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《大连理工大学》 2000年
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奇点共轭理论与0~°渐开线包络蜗杆传动的原理与技术

阎长罡  
【摘要】: 本文研究了共轭曲面原理的奇点共轭理论,并在此理论指 导下对新型奇点共轭传动-0°渐开线包络蜗杆传动进行了系 统的理论分析与实验研究。 文中将共轭的界限归结于共轭的奇异问题框架之下,在研 究一类界限、二类界限的基础上,对更深层次的奇异-奇点共 轭问题作了详细深入的研究,给出奇点共轭的基本条件及奇解 点曲线或奇异解存在的二阶必要条件;作为本文的特色之一,提 出研究啮合函数性质及其结构特征的映射方法,给出映射空间 的概念,在映射空间内可将抽象的共轭基本要素通过形象直观 的几何图形表示出来,并为奇点共轭的深入认识创造便利条件; 利用映射空间,证明得到了奇点共轭的基本定理,指出奇点共轭 的充要条件为特征函数可以配成等于零的完全平方式,该基本 定理对本文的后续工作具有重要的指导意义。 在奇点共轭理论的工程实现方面,文中明确指出二次包络 是获得奇点共轭的有效手段,但并非唯一手段,在满足特定的运 动几何条件下,一次包络即可获得奇点共轭。在这一重要观点指 导下,着重对一次包络实现奇点共轭的可能途径作了深入探讨, 证明了母面为双曲法向圆弧曲面及渐开线螺旋面均可在一次包 络条件下获得奇点共轭,并由此演化出两种新的奇点共轭传动 类型:双曲法向圆弧曲面蜗杆传动及0°渐开线包络蜗杆传动,其 中后者为本论文研究的中心内容之一。 利用现代微分几何学的活动标架方法对共轭曲面的数字仿 真原理进行了深入研究,给出连续可微条件下,共轭条件、一、二 类界限条件,奇解点条件及诱导曲率的仿真描述,建立了与传统 理论既相联系又相互独立的数字仿真原理新体系。数字仿真方 法将共轭曲面问题归结为数学规划问题,可以应用数字化手段 直接描述共轭过程。考虑到标杆函数的重要地位,文中着重对标 杆函数的性质与共轭曲面基本特征之间的内在联系进行了探讨, 并给出接触域的仿真确定方法。 综合利用仿真方法与解析手段,对0“渐开线包络蜗杆传动 的啮合面、一类界限、蜗杆齿面构成、仿真接触线及仿真接触域等 运动几何学特性进行了系统研究,有关结论为此种新型蜗杆副 的设计与加工提供了重要基础,并且显示出数字仿真方法在研 究复杂共轭曲面问题时所具有的特殊功效。 基于0“渐开线包络蜗杆的传动原理,给出其具体的设计方 法,使该新型传动副的设计成为可能;提出依托于滚齿机的三种 加工方案及“分步走”的工艺路线,既符合蜗杆的啮合原理又兼 顾获得良好的切削性能,有效地解决了蜗杆的加工问题;最后对 蜗杆进行了切削实验并对蜗杆减速器样机进行了运转实验。总 结来说,0”渐开线包络蜗杆传动可获得令人满意的接触域,并且 运转平稳、对误差的敏度低、制造方便、成本低廉,可望在大中型 传动中发挥重要作用。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:TH132.44

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 聂建辉;双导程直线接触偏置蜗杆传动与传动副加工技术研究[D];吉林大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈蕴方,李寅年,徐月琴;环面型两次包络弧面蜗杆传动的理论研究与参数分析[J];北京钢铁学院学报;1983年03期
2 刘鹄然;以蜗杆为母面的二次包络环面蜗杆传动[J];传动技术;1996年01期
3 刘健;运动群方法及其在曲面共轭原理中的应用[J];大连工学院学报;1983年02期
4 张白,刘健;蜗杆砂轮磨齿机加工过程的数值仿真[J];大连理工大学学报;1990年04期
5 王丽竹;变倾角β式平面二次包络弧面蜗杆传动探讨[J];重庆大学学报(自然科学版);1983年02期
6 谭建平,张光辉;球面二次包络弧面蜗杆传动的理论研究[J];重庆大学学报(自然科学版);1988年01期
7 王进戈,张光辉;滚锥包络环面蜗杆传动的理论研究与参数优化[J];重庆大学学报(自然科学版);1992年02期
8 张光辉,王进戈,杨念增;滚锥包络环面蜗轮副的研制与试验[J];重庆大学学报(自然科学版);1992年05期
9 秦大同,张光辉;二次包络环面蜗杆传动齿面修形的效果[J];重庆大学学报(自然科学版);1993年01期
10 秦大同,张光辉;锥面二次包络环面蜗杆传动齿面接触及运动精度的研究[J];重庆大学学报(自然科学版);1993年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐敬广;李刚;薛彩侠;;钻铣床主轴箱数控化设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年04期
2 李小林;王伟;;高校实践紧密型课程教法刍议[J];安徽职业技术学院学报;2010年04期
3 姚静荪;关于可展曲面的一点注记[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2000年03期
4 竺长春,王焕宝;尖端效应的一种近似描述[J];安徽师大学报(自然科学版);1997年04期
5 许春田;唐萍;;优化方法分析少齿差传动啮入前的齿侧间隙[J];鞍山科技大学学报;2006年02期
6 宗旭;许春田;唐萍;;少齿差传动啮出后齿侧间隙的优化[J];辽宁科技大学学报;2008年Z1期
7 石加联,李娜,马光宇;平面二次包络弧面蜗杆传动的应用[J];鞍山钢铁学院学报;1998年05期
8 田继宏,邓玉萍;淬火高速钢切削加工方法的研究[J];鞍山师范学院学报;2002年01期
9 孙波;;滚刀刀顶设计及对齿根弯曲强度的影响[J];鞍山师范学院学报;2005年06期
10 岳天祥,艾南山;冰斗形态的数学模型[J];冰川冻土;1990年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高霆;侯晓东;宁重生;;“以车代磨”技术在支承轴加工中推广应用[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
2 许凌云;;机械加工误差分析及精度提高方法[A];“绿色制造 质量管理”——海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会2011年会论文集[C];2011年
3 雪丹;李俊峰;;卫星在轨道平面内的可达范围研究[A];北京力学会第15届学术年会论文摘要集[C];2009年
4 丁佳波;;墨卡托海图上投影曲线的圆弧距离极限值[A];第二十一届海洋测绘综合性学术研讨会论文集[C];2009年
5 李鹏忠;陈炳森;张为民;;加工过程环境影响的一个量化方法[A];先进制造技术论坛暨第二届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2003年
6 姜永军;;基于共轭齿廓高阶接触啮合条件媒介齿形的研究[A];先进制造技术论坛暨第五届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2006年
7 张云文;连景岩;;用圆向量函数法设计空间凸轮廓线[A];全国印刷、包装机械凸轮、连杆机构学术研讨会(第6届全国凸轮机构学术年会)论文集[C];2005年
8 常防震;王健;;一种基于应变采集系统的土性检测扭剪装置[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年
9 朱天贵;;讲授机械制造工程学的几点体会[A];第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷1 教学论文)[C];1995年
10 周小清;;探讨SDS型假捻变形机中的拉伸机构[A];“无锡锡海杯”2010年全国推广应用创新型纺织器材提高成纱质量技术研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈奇;基于分形理论的汽车变速箱齿轮接触强度研究[D];合肥工业大学;2010年
2 张人会;离心泵叶片的参数化设计及其优化研究[D];兰州理工大学;2010年
3 李月恩;模具钢高速球头铣削加工表面质量的研究[D];山东大学;2011年
4 曹清园;基于铣削力建模的复杂曲面加工误差补偿研究[D];山东大学;2011年
5 张辉;硬脆刀具材料的高温摩擦磨损特性及机理研究[D];山东大学;2011年
6 梁良;面向绿色切削的热管刀具散热性能研究[D];华南理工大学;2011年
7 邱昕洋;钢制变齿厚平面蜗轮包络环面蜗杆传动的关键技术研究[D];重庆大学;2010年
8 危卫华;热氢处理改善钛合金切削加工性的基础研究[D];南京航空航天大学;2010年
9 张翔;小型五轴联动机床介观尺寸铣削加工及其相关模型的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 邢元;面向加工质量细分的复杂曲面产品设计理论与技术研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王闯;平面二包环面蜗杆副多参数修正接触型式分析[D];河南理工大学;2010年
2 昝辉;修正型平面二包环面蜗杆副接触型式和齿面结构研究[D];河南理工大学;2010年
3 和艳君;青年女性乳房形态与文胸钢圈的研究[D];浙江理工大学;2010年
4 胡宇龙;自由节曲线非圆齿轮引纬机构运动学反求设计与试验[D];浙江理工大学;2010年
5 张春懋;齿啮式输出谐波传动柔轮变形函数与齿形研究[D];大连理工大学;2010年
6 刘海涛;刃口钝化对PCBN刀具切削性能影响的研究[D];大连理工大学;2010年
7 刘振国;含齿形误差的齿轮传动接触分析与修形研究[D];大连理工大学;2010年
8 肖春良;等倾角螺旋槽铣削加工失效分析及装备方案研究[D];大连理工大学;2010年
9 宋庭科;PCBN刀具车削镍基高温合金切削性能研究[D];大连理工大学;2010年
10 肖哲锋;三元整体叶轮数控加工刀位规划与仿真[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 陆文欣;锥蜗杆传动的设计与应用[J];常州工业技术学院学报;1996年04期
2 江培珍;组合式蜗轮滚刀的设计[J];纺织机械;1998年02期
3 马书尧;;锥蜗杆传动中计算节点的选择[J];河北工学院学报;1979年01期
4 马书尧;;锥蜗杆传动原始节锥的接触线及理论导程[J];河北工学院学报;1979年02期
5 刘文文 ,聂恒敬;新的渐开线齿形测量方法的研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1993年S1期
6 沈谦;渐开线锥形齿轮变速装置的设计原理[J];航空动力学报;1993年01期
7 向敬忠,孙全颖,方树功;锥蜗杆传动几何参数实用算法[J];哈尔滨理工大学学报;2005年03期
8 杨国令,韩学鹏,李凝华;渐开螺旋面点接触逆式外啮合[J];沈阳黄金学院学报;1994年03期
9 杨国令,李宝嵩,胡广兴,李凝华;渐开线锥蜗杆蜗轮Ⅱ传动几何原理[J];沈阳黄金学院学报;1995年02期
10 王森栋,李凝华,张伟洁,杨国令;渐开线锥蜗杆内啮合轴向长度[J];沈阳黄金学院学报;1996年03期
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 孙佳;双导程直线接触偏置蜗杆传动性能分析与研究[D];吉林大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈蕴方,李寅年,徐月琴;环面型两次包络弧面蜗杆传动的理论研究与参数分析[J];北京钢铁学院学报;1983年03期
2 刘健;机械制造中曲面的共轭原理[J];大连工学院学刊;1959年03期
3 张光辉,王朝晋;活动标架的应用及对Baxter诱导法曲率公式的改进[J];重庆大学学报(自然科学版);1983年02期
4 谭建平,张光辉;球面二次包络弧面蜗杆传动的理论研究[J];重庆大学学报(自然科学版);1988年01期
5 王进戈,张光辉;滚锥包络环面蜗杆传动的理论研究与参数优化[J];重庆大学学报(自然科学版);1992年02期
6 秦大同,张光辉;锥面二次包络环面蜗杆传动齿面接触及运动精度的研究[J];重庆大学学报(自然科学版);1993年01期
7 吴晓铃;;角修正可展弧面蜗杆传动的啮合分析[J];齿轮;1978年04期
8 秦大同,颜佳,张光辉;平面包络环面蜗杆基于坐标测量的高精度制造方法[J];机械工程学报;1997年01期
9 万国栋;刘鹄然;;加工SG-71型蜗杆减少磨削余量的方法[J];机械制造;1991年01期
10 南开大学数学系齿轮啮合研究小组;齿轮啮合理论的数学基础(二)[J];数学的实践与认识;1976年02期
【相似文献】
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3 李葆春;;双导程蜗杆传动在4~#A大胎成型机中的应用[J];橡塑技术与装备;1985年01期
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6 吕静平;;蜗杆传动啮合效率公式释疑[J];教材通讯;1988年05期
7 周任义;;关于蜗杆传动中齿数搭配问题的理论分析与试验研究[J];建筑机械;1988年03期
8 孟惠荣,连香姣,范迅,唐劲松,朱和令,张德华,靳建民,王领娣;平面二次包络环面蜗杆传动润滑油性能的研究[J];机械传动;1994年03期
9 贺惠农,韦云隆;蜗杆传动中啮合理论和润滑理论的耦合研究初论[J];机械传动;1996年S1期
10 杨世明;普通圆柱蜗杆传动的一种设计方法[J];郑州工业大学学报;1996年01期
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1 陶靖轩;陶治;;蜗杆传动的优化设计[A];中国现场统计研究会第九届学术年会论文集[C];1999年
2 邓国强;徐飞;刘铁;;低噪声塑料斜齿轮和蜗杆传动的试验研究[A];第11届粤港机械电子工程技术与应用研讨会论文汇编[C];2010年
3 周娜;张义民;;蜗杆传动可靠性分析的参数灵敏度[A];2009年全国机械可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会成立大会论文集[C];2009年
4 蔡英杰;姚立纲;;滚动啮合蜗杆传动的啮合分析和三维建模[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
5 周良墉;;环面蜗杆理论和制造技术的新发展[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年
6 欧炳明;陈楚明;贾义龙;;500t摆式飞剪的适应性改进[A];第八届全国连铸学术会议论文集[C];2007年
7 赵亚平;张昭;;论双圆环面包络环面蜗杆的曲率干涉特性[A];2009年促进中部崛起专家论坛暨第五届湖北科技论坛——装备制造产业发展论坛论文集(下)[C];2009年
8 赵亚平;张昭;;论双圆环面包络环面蜗杆的曲率干涉特性[A];科技支撑 科学发展——2009年促进中部崛起专家论坛暨第五届湖北科技论坛文集[C];2009年
9 刘轶诗;郑祥泽;张斌斌;张殷华;;抽油烟机自动清洗装置的设计[A];第十届粤港机电工程技术与应用研讨会暨梁天培教授纪念会文集[C];2008年
10 唐晓哲;常广亮;;四辊联动轧机结构设计与应用[A];全国线材深加工技术研讨会会议文集[C];2005年
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1 湖北孝感第一技工学校 邱承胜;LZS-1型大理石龙门自动锯切机电气故障检修三例[N];电子报;2007年
2 刘长庆;大港钻井以技改实现节能降耗[N];中国石油报;2006年
3 秦北;充满“时尚”新元素[N];中国财经报;2007年
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6 本报记者 姚蓉;铝合金减速电机克服生锈难题[N];中国花卉报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 阎长罡;奇点共轭理论与0~°渐开线包络蜗杆传动的原理与技术[D];大连理工大学;2000年
2 段路茜;TI蜗杆传动啮合理论研究及优化设计[D];天津大学;2004年
3 赖一楠;XX卫星热控百叶窗系统设计及虚拟样机协同仿真[D];哈尔滨理工大学;2006年
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1 聂建辉;双导程直线接触偏置蜗杆传动与传动副加工技术研究[D];吉林大学;2011年
2 孙佳;双导程直线接触偏置蜗杆传动性能分析与研究[D];吉林大学;2012年
3 刘爱明;线接触蜗杆传动及其在齿轮磨削中的应用研究[D];吉林大学;2011年
4 孙亚玲;基于特征的蜗杆传动CAD/CAE/CAPP集成系统的研究[D];太原理工大学;2003年
5 牛玉荣;TI蜗杆传动机构虚拟样机的设计与结构模态分析[D];合肥工业大学;2013年
6 吴天超;法向直廓蜗杆传动啮合性能的研究[D];武汉科技大学;2013年
7 杨朝丽;平面二次包络环面蜗杆传动的运动分析与模糊优化研究[D];昆明理工大学;2003年
8 毕诚;直廓环面蜗杆传动修形的研究[D];中国农业大学;2000年
9 卜忠林;滚动式点啮合环面蜗杆传动的强度分析[D];大连理工大学;2006年
10 肖延萍;TI蜗杆传动的参数化设计及存在装配误差时齿面接触分析[D];天津大学;2005年
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