交叉耦合控制器构成的复合式交叉耦合控制器的实现原理,并详细分析了该控制结构的设计步骤及系统稳定性,证明该控制器可以同时提高系统的轮廓精度和跟踪精度。以圆柱斜齿轮的轴向滚切为例,从加工工艺和几何的角度分析了电子齿轮箱控制误差的产生原因,并对相关误差的计算公式进行推导,结合主从式电子齿轮箱的结构特点与复合式交叉耦合控制器的设计原理,构建了复合式交叉耦合柔性电子齿轮箱结构模型,采用Matlab仿真的形式验证了复合式交叉耦合柔性电子齿轮箱具有较好的控制效果。.研究了模糊控制原理和生物免疫调节机理,将两者与PID控制相结合,构成模糊免疫PID控制器,并将这种智能控制算法应用在复合式交叉耦合电子齿轮箱的位置控制环节,仿真结果表明该控制方法可以进一步提高电子齿轮箱的控制精度。5.将复合式交叉耦合柔性电子齿轮箱模型与主从式电子齿轮箱模型分别嵌入齿轮加工数控系统中,采用轴向滚切法进行实验,实验结果表明复合式交叉耦合柔性电子齿轮箱具有较好的控制精度,并在此基础上做了对角滚切实验及电子齿轮箱控制精度分析,验证了圆柱齿轮滚切加工电子齿轮箱软件具有精确的控制功能;采用电子螺旋导轨实现圆柱斜齿轮插齿加工运动控制实验,并对运动过程中各轴的位置轨迹及各轴的跟踪误差进行采集和分析,结果表明电子螺旋导轨可以精确实现圆柱斜齿轮的插齿加工运动控制;采用非圆滚齿加工电子齿轮箱实现一阶椭圆齿轮的加工运动控制,采用非圆插齿电子齿轮箱实现三阶椭圆齿轮的加工运动控制,并分别对运动过程数据进行了采样分析,实验结果表明柔性电子齿轮箱可以精确实现非圆齿轮加工所要求的多轴联动运动控制关系。6.最后本文将电子齿轮箱控制软件成功的应用于自主研发的齿轮加工数控系统中,并将该数控系统与重庆机床厂生产的YS3118CNC5滚齿机床及天津第一机床总厂生产的YK5132B插齿机床配套。在自主研发的滚齿数控系统的控制下,完成了标准测试齿轮的加工,其中滚齿机床所加工的标准直齿轮精度可达5级,标准斜齿轮精度可达7级,插齿机床所加工的标准直齿轮精度可达6级。充分证明了本文所提出的柔性电子齿轮箱在实际加工应用中的高精度、可靠性和实用性。

何为[10](2014)在《面齿轮滚齿加工工装改进》文中进行了进一步梳理机床加工过程中,工装夹具是影响生产效率和产品质量的重要因素。本文基于Y3150E滚齿机加工面齿轮的原理性试验工装,针对其无法完成金属材质面齿轮加工的问题,进行分析改进,并最终完成了金属材质面齿轮的加工。首先,分析滚切面齿轮的切削力。根据加工方式建立滚切面齿轮的空间坐标系,通过滚切原理推导出滚切力的理论公式;借助MATLAB及经验公式分析各滚切参数对滚切力的影响。其次,对原工装进行受力分析并进行改进设计。将工装的三维模型通过Workbench进行有限元分析,可以得出其在不同滚切力下的应变及应力分布情况;根据分析结果制定工装的改进方案;通过对改进模型的模态分析,找出改进后工装的固有频率。然后,设定Y3150E滚齿机的滚齿加工参数,完成金属材质面齿轮的滚齿加工。最后,通过运动仿真检查面齿轮啮合的干涉情况,同时将加工后的面齿轮进行啮合实验及接触斑点检测,通过分析实验结果为加工金属材质面齿轮提出建议。综上所述,本文在原有工装基础上完成了改进,以此实现了在Y3150E滚齿机上加工金属材质面齿轮。

二、计算机辅助滚切圆柱齿轮调整计算(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、计算机辅助滚切圆柱齿轮调整计算(论文提纲范文)

(1)椭圆弧齿线圆柱齿轮啮合特性及其铣削加工方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 齿轮传动技术研究现状
    1.3 曲线齿线圆柱齿轮研究现状
        1.3.1 非全齿宽啮合型圆弧齿线圆柱齿轮研究现状
        1.3.2 全齿宽啮合型圆弧齿线圆柱齿轮研究现状
    1.4 课题研究内容及意义
        1.4.1 课题研究内容
        1.4.2 课题研究意义
    1.5 本章小结
第二章 椭圆弧齿线圆柱齿轮几何参数及自动三维建模
    2.1 椭圆弧齿线基本齿条
    2.2 椭圆弧齿线圆柱齿轮几何特征
    2.3 椭圆弧齿线圆柱齿轮齿面方程
    2.4 椭圆弧齿线圆柱齿轮基本参数
    2.5 椭圆弧齿线圆柱齿轮自动三维建模
        2.5.1 渐开线圆柱齿轮综合建模系统
        2.5.2 椭圆弧齿线圆柱齿轮自动建模
    2.6 本章小结
第三章 椭圆弧齿线圆柱齿轮副啮合机理
    3.1 齿轮啮合原理基本规律
        3.1.1 空间坐标变换
        3.1.2 运动学法
    3.2 椭圆弧齿线圆柱齿轮共轭齿面方程
    3.3 椭圆弧齿线圆柱齿轮齿面接触线
        3.3.1 椭圆弧齿线圆柱齿轮副接触线方程
        3.3.2 椭圆弧齿线圆柱齿轮副精确配合
        3.3.3 椭圆弧齿线圆柱齿轮副线接触三维模型验证
    3.4 椭圆弧齿线圆柱齿轮重合度
    3.5 本章小结
第四章 椭圆弧齿线圆柱齿轮强度分析
    4.1 椭圆弧齿线圆柱齿轮轮齿受力分析
    4.2 椭圆弧齿线圆柱齿轮齿根弯曲疲劳强度
    4.3 椭圆弧齿线圆柱齿轮齿面接触疲劳强度
        4.3.1 综合曲率半径的计算
        4.3.2 单位接触线上法向力
        4.3.3 齿面接触疲劳强度公式
    4.4 椭圆弧齿线圆柱齿轮应力分布特性
    4.5 椭圆弧齿线圆柱齿轮宽径比对齿轮强度的影响
    4.6 椭圆弧齿线圆柱齿轮凸凹齿面齿线短轴微调法
    4.7 本章小结
第五章 椭圆弧齿线圆柱齿轮铣削方法
    5.1 椭圆弧齿线圆柱齿轮产形齿条法
        5.1.1 椭圆弧齿线圆柱齿轮产形齿条
        5.1.2 椭圆弧齿线圆柱齿轮加工刀具
    5.2 椭圆弧齿线圆柱齿轮加工原理
    5.3 椭圆弧齿线圆柱齿轮成形理论
        5.3.1 刀具与齿坯在啮合点处的相对速度
        5.3.2 椭圆弧齿线圆柱齿轮曲面方程
        5.3.3 椭圆弧齿线圆柱齿轮截面齿廓方程
        5.3.4 椭圆弧齿线圆柱齿轮齿面图形化表示
    5.4 椭圆弧齿线圆柱齿轮铣削加工方法
        5.4.1 椭圆弧齿线圆柱齿轮专用铣削装置设计
        5.4.2 椭圆弧齿线圆柱齿轮铣削加工
    5.5 椭圆弧齿线圆柱齿轮激光测量实验
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 研究展望
参考文献
附录
    附录Ⅰ 椭圆弧齿线圆柱齿轮自动三维建模程序
    附录Ⅱ 椭圆弧齿线圆柱齿轮齿线拟合程序
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录

(2)非圆齿轮精度评价与偏差测量方法研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景和意义
    1.3 非圆齿轮的分类、加工及应用
        1.3.1 非圆齿轮的分类
        1.3.2 非圆齿轮的加工
        1.3.3 非圆齿轮的应用
    1.4 国内外研究概况
        1.4.1 非圆齿轮设计制造的国内外研究概况
        1.4.2 齿轮精度评价标准的国内外研究概况
        1.4.3 齿轮检测技术的国内外研究概况
    1.5 研究目的
    1.6 课题来源与主要研究内容
    1.7 本章小结
第二章 非圆齿轮展成加工理论
    2.1 引言
    2.2 非圆齿轮齿廓形成原理
        2.2.1 直齿非圆齿轮齿廓形成原理
        2.2.2 斜齿非圆齿轮齿廓形成原理
        2.2.3 非圆锥齿轮齿廓形成原理
    2.3 非圆齿轮滚齿加工数学模型
        2.3.1 非圆齿轮滚齿加工原理
        2.3.2 非圆齿轮滚齿加工数学模型
    2.4 非圆齿轮滚齿加工运动模型
        2.4.1 非圆齿轮滚齿加工运动模型的建立
        2.4.2 非圆齿轮滚齿加工动态仿真验证
    2.5 非圆齿轮插齿加工数学模型
        2.5.1 非圆齿轮插齿加工原理
        2.5.2 非圆齿轮插齿加工数学模型
    2.6 非圆齿轮插齿加工运动模型
        2.6.1 非圆齿轮插齿加工运动模型的建立
        2.6.2 非圆齿轮插齿加工动态仿真验证
    2.7 非圆齿轮展成加工理论在齿轮加工机床上的应用
        2.7.1 柔性电子齿轮箱技术
        2.7.2 非圆齿轮专用夹具设计
        2.7.3 非圆齿轮滚齿加工
        2.7.4 非圆齿轮插齿加工
    2.8 本章小结
第三章 非圆齿轮齿廓求解与特性分析
    3.1 引言
    3.2 共轭曲面理论建立非圆齿轮齿廓数学模型
        3.2.1 共轭曲面理论
        3.2.2 非圆齿轮齿廓数学模型的建立
    3.3 CAM快速获取非圆齿轮齿廓点
        3.3.1 非圆齿轮CAM系统的开发
        3.3.2 非圆齿轮理论模型的获取
        3.3.3 非圆齿轮齿廓点提取插件的开发
        3.3.4 理论齿廓点的选择与提取
    3.4 样条插值法求解非圆齿轮齿廓
        3.4.1 三次样条插值法求解非圆齿轮齿廓
        3.4.2 NURBS插值法求解非圆齿轮齿廓
    3.5 非圆齿轮齿廓渐开线特性分析
        3.5.1 非圆齿轮基曲线求解与分析
        3.5.2 齿廓渐开线特性分析
    3.6 本章小结
第四章 非圆齿轮精度评价体系
    4.1 引言
    4.2 非圆齿轮偏差项的确定
        4.2.1 非圆齿轮的加工误差
        4.2.2 综合偏差项目的确定
        4.2.3 单项偏差项目的确定
    4.3 非圆齿轮精度评价体系的建立
        4.3.1 建立二维精度评价体系
        4.3.2 建立三维精度评价体系
    4.4 非圆齿轮精度评价标准的拟定
        4.4.1 基本参数的设定
        4.4.2 公差组的划分
        4.4.3 等级精度的划分与相关计算
    4.5 本章小结
第五章 非圆齿轮偏差测量方法
    5.1 引言
    5.2 初始转角偏差测量方法
        5.2.1 初始转角偏差的定义
        5.2.2 初始转角偏差的测量
    5.3 综合偏差测量方法
        5.3.1 单面啮合测量
        5.3.2 双面啮合测量
        5.3.3 全啮合测量
    5.4 单项偏差测量方法
        5.4.1 齿廓偏差测量
        5.4.2 齿向偏差测量
        5.4.3 齿距偏差测量
    5.5 本章小结
第六章 偏差测量的技术实现与实验验证
    6.1 引言
    6.2 测量路径规划
        6.2.1 齿廓点的密化
        6.2.2 齿廓切线与法线的求解
        6.2.3 齿廓点的法向偏置
    6.3 测头半径补偿
        6.3.1 测头的选择与分析
        6.3.2 一维测头的半径补偿
        6.3.3 三维测头的半径补偿
    6.4 偏差测量方法的实验验证
        6.4.1 JS3 齿轮双啮仪
        6.4.2 双面啮合测量实验验证
        6.4.3 JE32 齿轮测量中心
        6.4.4 单项偏差测量实验验证
    6.5 测量不确定度分析
        6.5.1 测量不确定度的评定
        6.5.2 测量不确定度的分类
        6.5.3 综合偏差测量不确定度
        6.5.4 单项偏差测量不确定度
    6.6 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 主要创新点
    7.3 后期展望
参考文献
攻读博士学位期间的学术活动及成果情况

(3)非圆柱齿轮的误差检测与分析研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 概述
    1.2 课题研究的意义及来源
        1.2.1 课题研究的目的与意义
        1.2.2 课题来源
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 非圆柱齿轮的研究现状
        1.3.2 非圆柱齿轮的误差检测技术的研究现状
    1.4 本文研究内容
    1.5 本章小结
第2章 非圆柱齿轮的理论齿形
    2.1 非圆柱齿轮的节曲线设计
        2.1.1 节曲线方程的推导
        2.1.2 节曲线的封闭性校验
        2.1.3 节曲线的曲率半径计算及凹凸性检验
    2.2 非圆柱齿轮的齿廓校验
        2.2.1 齿廓压力角校验
        2.2.2 根切校验
        2.2.3 轮齿均匀分布条件
        2.2.4 重合度校验
    2.3 非圆柱齿轮理论二维齿廓点的计算及其软件开发
        2.3.1 理论二维齿廓的计算问题
        2.3.2 理论二维齿廓点的数值包络法
        2.3.3 理论二维齿廓点计算软件的开发
    2.4 非圆柱齿轮理论三维齿面方程的拟合
        2.4.1 理论三维齿面离散点的计算
        2.4.2 理论三维齿面方程的拟合
    2.5 非圆柱齿轮副的设计实例及其加工实物
        2.5.1 三阶非圆柱齿轮副的设计计算
        2.5.2 三阶非圆柱齿轮副的加工实物
    2.6 本章小结
第3章 非圆柱齿轮的周向误差检测与分析
    3.1 非圆柱齿轮的周向误差及其计算方法
        3.1.1 非圆柱齿轮的齿距误差及其计算方法
        3.1.2 非圆柱齿轮的齿厚误差及其计算方法
    3.2 基于三坐标测量机的齿廓采样方法研究
        3.2.1 三坐标测量机及其在齿轮测量中的应用
        3.2.2 测量坐标系的建立及坐标系的转换
        3.2.3 测头的半径误差及其补偿问题
    3.3 节曲线与齿廓的交点计算算法
        3.3.1 算法的原理
        3.3.2 具体求解步骤
    3.4 周向误差的三坐标测量实验
        3.4.1 CMM自动扫描法测量三阶非圆柱齿轮的齿廓
        3.4.2 三阶非圆柱齿轮的周向误差计算
    3.5 周向误差检测的对比论证实验
        3.5.1 影像法测量三阶非圆柱齿轮的齿廓
        3.5.2 两组实验结果的对比分析
    3.6 本章小结
第4章 非圆柱齿轮的三维齿面拓扑误差检测与分析
    4.1 基于三坐标测量机的齿面网格化采样
        4.1.1 待测齿面的网格规划
        4.1.2 整体测量路径的规划
    4.2 三维齿面拓扑误差的数学模型及误差统计指标的计算
        4.2.1 三维齿面拓扑误差的数学计算模型
        4.2.2 三维齿面拓扑误差的统计指标计算
    4.3 齿面的差曲面及其各阶误差的分离
        4.3.1 自由曲面的差曲面理论在齿面误差分析中的应用
        4.3.2 齿面差曲面中各阶误差的分离
    4.4 三阶非圆柱齿轮的齿面拓扑误差检测与分析实验
        4.4.1 齿面网格点的测量及实测齿面方程的拟合
        4.4.2 三维齿面拓扑误差及其统计指标的计算
        4.4.3 齿面差曲面的拟合及各阶误差的分离
    4.5 本章小结
第5章 非圆柱齿轮副的综合误差检测与分析
    5.1 非圆柱齿轮副的综合误差及其检测仪器的开发
        5.1.1 非圆柱齿轮副的综合误差
        5.1.2 检测仪器的开发
    5.2 基于双面啮合法的中心距变动量检测
        5.2.1 三阶非圆柱齿轮副的中心距变动量检测实验
        5.2.2 啮合相位对中心距变动量检测结果的影响
    5.3 基于单面啮合法的转角误差检测
        5.3.1 三阶非圆柱齿轮副的转角误差检测实验
        5.3.2 啮合相位对转角误差检测结果的影响
        5.3.3 中心距安装误差对转角误差检测结果的影响
    5.4 基于双面啮合法的节曲线径向综合误差检测
        5.4.1 节曲线径向综合误差的检测原理
        5.4.2 节曲线径向综合误差检测的数学模型
        5.4.3 三阶非圆柱齿轮的节曲线径向综合误差检测实验
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
        6.1.1 主要工作
        6.1.2 结论
        6.1.3 创新点
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间参加科研项目、发表论文和专利、获奖情况
附录A 周向误差检测的原始数据
附录B 三维齿面拓扑误差检测的原始数据
附录C 综合误差的原始检测数据

(4)非圆齿轮数控滚切加工的现状及发展趋势(论文提纲范文)

0 引言
1 非圆齿轮加工方法
    1.1 数控插齿
    1.2 数控铣齿
    1.3 数控线切割
    1.4 数控滚齿
2 非圆齿轮滚切的数控系统
    2.1 滚切数学模型
    2.2 滚切加工方案
    2.3 数控滚切插补算法
    2.4 自动编程系统
3 非圆齿轮滚切加工的工艺
    3.1 切削参数
    3.2 对刀计算
    3.3 轴向蹿刀
    3.4 走刀方式
4 非圆齿轮滚切加工的加工误差
    4.1 滚刀误差
    4.2 机床误差
    4.3 齿坯误差
5 非圆齿轮滚切加工发展趋势
6 结论

(5)动轴变速齿轮传动理论及应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的来源、研究背景与意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 课题研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状及发展动态分析
        1.2.1 定速比齿轮传动研究现状
        1.2.2 定速比齿轮制造研究现状
        1.2.3 非圆齿轮的研究现状
    1.3 动轴齿轮传动的概念
        1.3.1 动轴齿轮传动的定义
        1.3.2 动轴齿轮传动的研究意义
        1.3.3 动轴齿轮传动理论的应用
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 动轴齿轮传动的椭球标系
    2.1 基本几何关系
    2.2 瞬时轴
    2.3 瞬轴面
    2.4 轴向面
    2.5 横断面
    2.6 节曲面
        2.6.1 基于参考传动比的共轭节曲面构建方法
        2.6.2 基于瞬时轴法向的共轭节曲面构建方法
        2.6.3 基于柱面的共轭节曲面构建方法
        2.6.4 基于锥面的共轭节曲面构建方法
    2.7 法向等距曲面
    2.8 本章小结
第3章 线接触共轭齿面几何
    3.1 产形轮的正向构建方法
        3.1.1 定轴产形轮
        3.1.2 动轴产形轮
    3.2 产形轮的逆向构建方法(基于传动原理)
    3.3 产形轮的齿面几何
        3.3.1 基础齿条齿面
        3.3.1.1 齿廓曲线类型及方程
        3.3.1.2 齿长曲线类型及方程
        3.3.2 圆柱产形轮
        3.3.3 圆锥产形轮
        3.3.4 螺旋产形轮
    3.4 共轭齿轮几何
        3.4.1 运动包络
        3.4.2 共轭齿面方程
    3.5 设计实例
    3.6 本章小结
第4章 点接触共轭齿面几何
    4.1 产形轮的运动标架
    4.2 产形轮的位姿
    4.3 齿面几何
    4.4 设计实例
    4.5 本章小结
第5章 齿面自由修形设计
    5.1 齿面自由修形的基本原理
    5.2 基础齿条的自由修形
    5.3 直齿圆锥齿轮修形设计
        5.3.1 直齿锥齿轮的修形系统
        5.3.2 直齿锥齿轮修形设计实例
    5.4 直齿非圆锥齿轮的修形设计
    5.5 本章小结
第6章 齿面数控展成制造
    6.1 展成法齿轮制造的通用数学模型
        6.1.1 刀具与产形轮的位置关系
        6.1.2 展成加工联动数学模型
    6.2 插齿加工
        6.2.1 插齿加工的机床类型和坐标系
        6.2.2 插齿加工非圆柱齿轮的联动数学模型
        6.2.3 切齿循环
        6.2.4 插补方法
        6.2.5 毛坯设计
        6.2.6 自动编程系统
        6.2.7 实例分析
    6.3 端面铣齿加工
        6.3.1 铣齿加工的机床类型和坐标系
        6.3.2 端面铣齿加工曲线齿非圆柱齿轮
        6.3.3 端面铣齿加工弧齿非圆锥齿轮
    6.4 本章小结
第7章 动轴齿轮传动机构
    7.1 变中心距单级齿轮传动
        7.1.1 变中心距非圆齿轮传动
        7.1.2 变中心距非圆齿轮-圆柱齿轮传动
        7.1.3 变中心距圆柱齿轮
    7.2 变中心距齿轮轮系
        7.2.1 二级变中心距外啮合轮系
        7.2.2 二级变中心距内啮合轮系
        7.2.3 二级变中心距内外啮合轮系
    7.3 非圆齿轮系列分割器
        7.3.1 分割器的基本原理
        7.3.2 传动比函数的推导
        7.3.3 实例:外啮合非圆齿轮分割器
        7.3.4 实例:内啮合非圆齿轮分割器
        7.3.5 实例:非圆锥齿轮分割器
    7.4 本章小结
第8章 总结与展望
    8.1 全文总结
    8.2 创新点
    8.3 后续工作展望
参考文献
符号及术语
致谢
攻读博士学位期间学术成果
    学术论文
    发明专利
    参与课题研究
附录A 瞬轴面形状的讨论
    A.1 平行轴齿轮传动的瞬轴面
    A.2 相交轴齿轮传动的瞬轴面
    A.3 交错轴齿轮传动的瞬轴面

(6)Y3150E加工少齿数齿轮制造工艺研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 选题意义
    1.2 少齿数齿轮国内外研究现状
    1.3 齿轮设计和加工未来发展趋势
    1.4 本研究的主要内容及技术方案
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术方案
第2章 Y3150E加工少齿数齿轮时传动系统分析和参数的确定
    2.1 滚齿机机床简介
    2.2 Y3150E型滚齿机外形简图及各部分名称
    2.3 传动系统分析
        2.3.1 切削运动传动链
        2.3.2 分齿运动传动链
        2.3.3 垂直进给运动链
        2.3.4 差动传动链
        2.3.5 刀架快速移动传动链
    2.4 Y3150E的运动合成机构
    2.5 用Y3150E型滚齿机加工少齿数齿轮理论参数计算
    2.6 本章小结
第3章 在Y3150E上加工少齿数齿轮的研究
    3.1 挂轮的选取
        3.1.1 分齿挂轮的选取
        3.1.2 垂直交换挂轮的选取
    3.2 滚刀和工作台转速的选取
        3.2.1 滚切速度的计算
        3.2.2 加工少齿数齿轮时滚刀转速的选取
        3.2.3 工作台转速的计算
    3.3 滚刀和工作台转速的对比分析
    3.4 Y3150E和Y38实验现象对比分析
        3.4.1 实验现象描述
        3.4.2 传递到工作台的理论转矩
        3.4.3 传递到滚刀的理论转矩
        3.4.4 对比分析
    3.5 本章小结
第4章 机床的启动力矩
    4.1 启动力矩
        4.1.1 机床主电机的启动力矩
        4.1.2 在加工普通渐开线圆柱齿轮时传动系统启动力矩的理论计算
        4.1.3 在加工少齿数齿轮时传动系统启动力矩的理论计算
    4.2 启动力矩的计算
        4.2.1 加工普通齿数齿轮时的启动力矩
        4.2.2 加工少齿数齿轮时的启动力矩
        4.2.3 启动力矩的对比分析
    4.3 本章小结
第5章 滚削力的计算与研究
    5.1 滚削力的简介
        5.1.1 滚削力的产生
        5.1.2 加工少齿数齿轮对滚削力的影响
    5.2 滚削力受力分析
    5.3 滚削力的计算
        5.3.1 国内某机床厂总结的滚削力计算公式
        5.3.2 德国普发特公司总结出的滚削力计算公式
    5.4 滚削力对被加工工件产生的变形分析
        5.4.1 毛坯轴装夹方式的简化
        5.4.2 毛坯轴弯曲变形分析
    5.5 本章小结
第6章 加工少齿数齿轮时的毛坯轴变形分析
    6.1 少齿数齿轮轮廓曲线的确定
        6.1.1 少齿数齿轮渐开线方程
        6.1.2 少齿数齿轮过度曲线方程
        6.1.3 过渡曲线与渐开线连接点坐标
    6.2 基于Pro/E少齿数齿轮三维模型的建立
        6.2.1 少齿数齿轮建模过程
        6.2.2 少齿数齿轮的绘制
    6.3 基于ANSYS的毛坯轴变形分析
        6.3.1 ANSYS Workbench的主要特点
        6.3.2 ANSYS提供的分析类型
    6.4 模型的导入
        6.4.1 建模时的被加工工件的简化处理
        6.4.2 计算模型的建立
    6.5 载荷的施加
        6.5.1 网格划分
        6.5.2 施加载荷的大小
        6.5.3 求解分析
    6.6 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢

(7)高速干切滚齿多刃断续切削空间成形模型及其基础应用研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 论文选题背景
        1.1.1 绿色制造的战略意义
        1.1.2 高速干切削—一种新型绿色制造切削工艺
        1.1.3 高速干切滚齿工艺—滚齿加工的绿色化趋势
    1.2 国内外相关领域的研究现状分析
        1.2.1 高速干切削技术的国内外研究现状
        1.2.2 高速干切滚齿工艺的国内外相关研究现状
    1.3 论文研究的意义及课题来源
        1.3.1 论文研究的意义
        1.3.2 论文的课题来源
    1.4 论文的主要研究内容
2 圆柱齿轮滚切多刃断续切削空间成形数学模型
    2.1 概述
    2.2 齐次坐标变换原理
    2.3 滚刀几何结构参数化数学建模
        2.3.1 滚刀和齿轮几何参数约束关系
        2.3.2 基于参数化的滚刀切削刃数学模型
        2.3.3 切削刃在滚刀基本蜗杆创成面上的分布
    2.4 滚齿机床的运动学模型
        2.4.1 齿轮滚切原理
        2.4.2 滚齿机床的结构
        2.4.3 滚切运动关系建模
    2.5 圆柱齿轮滚切多刃断续切削成形几何的数学模型
        2.5.1 切削刃空间成形界面齐次坐标
        2.5.2 齿轮毛坯的几何边界定义
    2.6 本章小结
3 高速干切滚齿成形过程基础参量数值计算及其特征分析
    3.1 概述
    3.2 高速干切滚齿过程切屑三维几何数值计算及分析
        3.2.1 切屑三维几何数值计算方法
        3.2.2 切屑三维几何数值仿真计算流程
        3.2.3 切屑三维仿真案例及几何参数计算与分析
    3.3 基于切屑几何的动态滚切力数值计算及分析
        3.3.1 Kienzle切削力经验公式
        3.3.2 高速干切滚齿工艺滚切力数值计算原理
        3.3.3 高速干切滚齿工艺滚切力仿真与实验对比分析
    3.4 齿面包络波纹形貌数值计算及分析
        3.4.1 渐开线圆柱齿轮理论齿面的数学模型
        3.4.2 高速干切滚齿工艺齿面包络波纹形貌数值计算
        3.4.3 滚切工艺参数对齿面包络波纹形貌的影响
    3.5 本章小结
4 高速干切滚齿机床滚切成形误差计算及应用
    4.1 概述
    4.2 基于滚切成形运动学的高速干切滚齿机床误差模型
        4.2.1 基于刚体运动学的六自由度误差模型
        4.2.2 YE3120CNC7 型高速干切滚齿机床误差建模
        4.2.3 机床结构误差项对径向误差的影响
    4.3 机床径向误差对滚切成形精度的影响规律
        4.3.1 滚刀与工件径向误差导致的成形误差理论计算
        4.3.2 滚刀与工件径向误差导致的成形误差仿真
    4.4 面向机床热变形的高速干切滚齿成形误差补偿应用
        4.4.1 热变形试验平台搭建
        4.4.2 基于M值控制的径向热变形误差补偿原理
        4.4.3 实验结果与数据分析
    4.5 本章小结
5 高速干切滚齿工艺仿真分析软件开发及应用
    5.1 概述
    5.2 软件的功能结构及运行流程
    5.3 软件功能实现
        5.3.1 软件的主界面
        5.3.2 基本参数参数设置
        5.3.3 仿真控制参数设置
        5.3.4 仿真结果数据可视化
        5.3.5 数据管理
    5.4 不同参数下高速干切滚齿过程仿真对比分析
    5.5 本章小结
6 结论与展望
致谢
参考文献
附录
    A. 攻读博士学位期间发表的论文
    B. 攻读博士学位期间在审的论文
    C. 攻读博士学位期间申请获得软件着作权
    D. 攻读博士学位期间参加的主要科研项目

(8)自由节曲线非圆齿轮CAD/CAM技术研究与系统开发(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
目录
插图清单
表格清单
第一章 绪论
    1.1 选题背景及来源
    1.2 非圆齿轮CAD/CAM研究与进展
        1.2.1 非圆齿轮CAD/CAM国外进展
        1.2.2 非圆齿轮CAD/CAM国内进展
    1.3 本课题研究的意义
    1.4 本课题的研究内容和章节安排
        1.4.1 论文的研究内容
        1.4.2 论文的章节安排
第二章 自由节曲线非圆齿轮设计及其节曲线拟合
    2.1 自由节曲线非圆齿轮设计方法
        2.1.1 根据给定的传动比函数设计非圆齿轮
        2.1.2 根据给定的转角函数设计非圆齿轮
        2.1.3 根据给定的再现函数设计非圆齿轮
    2.2 自由节曲线的拟合方法
        2.2.1 自由节曲线拟合方法的选择
        2.2.2 分段三次样条拟合节曲线原理
        2.2.3 分段三次样条拟合节曲线误差分析
    2.3 本章小结
第三章 自由节曲线非圆齿轮计算机辅助设计(CAD)
    3.1 非圆齿轮节曲线校验
        3.1.1 节曲线凹凸性及凹凸部最小曲率半径校验
        3.1.2 非圆齿轮传动压力角校验
    3.2 非圆齿轮实体建模技术
        3.2.1 基于齿条范成原理的建模方法
        3.2.2 基于圆柱齿轮范成原理的建模方法
        3.2.3 模型的后续处理
    3.3 自由节曲线非圆齿轮CAD解决方案
    3.4 本章小结
第四章 自由节曲线非圆齿轮计算机辅助制造(CAM)
    4.1 非圆齿轮滚齿加工原理与仿真
        4.1.1 非圆齿轮滚齿加工联动模型
        4.1.2 非圆齿轮滚齿加工数据生成
        4.1.3 非圆齿轮滚齿加工动态仿真实现
    4.2 非圆齿轮插齿加工原理与仿真
        4.2.1 非圆齿轮插齿加工联动模型
        4.2.2 非圆齿轮插齿加工数据生成
        4.2.3 非圆齿轮插齿加工动态仿真实现
    4.3 自由节曲线非圆齿轮CAM解决方案
    4.4 本章小结
第五章 自由节曲线非圆齿轮CAD/CAM系统开发
    5.1 系统开发工具选择
        5.1.1 操作系统
        5.1.2 软件平台选择
        5.1.3 编程语言选择
    5.2 系统总体设计
        5.2.1 总体结构设计
        5.2.2 系统界面设计
    5.3 主要功能模块开发
        5.3.1 外部数据导入模块
        5.3.2 实体模型创建模块
        5.3.3 加工仿真模块
    5.4 系统应用实例
        5.4.1 实例选取与节曲线拟合
        5.4.2 节曲线校验与实体模型创建
        5.4.3 主从动轮的加工实现与仿真
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(9)柔性电子齿轮箱设计及精度控制方法研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电子齿轮箱及相关技术的国内外研究概况
        1.2.1 数控齿轮机床的发展概况
        1.2.2 电子齿轮箱技术的研究概况
        1.2.3 电子齿轮箱精度控制方法的研究概况
    1.3 论文研究的目的
    1.4 论文研究的意义
    1.5 论文的来源与主要研究内容
第二章 柔性电子齿轮箱设计
    2.1 引言
    2.2 柔性电子齿轮箱结构形式选择
        2.2.1 硬件式电子齿轮箱控制原理
        2.2.2 软件式电子齿轮箱控制原理
        2.2.3 软件式电子齿轮箱结构形式的选择
    2.3 滚齿数控加工电子齿轮箱结构设计
        2.3.1 滚齿加工原理
        2.3.2 滚齿加工数学模型建立
        2.3.3 滚齿加工电子齿轮箱结构设计
    2.4 插齿数控加工电子齿轮箱结构设计
        2.4.1 插齿加工原理
        2.4.2 插齿加工数学模型建立
        2.4.3 插齿加工电子齿轮箱结构设计
    2.5 非圆齿轮数控加工电子齿轮箱结构设计
        2.5.1 非圆齿轮加工原理
        2.5.2 非圆齿轮加工数学模型建立
        2.5.3 非圆齿轮加工电子齿轮箱结构设计
    2.6 本章小结
第三章 柔性电子齿轮箱在嵌入式数控系统中实现
    3.1 引言
    3.2 嵌入式数控系统硬件平台
    3.3 嵌入式数控系统软件平台
        3.3.1 软件总体架构
        3.3.2 核心软件模块设计
    3.4 柔性电子齿轮箱软件的实现
        3.4.1 柔性电子齿轮箱软件结构设计
        3.4.2 柔性电子齿轮箱软件实现过程
    3.5 柔性电子齿轮箱软件测试
        3.5.1 电子齿轮箱底层执行软件测试
        3.5.2 电子齿轮箱运行效果分析
    3.6 本章小结
第四章 电子齿轮箱精度控制方法研究
    4.1 引言
    4.2 电子齿轮箱基本控制模型的建立
        4.2.1 多轴同步控制模型
        4.2.2 基本控制策略
        4.2.3 电子齿轮箱控制模型
    4.3 多轴增益匹配方法
        4.3.1 增益匹配原理
        4.3.2 增益匹配方法的验证
    4.4 交叉耦合控制算法
        4.4.1 交叉耦合控制原理
        4.4.2 交叉耦合控制方法的验证
    4.5 跟踪误差控制方法
        4.5.1 基于零相前馈的PID控制模型
        4.5.2 零相前馈PID控制方法的验证
    4.6 本章小结
第五章 复合式交叉耦合柔性电子齿轮箱
    5.1 引言
    5.2 复合式交叉耦合控制原理
        5.2.1 复合式交叉耦合控制模型
        5.2.2 复合式交叉耦合控制系统设计
    5.3 复合式交叉耦合柔性电子齿轮箱设计
        5.3.1 电子齿轮箱控制误差估计
        5.3.2 复合式交叉耦合电子齿轮箱设计
        5.3.3 复合式交叉耦合电子齿轮箱性能分析
    5.4 基于模糊免疫控制的复合式交叉耦合电子齿轮箱设计
        5.4.1 模糊免疫控制基本原理
        5.4.2 模糊免疫交叉耦合电子齿轮箱
        5.4.3 模糊免疫交叉耦合电子齿轮箱性能分析
    5.5 本章小结
第六章 电子齿轮箱精度控制实验研究
    6.1 引言
    6.2 齿轮加工数控系统实验平台
    6.3 圆柱齿轮的滚齿加工实验研究
        6.3.1 圆柱齿轮轴向滚切实验研究
        6.3.2 圆柱齿轮对角滚切实验研究
    6.4 圆柱斜齿轮的插齿加工实验研究
    6.5 非圆齿轮加工实验研究
        6.5.1 非圆齿轮滚齿加工实验研究
        6.5.2 非圆齿轮插齿加工实验研究
    6.6 本章小结
第七章 电子齿轮箱在数控齿轮机床上的应用
    7.1 引言
    7.2 数控齿轮加工机床
        7.2.1 YS3118CNC5数控滚齿机床
        7.2.2 YK5132B数控插齿机床
    7.3 数控滚齿加工
        7.3.1 圆柱直齿轮加工
        7.3.2 圆柱斜齿轮加工
        7.3.3 对角滚齿法加工
    7.4 数控插齿加工
    7.5 本章小结
第八章 总结与展望
    8.1 全文总结
    8.2 本文的主要创新点
    8.3 研究展望
参考文献
攻读博士学位期间的学术活动及成果情况

(10)面齿轮滚齿加工工装改进(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 课题的研究背景
    1.3 国内外研究发展状况
    1.4 课题的研究目的与意义
    1.5 课题研究的主要内容
2 面齿轮滚切加工分析
    2.1 基于 Y3150E 滚齿机面齿轮加工的传动原理
    2.2 面齿轮的滚切力分析
        2.2.1 面齿轮滚切坐标系的建立
        2.2.2 面齿轮滚切原理分析
        2.2.3 面齿轮滚切加工的限制条件
        2.2.4 滚切力理论公式的建立
        2.2.5 滚切力经验公式的总结
    2.3 基于 MATLAB 的滚切参数曲线分析
    2.4 小结
3 滚齿工装有限元分析与改进设计
    3.1 现有工装概况
    3.2 工装的受力分析
        3.2.1 Workbench 简介
        3.2.2 基于 SolidWorks 的工装模型建立
        3.2.3 基于 Workbench 的模型结构静力分析
    3.3 工装的改进与设计
        3.3.1 工装定位夹紧分析
        3.3.2 上压紧机构的改进设计
        3.3.3 关键零件的改进设计
        3.3.4 改进后工装的静力及模态分析
    3.4 工装改进前后分析结果对比
    3.5 小结
4 金属材质面齿轮的滚齿加工实验
    4.1 滚齿机概述
        4.1.1 Y3150E 滚齿机简介
    4.2 工装的改进制作
    4.3 工装及滚刀的安装
        4.3.1 工装的安装
        4.3.2 滚刀的安装
    4.4 加工参数的设定
        4.4.1 分齿挂轮的选择
        4.4.2 主轴转速的选择
        4.4.3 进给速度的选择
        4.4.4 滚切背吃刀量的确定
    4.5 金属材料面齿轮的滚切加工
    4.6 小结
5 面齿轮精度检测实验
    5.1 面齿轮副在 SolidWorks 中啮合仿真运动及干涉检查
        5.1.1 面齿轮副的三维建模及装配
        5.1.2 面齿轮副的运动仿真
        5.1.3 面齿轮副的啮合干涉检查
    5.2 斑点检测实验与结果分析
        5.2.1 斑点检测试验
        5.2.2 检测结果与分析
    5.3 小结
6 结论
参考文献
致谢
附录 MATLAB 程序

四、计算机辅助滚切圆柱齿轮调整计算(论文参考文献)

  • [1]椭圆弧齿线圆柱齿轮啮合特性及其铣削加工方法研究[D]. 赵昆鹏. 扬州大学, 2019(01)
  • [2]非圆齿轮精度评价与偏差测量方法研究[D]. 高婷. 合肥工业大学, 2019(01)
  • [3]非圆柱齿轮的误差检测与分析研究[D]. 赵加伟. 武汉理工大学, 2019(07)
  • [4]非圆齿轮数控滚切加工的现状及发展趋势[J]. 李先平,舒启林,李欢欢. 机械工程师, 2018(02)
  • [5]动轴变速齿轮传动理论及应用[D]. 郑方焱. 武汉理工大学, 2017(02)
  • [6]Y3150E加工少齿数齿轮制造工艺研究[D]. 郭宏枫. 陕西理工学院, 2016(01)
  • [7]高速干切滚齿多刃断续切削空间成形模型及其基础应用研究[D]. 陈永鹏. 重庆大学, 2015(01)
  • [8]自由节曲线非圆齿轮CAD/CAM技术研究与系统开发[D]. 李大柱. 合肥工业大学, 2015(07)
  • [9]柔性电子齿轮箱设计及精度控制方法研究[D]. 田晓青. 合肥工业大学, 2014(08)
  • [10]面齿轮滚齿加工工装改进[D]. 何为. 辽宁工业大学, 2014(06)

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滚齿圆柱齿轮调整量的计算机辅助计算
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