球面渐开线非圆锥齿轮产形线切齿法的研究

发布时间：2017-04-17 12:19

  本文关键词：球面渐开线非圆锥齿轮产形线切齿法的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：非圆锥齿轮是一种新型的齿轮传动形式，能够实现相交轴间的连续非线性变化的传动即相交轴变速传动。目前，非圆锥齿轮在工程机械、汽车、船舶、航空航天、变量齿轮泵等领域均具有广阔的应用前景。随着这一新型的传动形式应用到更多的场合，对非圆锥齿轮的设计与加工技术提出了更高的要求。然而，目前国内外的相关研究尚未对此提出很好的解决途径，即使采用一些方法加工出非圆锥齿轮，这些方法也是控制困难、不易操作，获得的齿形是近似球面渐开线，磨损后不易互换，这严重影响了非圆锥齿轮的啮合传动性能和推广应用。因此，对非圆锥齿轮设计与加工方法进行新的研究探索，从而推动非圆锥齿轮的推广和应用是非常必要的。 本论文依据球面渐开线形成原理，利用产形线切齿法，研究一种新型的非圆锥齿轮设计与加工方法。 首先，根据圆锥齿轮球面渐开线形成原理和短程曲线的测地曲率原理，提出一种非圆锥齿轮的球面渐开线形齿廓的设计方法。基于非圆锥齿轮大端的球面节曲线的测地曲率，在节曲线上建立当量圆锥齿轮，利用当量圆锥齿轮的球面渐开线齿廓构建非圆锥齿轮的球面渐开线齿廓，并利用CATIA软件建立非圆锥齿轮三维模型；将装配好的非圆锥齿轮模型导入到ADAMS软件中，对设计出的非圆锥齿轮进行齿轮传动分析，以此获得齿轮传动过程中的速度变化曲线和接触力变化曲线，从而验证齿轮传动的误差和平稳性。 然后，阐述加工球面渐开线非圆锥齿轮的产形线切齿法。根据加工要求，在VERICUT软件中构建实验机床，设计加工刀具的结构，分析刀具尺寸参数，并计算出非圆锥齿轮加工中所需的相关参数公式和运动方程式。 最后，进行仿真加工实验。编写非圆锥齿轮的加工程序，对非圆锥齿轮进行仿真加工，验证利用产形线切齿法加工非圆锥齿轮的可行性。
【关键词】：非圆锥齿轮 球面渐开线 传动分析 产形线切齿法 仿真加工
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.413;TG61
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 文中部分符号意义7-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 论文的研究背景及意义11-13
• 1.1.1 论文的研究背景11-13
• 1.1.2 论文的研究意义13
• 1.2 非圆锥齿轮的国内外研究现状13-15
• 1.2.1 非圆锥齿轮设计方法的研究现状13-14
• 1.2.2 非圆锥齿轮加工方法的研究现状14-15
• 1.3 论文研究的主要内容15-17
• 第2章 球面渐开线齿形非圆锥齿轮的设计与建模17-39
• 2.1 球面渐开线齿廓17-22
• 2.1.1 球面渐开线齿廓形成原理17-18
• 2.1.2 球面渐开线齿廓方程18-22
• 2.2 非圆锥齿轮的设计22-32
• 2.2.1 非圆锥齿轮的传动比变化规律与非圆节锥23-24
• 2.2.2 齿顶曲线与齿根曲线24-26
• 2.2.3 基于测地曲率节点齿形的构建26-32
• 2.3 三维建模32-33
• 2.4 球面渐开线非圆锥齿轮传动仿真分析33-37
• 2.5 本章小结37-39
• 第3章 球面渐开线非圆锥齿轮切齿分析39-49
• 3.1 产形线切齿法39-43
• 3.1.1 圆锥球面渐开面的形成39-41
• 3.1.2 产形线切齿法切齿运动分析41-43
• 3.2 切削刀具参数的确定43-44
• 3.2.1 切削刀刃弦长的设计43-44
• 3.2.2 圆盘铣刀半径的设计44
• 3.3 圆锥齿轮切削加工中的分度44-47
• 3.3.1 齿轮加工分度角45-46
• 3.3.2 齿轮加工刀具起始旋转角度46-47
• 3.4 本章小结47-49
• 第4章 切齿运动的实现与切齿运动控制49-57
• 4.1 齿面切削的主要运动49-50
• 4.1.1 产形线运动49
• 4.1.2 切削需要的其他运动49-50
• 4.2 加工机床的机械结构设计50-52
• 4.2.1 机床坐标系的定义51-52
• 4.2.2 机床运动系统52
• 4.3 切齿运动的控制及实现52-55
• 4.3.1 分齿调整53-54
• 4.3.2 对刀步骤54-55
• 4.4 本章小结55-57
• 第5章 球面渐开线非圆锥齿轮切齿加工仿真57-67
• 5.1 非圆锥齿轮齿坯的设计计算57-58
• 5.2 待加工非圆锥齿轮的数据计算58-61
• 5.3 非圆锥齿轮仿真加工61-66
• 5.4 本章小结66-67
• 第6章 结论与展望67-69
• 6.1 结论67-68
• 6.2 后续工作展望68-69
• 参考文献69-73
• 致谢73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张学成;呼咏;杨兆军;;基于齿面发生线的弧齿锥齿轮切齿运动分析[J];北京工业大学学报;2010年11期

2 呼咏;张学成;杨兆军;张军;;球面渐开线齿形弧齿锥齿轮精密切齿方法[J];北京工业大学学报;2011年05期

3 林超;侯玉杰;冉小虎;刘刚;丘华;阮小勇;;高阶椭圆锥齿轮的传动模型与干涉检查的运动仿真[J];重庆大学学报;2010年10期

4 李栎楠;杨兆军;王彦濵;张学成;;产形线切齿法加工准双曲面齿轮的产形线建模及代用方法[J];吉林大学学报(工学版);2011年S1期

5 胡淼,杨勋年;保测地曲率的曲面曲线设计[J];计算机辅助设计与图形学学报;2005年05期

6 李龙;贾巨民;段秀兵;周鑫;;基于Pro/E的变传动比限滑差速器非圆锥齿轮参数化建模与有限元分析[J];军事交通学院学报;2011年11期

7 何贵平,胡赤兵,沙成梅,梁志民,张赣修;椭圆齿轮插齿加工的数学模型及图形仿真[J];机械设计与制造;2004年06期

8 谷凤民;周亮;段建中;王春秀;;弧齿锥齿轮的一种新型精确设计方法[J];机械设计与制造;2008年12期

9 张学成;李春光;李桂娇;;弧齿锥齿轮齿面发生线切齿法探讨[J];机械传动;2009年06期

10 赵玉民;倪俊义;马延会;;非圆锥齿轮的三维计算机辅助设计[J];机械传动;2010年09期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 洪肇斌;基于球面渐开线齿面生成原理的弧齿锥齿轮新型铣削加工方法[D];吉林大学;2013年

  本文关键词：球面渐开线非圆锥齿轮产形线切齿法的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：313204