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《哈尔滨工业大学》 2016年
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基于全齿测量的非圆齿轮误差分析

高雯雯  
【摘要】:随着计算机技术和数控技术的发展,非圆齿轮在现代工业中的应用越来越广泛,其加工制造技术也越来越先进。然而在非圆齿轮测量和误差评定方面目前还没有统一的测量仪器和行业规范,这在一定程度上阻碍了非圆齿轮的进一步发展。基于非圆齿轮测量现状,本文采用了一种普遍适用的非圆齿轮全齿测量方法,通过实验获取非圆齿轮齿廓数据点,并根据所获得的实验数据与理论数据进行比较,分析各项误差对其影响。本文基于非圆齿轮齿廓上的离散点,建立了非圆齿轮统一的齿廓方程,并采用精度最高的极径等增量的方法来确定测量点。为了提高计算效率,首先将非圆齿轮左右侧齿廓分离,然后计算节曲线和齿廓方程的交点。在深入研究测量原理的基础上,运用全齿测量的方法测量非圆齿轮,提出测量点邻域取点和法线预估的方法,很好地解决了测量点干涉问题,经仿真实验证明测量精度提高。随后,根据测量出的真实齿廓数据,结合节曲线和理论齿廓数据,计算出非圆齿轮齿距误差、齿廓误差和齿厚误差。为了类比圆柱齿轮对非圆齿轮进行等级评价,分析了非圆齿轮曲率的计算流程,从而提出了根据齿廓数据点分布情况差异化分配权重比的方法,计算出非圆齿轮每个齿廓对应的等效圆柱齿轮直径,结合误差值确定其精度等级。为了分析加工误差对非圆齿轮的影响,本课题建立了非圆齿轮滚切模型,基于此模型推导出工件转动的角度和齿条水平偏移量对非圆齿轮齿距误差的影响公式,并且深入研究了在非圆齿轮加工过程中,刀具压力角、刀具形状以及安装几何偏心对非圆齿轮齿廓误差所造成的影响。最后,在三维仿真软件中对非圆齿轮进行仿真,证明该测量分析方法的有效性,对非圆齿轮的误差测量与分析有一定的参考价值。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TG86

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