收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

数字化真实齿面构造及啮合特性研究

梁聚盛  
【摘要】:螺旋锥齿轮作为动力传输的关键部件,是形式最为复杂、应用最广泛的机械动力传输元件之一,特别适用于大批量生产的汽车行业,在欧美广泛应用于各类轻重型卡车以及SUV等的车桥齿轮传动中,其设计、加工和啮合传动质量等一直都是机械传动领域研究的热点问题。由于准双曲面齿轮的高度复杂性,使得在设计和制造的某些方面还存在着缺陷和不足,这在某种程度上制约着我国自主设计水平的提高以及工艺的改进。本文针对现有的数字化齿面重构算法不够准确以及精度较低的问题,基于非均匀有理B样条曲面重构的理论,提出了一套准双曲面齿轮数字化齿面构造算法。之后提出了数字化真实齿面啮合分析,在准确反映实际齿面的接触印痕和传动误差的同时,量化的反映实际齿面与理论齿面在啮合性能上的差别;通过本论文的研究,实现了N RBS曲面的高精度重构,完成了基于NURBS的准双曲面齿轮真实齿面的啮合特性研究,为实现航空、汽车行业齿轮制造的数字化、信息化及质量检验的标准化奠定了基础。本论文的主要研究内容可以归纳为以下几个方面:(1)通过比较大轮成形法、展成法加工,小轮刀倾法、变性法加工,研究了准双曲面齿轮的实体建模方法,选取展成法加工大轮,变性法加工小轮,利用齿轮啮合原理推导了大小轮齿面方程,通过齿面方程将轴截面内的网格点与齿面离散点建立了一一对应关系,之后通过MATLAB编程求解了大小轮齿面各45个点的三维坐标值,利用三维软件CATIA实现了准双曲面齿轮副的实体建模。(2)针对现有的数字化齿面重构算法不够准确以及精度较低的问题,为了满足航空航天对齿面高精度的需求,研究完善了 一套高精度的数字化齿面重构算法,通过考虑首末端切矢,采用积累弦长参数化法得到节点矢量,进一步求得控制顶点,获得了数字化齿面,再通过绝对误差分析,得出NURBS曲面的最大拟合误差不大于0.1μm,满足了航空航天的使用要求。(3)分析了测量路径对螺旋锥齿轮齿面误差的测量精度和测量效率的影响,规划了大小轮齿面误差的测量路径。并通过齿轮测量中心测得大轮凸面、小轮凹面偏差,获得了实际齿面的三维坐标,再次通过拟合得到了数字化真实齿面,最后通过IGES文件输出,得到了真实齿轮副。(4)深入研究了数字化真实齿面啮合特性,先是完成对理论齿轮副的装配以及真实齿轮副的装配,再通过齿面接触分析获得了理论齿轮副的接触区域、传动误差,并通过UG模拟接触区;再运用NURBS曲面的定义求解了真实齿轮副的接触迹线和传动误差,同时通过UG模拟接触区域,最后运用最小转角法求解真实齿轮副接触区,并比较了三者的相同点和不同点。(5)通过Y9550滚检机对大轮工作面和非工作面进行了滚检实验。结果表明,采用数字化真实齿面接触分析能够代替传统的滚检方法,即以高精度逼近实际齿面的数字化真实齿面可以代替实际齿面进行TCA,为后期实际生产中准双曲面齿轮啮合质量检验的数字化和标准化提供了有效途径。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 孙殿柱,董学朱;真实齿面啮合分析[J];机械工程学报;2000年08期
2 孙殿柱,董学朱;描述真实齿面数学模型的研究[J];农业机械学报;2000年01期
3 刘祖愈;品良;;齿輪嚙合原理[J];上海机械;1964年06期
4 谢文乾;;解决齿面磨裂的途径[J];机械工艺师;1984年04期
5 赵建平,杜鸿家;齿面摩擦规律的模拟试验研究[J];润滑与密封;1994年02期
6 张秀亲,许恒伟;双圆弧弧齿锥齿轮齿面方程的推导[J];太原工业大学学报;1996年04期
7 孙殿柱,董学朱;一种真实齿面啮合分析的有效数学模型[J];机械设计;1999年10期
8 孙殿柱,董学朱;2真实齿面对应点的求解算法[J];中国农业大学学报;1999年04期
9 孙殿柱,张道林,王红梅;一种真实齿面相交干涉分析的新方法[J];农业机械学报;2000年03期
10 李光辉;陈绍云;;齿面胶合及对润滑油的选择[J];科技资讯;2006年17期
11 吴中心;汪钦;涂国芳;;用优化方法选择提高齿面强度的最佳变位参数[J];重型机械;1982年03期
12 黄瑞洲;;关于齿面粗糙度数据处理的补充[J];计量技术;1987年07期
13 徐基农;大型齿圈齿面修磨技术[J];冶金设备;1988年06期
14 吴昌林;;关于齿面传热系数计算法的研究[J];机械传动;1992年02期
15 洪汉玉;圆弧齿面的计算机绘制[J];武汉化工学院学报;1995年01期
16 吴训成,毛世民,吴序堂;点接触齿面在控制误差敏感性条件下的二阶参数设计[J];西安交通大学学报;1999年11期
17 毛世民,聂钢,范超毅,吴序堂;准渐开线齿锥齿轮的齿面展成[J];中国机械工程;1999年12期
18 吴训成,毛世民,吴序堂;点接触齿面啮合分析的基本公式及其应用研究[J];机械设计;2000年02期
19 张有忱,孟惠荣;动态热电偶法测量齿面闪温分布实验研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2000年01期
20 李玉龙;刘焜;;外齿轮式高压油泵全齿面润滑的理论分析[J];农业机械学报;2008年12期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 陈永朝;吕百军;宋骞;;大型减速机齿面损伤状态下延长使用寿命的实践[A];2011年河北省炼铁技术暨学术年会论文集[C];2011年
2 张会臣;朱均;;胶合失效机理的理论探讨[A];第三届全国青年摩擦学学术会议论文集[C];1995年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 梁栋;共轭曲线齿轮啮合理论研究[D];重庆大学;2015年
2 李文良;计及齿面摩擦的斜齿轮传动动态特性研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
3 周长江;多种载荷下齿轮弯曲强度与齿面摩擦因数的计算方法研究[D];湖南大学;2013年
4 李文斌;电镀CBN径向珩轮的设计理论及实验研究[D];太原理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李曼德;碟形砂轮磨削面齿轮加工技术及齿面误差生成规律研究[D];湖南工业大学;2015年
2 高攀;直齿圆柱齿轮疲劳点蚀失效机理及实验研究[D];大连理工大学;2015年
3 王宗辉;汽车主减速器齿面印痕检测技术研究[D];安徽大学;2016年
4 罗丹平;圆盘涂刷设备样机设计及涂刷轨迹研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
5 田枫;基于Enler-Rodrigues的接触分析算法研究与应用[D];上海师范大学;2016年
6 王旭;微齿轮粗糙齿面磨损分析及齿廓优化设计[D];重庆大学;2016年
7 王浩飞;基于齿面摩擦的人字齿行星齿轮传动系统动力学研究[D];南京航空航天大学;2015年
8 刘井年;基于Stribeck模型考虑齿面摩擦的齿轮动力学特性研究[D];东北大学;2013年
9 邓澍杰;齿面凹坑形貌对面齿轮啮合性能影响的研究[D];湖南工业大学;2016年
10 孙俊鸽;平面二次包络环面蜗杆传动的齿面结构研究[D];河南理工大学;2016年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978