直齿锥齿轮测量及误差评定技术的研究

论文摘要

直齿锥齿轮是现代机械传动系统中传递力与运动的重要装置,其制造与安装误差对系统的精度与动态特性有直接影响,如何对其各项误差进行测量、分析与评定一直是测量领域的一项重要研究内容。目前,国外的先进齿轮测量中心价格昂贵,且对我国进行技术封锁。有鉴于此,本文对直齿锥齿轮的测量与误差评定技术进行了深入研究,主要研究内容如下:1、建立了直齿锥齿轮齿面的数学模型。在研究直齿锥齿轮齿廓曲面形成原理的基础上,建立了其齿面方程与法线方程,并采用Matlab仿真工具对数学模型进行了可视化仿真,验证了该数学模型的正确性。2、进行了直齿锥齿轮测量的方案设计。在对CNC齿轮测量中心的系统组成与工作原理进行深入分析的基础上,研究了直齿锥齿轮测量的基本理论,进行了齿轮测量过程中的测头路径规划与零位设置,并研究了测头半径的补偿方法。3、对直齿锥齿轮的误差评定技术进行了深入研究。建立了基于最小二乘法的误差评定模型,在Visual Basic 2005开发环境下,编写了直齿锥齿轮的齿廓偏差、螺旋线偏差、齿距偏差及齿圈径向跳动的误差评定软件模块。4、在CNC齿轮测量中心上进行了直齿锥齿轮测量实验。实验结果表明:本文建立的直齿锥齿轮数学模型与误差评定方法正确,测量方案合理,误差评定软件测试精度在许可范围内。本课题的研究对开发具有我国自主知识产权的齿轮测量中心,提高我国齿轮产品的质量与国际竞争力具有重要意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪 论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 直齿锥齿轮测量技术研究现状
• 1.2.1 直齿锥齿轮测量方法
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 国外研究现状
• 1.3 课题主要研究内容
• 第2章 直齿锥齿轮数学模型的建立
• 2.1 直齿锥齿轮概述
• 2.2 直齿锥齿轮齿廓曲面的形成
• 2.3 直齿锥齿轮的背锥和当量齿轮
• 2.4 直齿锥齿轮齿面方程的建立
• 2.4.1 齿面方程
• 2.4.2 法线方程
• 2.5 直齿锥齿轮数学模型的可视化仿真
• 2.6 本章小结
• 第3章 直齿锥齿轮测量技术研究
• 3.1 直齿锥齿轮测量技术
• 3.2 CNC 齿轮测量中心原理及系统组成
• 3.2.1 CNC 齿轮测量中心工作原理
• 3.2.2 CNC 齿轮测量中心系统组成
• 3.3 直齿锥齿轮测量方案设计
• 3.3.1 测量路径规划
• 3.3.2 零位设置
• 3.4 测头半径补偿原理
• 3.5 本章小结
• 第4章 直齿锥齿轮误差评定技术研究
• 4.1 齿廓偏差评定
• 4.2 螺旋线偏差评定
• 4.3 齿距偏差评定
• 4.4 齿圈径向跳动误差评定
• 4.5 误差评定软件包开发
• 4.6 本章小结
• 第5章 系统软件设计与齿轮测量实验
• 5.1 引言
• 5.2 系统软件设计
• 5.3 直齿锥齿轮测量实验
• 5.3.1 齿廓偏差测量实验与评定
• 5.3.2 螺旋线偏差测量实验与评定
• 5.3.3 齿距偏差测量实验与评定
• 5.3.4 齿圈径向跳动误差评定实验
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢