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可变齿厚测量齿轮的设计与研究

卢熊熊  
【摘要】:齿轮传动性能卓越、应用广泛,齿轮测量是齿轮制造精度和传动系统性能的必要保证,单面啮合测量和双面啮合测量的测量信息全面、测量效率高,正在成为批量生产的齿轮的主流检测方法,测量齿轮是单、双面啮合测量的关键元件。目前,用于单、双面啮合测量的测量齿轮必须分别设计和制造,不能通用;并且单面啮合测量必须通过正、反两个测量过程,才能完成一个产品齿轮(两侧齿面切向综合偏差)的测量,测量效率仍然较低。本文提出单面啮合-双面啮合同步测量方法,并研究相应的测量齿轮的结构与形变。主要内容如下: 1)将传统的整体式测量齿轮沿轮齿对称中线和轴向对称平面分成两个齿轮,两轮各具有整体式测量齿轮的半个轮齿和一侧齿面,本文称之为半齿测量齿轮。进而,用两个既同轴安装、又允许相对微角转动的半齿测量齿轮组成可变齿厚测量齿轮,分析了几个影响可变齿厚测量齿轮使用功能的结构参数。 2)介绍了通过可变齿厚测量齿轮实现产品齿轮径向综合偏差及其两侧齿面切向综合偏差同步测量的原理,建立和导出了各偏差的计算公式。 3)运用Pro/E软件建立了半齿测量齿轮的三维参数化模型,进而用有限元分析软件MSC.PatranNastran对半齿测量齿轮进行了刚度分析,研究了模数、半齿槽深度、半齿槽根部圆角半径等几个关键结构参数对半齿测量齿轮轮齿受载形变的影响。 本文对半齿测量齿轮和可变齿厚测量齿轮的研究,有助于齿轮运动测量技术的发展,相应的半齿测量齿轮和切向、径向综合偏差的同步测量方法已申请了专利。


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