赵帅[1]（2021）在《弧面分度凸轮机构润滑特性分析与仿真》文中研究指明弧面分度凸轮机构在传动应用中极容易出现磨损、点蚀等失效情况,而改善机构的润滑性能是解决问题的关键。本文以弧面分度凸轮机构为研究对象,从分度期传动过程中形成的弹性润滑油膜入手,对机构润滑基础参数和机构分度期啮合过程中形成的弹性润滑油膜厚度进行研究,分析不同因素对弹性润滑油膜厚度的影响。本文主要工作内容如下:（1）详细分析弧面分度凸轮机构的结构形式及工作原理。应用空间包络面共轭原理、旋转变量法及微分几何学,分析常规的机构圆柱形滚子弧面分度凸轮机构工作轮廓面曲线,推导求解工作曲面廓线方程组及共轭方程,设定几何参数及运动参数,求解工作曲面坐标。研究机构润滑性能的基础参数,推导求解工作曲面分度期的诱导主曲率、压力角、卷吸速度,并验证所建立数学模型的正确性。建立弧面分度凸轮机构三维实体模型,完成机构的装配。（2）针对弧面分度凸轮机构分度期工作曲面的油膜压力即接触应力的研究,提出数值分析算法方案,并结合弹性线接触Hertz理论进行求解计算。针对数值分析算法的正确性,对机构分度期啮合过程进行静力学仿真分析验证,设置相同的参数,求解结果与仿真结果进行对比,验证数值分析算法的可行性。（3）系统分析线接触弹性动压润滑理论及运动方程,并结合Hamrock-Dowson经验公式,在稳态工况条件下,对弧面分度凸轮机构分度期的弹性润滑最小油膜厚度与接触应力的关系进行研究。定义不同弧面凸轮转速,研究接触应力、最小油膜厚度及膜厚比之间的影响关系及变化规律,分析得出弧面分度凸轮机构分度期啮合过程中最容易发生磨损失效的位置。（4）从本文建立的圆柱滚子弧面分度凸轮机构模型上入手,改变从动件滚子形状,保持参数不变,在圆柱形滚子母线位置添加锥角使其形成圆锥形。推导分析圆锥滚子曲面方程与曲率变化,选取与圆柱滚子弧面分度凸轮机构相同的工况条件及参数,仿真圆锥滚子机构啮合过程的接触长度、接触应力、成膜情况变化曲线,并与圆柱滚子弧面分度凸轮机构进行对比分析,研究不同滚子形状对弧面分度凸轮机构润滑性能的影响。创造性的求解出弧面分度凸轮机构分度期啮合过程中的接触应力,并分析其啮合过程中的润滑特性,为提高机构传动性能及润滑性能提供理论依据,具有很高的实用价值。
牛洪波[2]（2020）在《谐波齿轮传动的啮合刚度分析及啮合力分布规律研究》文中进行了进一步梳理谐波齿轮传动具有高精度、传动比大、承载能力大、重量轻和体积小等优点,被广泛应用于工业机器人及航空航天等领域。柔轮的啮合刚度和啮合力的分布是评估谐波齿轮齿形和结构参数的重要指标。啮合点的周向刚度是谐波齿轮负载啮合力分析的基础,为揭示啮合点周向刚度的组成要素。首先,推导了周向力作用下啮合点周向变形的理论计算公式,分别计算柔轮筒体、齿圈及圆弧过渡段的扭转变形、渐开线齿形的齿体弯曲、剪切变形和齿根的转动变形;在此基础上推导出啮合点周向刚度的理论计算公式。其次,为验证啮合点周向变形理论公式的正确性,建立实体单元的有限元柔轮模型。在装配状态下,柔轮长轴齿上分别施加集中力和均匀分布的周向力,计算齿体变形,验证齿体变形的理论计算结果;计算未装配变形和波发生器作用下装配变形后,两种模型在周向集中力作用下,柔轮筒体变形,验证理论公式的正确性。在柔轮齿上逐对施加单位的周向力,利用有限元的接触分析获得反映柔轮啮合点刚度特性的刚度矩阵,并分析不同负载及不同包角对啮合点刚度的影响。最后,建立实体单元的刚轮模型,定义刚轮齿面和柔轮齿面的面面接触关系。通过对刚轮逐步施加转角来模拟不同负载,数值求解负载侧隙和啮合力。为获得轮齿啮合的变化过程,提取不同负载时啮合齿面的接触比压,最后分析了负载下柔轮中性层的径向位移的变化规律。研究发现:（1）周向力作用下柔轮筒体的变形的理论和有限元模型结果比较吻合;均匀分布的周向力作用下的齿体变形的理论解和有限元模型结果吻合良好,但集中力作用下变形结果存在误差,主要原因是理论公式未包含啮合点的弹性变形。（2）理论公式只适合小啮合力;对于大啮合力,啮入区的啮合点刚度随啮合力增大明显降低且小于理论值;大包角的波发生器可明显提升啮入区的啮合点刚度。（3）小负载时,前截面进入啮合且啮合区域较小;随着负载的增大,中截面和后截面逐渐啮合且中截面的啮合区域较大。
梁金生[3]（2019）在《弹性圆柱分度凸轮机构等效刚度及其冗余结构研究》文中研究指明分度机构是印刷、包装等轻工机械的核心部件之一。在分度传动机构中,分度凸轮机构因其良好的运动特性逐步替代了槽轮机构等间歇传动机构,市场需求日益增加。圆柱分度凸轮机构结构简单、加工成本较低,但由于该机构存在横越冲击问题,而导致运动速度低、传动精度差。随着自动机械运动精度和生产效率的提升,分度凸轮机构的精度、运动速度、传动平稳性等要求也相应地有所提高。此情况下,圆柱分度凸轮机构更难满足需求,逐渐被弧面分度凸轮机构替代。然而,弧面分度凸轮机构虽在高速下表现出较好的运动特性,但其加工和安装难度大,加工成本高。尤其是弧面凸轮机构无法实现大分度数的传动。鉴于圆柱分度凸轮机构存在运动速度低、精度和运动平稳性差的问题,本文以圆柱分度凸轮机构为研究对象,系统分析滚子接触变形和销轴弯曲变形关系,基于此,对弹性圆柱分度凸轮机构进行了更为系统地研究,以进一步提高圆柱分度凸轮机构的传动精度及其平稳性。同时,本文结合滚子从动件的结构参数,完成了系统刚度等效构件的选择和等效刚度的计算。基于以上研究工作,本文提出两种能消除圆柱分度凸轮机构横越冲击的冗余结构,在保证机构运动平稳性的同时提高运动速度,并对其进行了理论分析和试验验证。本文主要研究工作如下:（1）分析了圆柱分度凸轮机构从动件的受载与变形在分析圆柱分度凸轮机构载荷的基础上,根据接触疲劳强度和弯曲疲劳强度理论,计算出了圆柱分度凸轮机构的最大允许载荷。结合滚子从动件的结构尺寸,分析了销轴的弯曲变形和滚子的接触变形量,为后续分析与研究提供了理论基础。（2）研究了弹性圆柱分度凸轮机构的系统等效刚度分析了系统刚度等效构件选取原则,通过对主要构件的弹性变形量计算,提出以销轴作为圆柱分度凸轮机构系统刚度等效构件。根据滚子从动件的结构参数关系,利用最小误差分析方法,进行了接触变形量计算式的变形与转化,将滚子与凸轮接触产生的弹性趋近量计算公式转化为载荷与变形量的线性关系。利用该结果,将滚子接触变形和销轴弯曲变形全部等效为销轴弹性变形,并推导出系统等效刚度系数。利用等效刚度计算出的系统总变形量与理论值的最大相对误差值仅为1.3251%。等效构件的选择及等效刚度的计算为弹性圆柱分度凸轮机构的研究与分析提供了理论基础。这些研究工作也丰富了弹性圆柱分度凸轮机构学理论。（3）提出了两种冗余圆柱分度凸轮机构在分析横越冲击形成原因及造成危害的基础上,以消除横越冲击为目的,创新性地提出了两种冗余圆柱分度凸轮机构:大小滚子圆柱分度凸轮机构和双层滚子圆柱分度凸轮机构。通过对这两种冗余结构的分析,从理论上证明了这两种冗余结构可以消除圆柱分度凸轮机构的横越冲击,能有效提高机构的运动平稳性。（4）设计了两种冗余圆柱分度凸轮机构的主要结构参数为避免横越冲击和腾跳现象的产生,完成了两种冗余凸轮机构的载荷分析。根据强度条件,建立了两种冗余分度凸轮机构主要结构参数设计的理论和方法。利用前面提出的系统等效刚度的研究结论,分析了这两种冗余结构的弹性变形应满足的要求,确定了变形协调条件。以上研究结论,为两种冗余凸轮机构的参数设计和加工公差要求提供了理论依据。（5）搭建了圆柱分度凸轮机构运动特性试验测试平台为验证两种冗余圆柱分度凸轮机构的设计合理性,设计了相关试验测试平台。根据前述设计方法,完成了试验用两种冗余凸轮机构的设计与制造。根据试验目的合理选择调速电机及变频器、加速度传感器和编码器、数据采集系统等装置,搭建了圆柱分度凸轮机构运动特性试验测试平台。这些工作为对比和验证两种冗余圆柱分度凸轮机构提供了软、硬件基础。（6）验证了两种冗余圆柱分度凸轮机构的运动特性利用测试平台进行了不同结构的圆柱分度凸轮机构的性能对比试验。通过采集试验装置机体不同部位的加速度数据,从机体加速度极大值来看,具有冗余结构的两种圆柱分度机构使机体最大加速度减少了 48%以上,验证了这两种冗余机构对振动和噪声具有一定的改善作用。通过对比不同结构的圆柱分度凸轮机构从动盘的角加速度数据,大小滚子、双层滚子圆柱分度凸轮机构从动盘的角加速度最大突变值仅是普通圆柱分度凸轮机构的10.49%和10.76%,这充分验证了这两种冗余分度凸轮机构能够消除横越冲击,并可以提高高速运动时从动盘的运动平稳性。本文以圆柱分度凸轮机构为研究对象,利用弹性理论进行了系统刚度等效构件的选择和等效刚度计算,丰富了弹性圆柱分度凸轮机构的研究理论。创新性的提出了两种能消除横越冲击的冗余圆柱分度凸轮机构,并对其进行结构设计分析和试验验证。结果表明,这两种冗余凸轮机构突破了圆柱分度凸轮机构只能在中低速下工作的限制。本研究工作对弹性圆柱分度凸轮机构的发展和应用有较强的理论价值和借鉴作用,对自动机械中分度运动的平稳性和生产效率提升有现实意义。
戴明辉[4]（2016）在《圆柱凸轮连续传动机构凸轮廓面修形优化设计研究》文中研究说明目前以齿轮传动、涡轮蜗杆传动方式为主的减速器,大多存在着传动效率低、质量大,或者传动比大而机械效率较低的问题。随着各个行业的发展,其所用机械对传动机构（减速机构）的要求越来越高,对于小尺寸、大传动比、高传动效率、大扭矩的传动机构需求日益迫切。圆柱凸轮连续传动机构作为一种新型的减速机构,具有传动比大、尺寸小、传动效率高、传动平稳等特点。目前关于该机构的研究主要集中在结构设计、强度校核、参数化建模、运动学仿真等方面,在机构啮合过程的载荷分配、传动误差、接触应力等变化规律方面研究不多。课题将分析机构传动过程中,啮合滚子数变化对其传动性能的影响,并通过凸轮的廓面修形设计,改善其传动质量。课题的主要研究内容如下:（1）基于圆柱凸轮连续传动机构的工作原理,运用共轭曲面原理和刚体运动学对圆柱凸轮的廓面方程和接触线方程进行推导;分析该机构啮合深度变化和单双滚子交替啮合的对机构传动性能的影响,研究啮入干涉和载荷突变问题,提出了针对该机构的圆柱凸轮廓面修形方法,以减小啮入干涉和载荷突变。（2）建立机构的有限元模型,运用ANSYS分析一个啮合周期内机构的载荷分配、接触应力、传动误差的变化规律以及啮入啮出临界点的应力和弹性变形情况,说明圆柱凸轮廓面修形的必要性,并以载荷分配、传动误差、接触应力等变化曲线作为判断凸轮廓面修形效果的依据。（3）设计了该机构的圆柱凸轮廓面修形方法,定义了最大修形量、修形曲线、修形长度三个参数,并对修形曲线进行优化,推导了修形后的凸轮廓面方程和接触线方程。通过有限元分析,对比凸轮廓面二次曲线和直线修形对机构传动性能的影响。
杨世平[5]（2014）在《空间多重共轭传动机构承载能力及误差分析研究》文中研究指明空间多重共轭传动机构是指同时通过多对空间共轭曲面的啮合，传递运动和动力的机构，多重包含了同时多点共轭和交互包络的内涵。通过多重啮合，空间多重共轭传动机构具有非常显着的优点：结构设计灵活、传动平稳、结构紧凑、传递效率高和高重合度等。但空间多重共轭传动机构由于设计计算复杂、加工困难，传动性能难达到设计要求，且精度评定体系不完善，一直制约其发展，本文拟通过相关理论及技术的研究，克服以上瓶颈，促进该机构的推广应用。本文主要研究内容如下：（1）论文阐述了研究背景，给出了空间多重共轭传动机构的定义。阐述了空间啮合理论发展及在共轭传动机构中的应用情况、空间多重共轭传动机构静载荷强度校核及动力学研究进展、机构的误差分析及综合的研究进展，阐明了迫切需要研究的问题，并相应地给出了本文的研究内容。（2）通过介绍与论文研究相关的微分几何知识、坐标变换及空间共轭条件，推导了多重共轭传动机构的啮合条件。建立了超环面行星蜗杆传动机构和弧面凸轮机构的啮合模型及数字仿真模型，并对空间多重共轭圆柱端面凸轮开展工程应用研究。（3）建立了空间多重共轭传动机构多点共轭时接触点之间的载荷分配模型，并以此模型为基础，研究了超环面行星蜗杆传动机构压力角的变化情况，研究了超环面行星蜗杆传动机构啮合齿接触疲劳应力和弯曲疲劳应力的校核方法。（4）在已建立空间多重共轭啮合模型及含误差啮合模型的基础上，开展了空间多重共轭传动机构的误差分析与综合的研究，并以超环面行星蜗杆传动机构和弧面凸轮机构为例，初步建立了他们的精度体系。（5）通过先研究超环面行星蜗杆传动机构的动力学模型，再分析在动力学模型中加入误差的方法，研究了误差对机构固有频率的影响。介绍了超环面行星蜗杆减速箱的试制、传动性能台架试验以及振动特性的分析等，验证了基于上述理论所开发的超环面行星蜗杆减速箱样机具有良好的传动性能。（6）将含误差的螺旋升角代入法向力计算公式，得到了含误差的齿面法向力计算式。采用Matlab语言编程，代入误差的不同误差值，对齿面法向力进行计算分析，考察了误差对均载的影响规律。本文以空间多重共轭传动机构的误差分析为主线，对其啮合理论、数字啮合模型的建立、载荷分布、动力学建模以及产品的试制开展研究，对解决该类机构工程应用所需的基础理论以及关键技术问题，取得了一定的进展。
易文翠[6]（2012）在《线面啮合少齿差行星传动基础理论研究》文中认为齿轮是制造装备业和国防工业中极其重要的关键基础件，被认为是工业的象征。随着科学技术的发展，对齿轮传动的性能如承载能力、效率、可靠性、精度等提出了越来越高的要求。开展齿轮啮合原理的研究，是提高齿轮传动性能的理论基础和技术支撑。线面啮合理论是基于齿轮啮合原理提出的一种新的啮合理论，其基本描述是在满足一定运动规律的一个配对齿面上选定一条光滑曲线，以该曲线为脊线构建出全新的啮合管齿面，从而形成新的齿廓形式与另一齿面啮合。线面啮合具有点接触特性，通过构建合适的线面啮合副，可实现近似纯滚动啮合，齿面滑动率小，传动效率高等特点。系统深入地开展关于线面啮合理论和设计方法、制造关键技术和实验研究，奠定其工程应用的基础，具有重要的理论意义和工程实用价值。本文的主要内容如下：⑴给出了曲线与曲面啮合的概念，提出线面啮合的产生方法，建立相应的几何学理论；提出以适当半径的球体沿啮合曲线的指定等距线包络出管状曲面的齿面构建新方法，推导啮合管状面方程、接触曲线方程等；给出了啮合曲线选取的条件以及线面啮合副参数的选取方法。⑵给出了线面啮合摆线针轮行星传动的定义，啮合副的产生方法，建立相应的几何学理论；给出线面啮合摆线针轮行星传动啮合副齿廓统一方程，包括啮合曲面齿廓方程、啮合方程、新齿廓曲面方程、实际啮合的共轭接触线方程等；给出了线面啮合摆线针轮行星传动啮合副的设计实例；分析了线面啮合摆线针轮行星传动啮合副的参数选择条件和啮合特性。⑶给出了线面啮合渐开线少齿差行星传动的定义，啮合副的产生方法，建立相应的几何学理论；给出线面啮合渐开线少齿差行星传动啮合副齿廓统一方程，包括啮合曲面齿廓方程、啮合方程、新齿廓曲面方程、实际啮合的共轭接触线方程等；给出了线面啮合渐开线少齿差行星传动啮合副的设计实例；分析了线面啮合渐开线少齿差行星传动啮合副的参数选择条件和啮合特性。⑷推导出利用啮合副齿廓共轭接触曲线方程计算滑动率的通式，该方法对任意啮合齿轮副均适用。运用摆线针轮行星传动和渐开线少齿差面面共轭啮合副的共轭齿廓方程，推导其滑动率计算公式，并运用Mathematica计算和绘图功能，得到其滑动率曲线图。推导出线面啮合摆线行星传动和线面啮合渐开线少齿差行星传动啮合副的滑动率计算公式，得到其滑动率曲线。与面面啮合副相比，线面啮合副滑动率大为减小，由此表明线面啮合副其啮合过程为近似纯滚动，可以提高传动效率。⑸建立了线面啮合摆线行星传动啮合副和线面啮合渐开线少齿差行星传动啮合副接触有限元分析模型，利用ANSYS求解器进行求解，并对结果进行分析，揭示线面啮合副点接触特性。⑹提出了一种加工线面啮合摆线行星传动啮合管齿廓的“成形包络数控磨削”加工方法，研制了线面啮合摆线行星传动减速机样机，完成了实验台的搭建，开展了线面啮合摆线行星传动样机的验证实验研究。实验结果表明，线面啮合副可显着提高传动效率。
龙勇云[7]（2012）在《数控转台中不同滚子类型弧面凸轮机构的静、动态特性仿真分析研究》文中认为数控转台作为数控机床的关键功能部件之一，在许多数控机床尤其是多轴加工中心中不可或缺。目前，绝大部分数控转台的核心传动部件均采用蜗轮蜗杆机构，但蜗轮蜗杆机构传动磨损大、承载能力差、定位精度不高，极大影响了数控转台的定位精度，加工效率和使用寿命。因此，研制高精大扭矩数控转台对新型传动机构的应用需求显得尤为迫切。弧面凸轮机构作为一种新型传动机构，具有结构紧凑、承载能力强、使用寿命长、易于维护等许多优越于蜗轮蜗杆机构的特点，已引起国内外高度关注。由于弧面凸轮机构具有不同滚子类型，如何选取合理滚子类型以获得最佳的传动特性成为新型数控转台研制开发中的一项重要课题。因此，迫切需要深入研究数控转台中不同滚子类型弧面凸轮机构的静、动态特性。本文运用弧面凸轮机构空间啮合理论、静力学分析、模态分析和瞬态动力学分析等理论和方法，利用UG及其Open Grip二次开发工具、有限元分析软件ANSYS Workbench揭示圆柱、圆锥、球锥和鼓型四种不同滚子类型弧面凸轮机构的静、动态特性的规律，具体研究工作如下：1)通过分析弧面凸轮机构的空间啮合原理，推导圆柱、圆锥、球锥和鼓型四种不同滚子类型弧面凸轮机构的工作廓面方程；基于UG及其Open Grip二次开发工具对四种不同滚子类型弧面凸轮机构进行三维实体建模、虚拟装配和运动仿真，以验证建模和装配的正确。2)利用ANSYS Workbench软件的静力学分析模块对四种不同滚子类型弧面凸轮机构在相同外载作用下进行静力学分析，得到弧面凸轮及从动盘的位移云图、应变云图和应力云图，并对结果进行对比分析。3)利用ANSYS Workbench软件的模态分析模块对四种不同滚子类型弧面凸轮机构进行模态分析，得到弧面凸轮及从动盘的固有频率和振型，并对结果进行对比分析。4)利用ANSYS Workbench软件的瞬态动力学模块对四种不同滚子类型弧面凸轮机构进行瞬态动力学分析，得到弧面凸轮机构受到的最大应力、应变曲线、及接触压力曲线，并对结果进行对比分析。综上，本文的研究为新型数控转台研制采用合适滚子类型弧面凸轮机构提供了科学理论依据，为提升我国数控转台产品质量具有积极促进作用。
曹巨江[8]（2010）在《可预控点啮合弹性弧面凸轮机构的研究》文中指出论文分析了传统弧面凸轮机构存在的问题以及新型点啮合弧面凸轮机构的特点,在综合国内外弧面凸轮机构研究情况的基础上,以包装等自动机械中的弧面凸轮机构为研究对象,以提高弧面凸轮机构的精度和运动平稳性为目的,突破传统机构学对凸轮机构分析和综合时凸轮和其他构件的刚性假设,在考虑弧面凸轮与滚子点啮合时存在微小弹性接触变形前提下,以点啮合理论和弹性有限元理论为基础,对点啮合弧面凸轮机构进行了系统地研究,并对点啮合弧面凸轮机构的设计方法、应用开发和弧面凸轮制造装备等问题作了分析归纳。论文建立了点啮合弧面凸轮机构的弧面凸轮工作曲面的基本理论,在线啮合特性分析的基础上,提出以滚子修型的方法来实现弧面凸轮机构的点啮合以及当量滚子的概念,建立了弧面凸轮机构的通用数学模型和点啮合状态下的弧面凸轮廓面方程,重点解决了凸轮工作曲面的包络问题,结果表明凸轮工作曲面并非滚子曲面的包络,这为啮合机构的曲面分析和弧面凸轮的加工提供了理论基础。针对不同类型的弧面凸轮机构和滚子类型,提出了参数化的统一滚子曲面的数学模型,实现了将各种简单的滚子曲面统一于球锥滚子模型中,从而为滚子曲面进行点啮合主动设计提供了基本数学模型,以及最佳曲面配合分析提供理论基础,使得制造过程中的滚子修型技术理论化和定量化。论文在分析点啮合弧面凸轮机构的载荷及受力分布,啮合关系及接触状态的基础上,研究了点啮合弧面凸轮机构的压力角、曲率及接触应力问题,给出了相应的计算公式；建立了凸轮和滚子啮合接触的弹性有限元模型,获得了点啮合及线啮合条件下接触应力和接触弹性变形的变化规律；与线啮合比较,分析了曲率对啮合关系及接触变形的影响规律,从而得出了在保持两曲面适当变形量和接触区域的前提下的曲率配合参数。论文对弧面凸轮机构的点啮合区域、凸轮和滚子曲面结构参数对啮合性能的影响、最佳啮合点位置的选择、最佳弹性变形的确定、滚子最佳曲面构造、承载能力的保证等关键问题进行了系统的研究,形成了点啮合弧面凸轮机构的啮合区域和啮合性能预控方法。论文在点啮合弧面凸轮机构理论研究的基础上,建立了可预控点啮合弧面凸轮机构的设计方法及计算流程。通过构建误差可控的逼近可展曲面方法,构造出弧面凸轮复杂廓面实体模型；得出了将砂轮半径误差及砂轮磨损量和砂轮修整量通过数控系统按固定的方向进行补偿的控制方法。通过基于点啮合弧面凸轮机构的薄型少支承数控回转工作台和机械手提升转位装置的实际开发设计及应用,验证了所建理论和方法的正确可行性,并开发设计了点啮合弧面凸轮加工专用的四座标双回转数控铣床,为这一技术的实际工程应用提供了有力的保障。
周秀文[9]（2009）在《基于刃边齿条形测头的大型齿轮在位测量的误差分离和仿真研究》文中认为对于大型齿轮的检测,尤其是直径2.5m以上的大型齿轮,由于其体积大、重量大、装卡不便,在计量室内进行检测很难实现。从检索的情况看,现在还没有这样大的齿轮测量机,事实上也没有必要发展。原因是超大型的齿轮专用测量机,必然带来昂贵的费用,使检测费用相当高,二次装卡也会影响齿轮加工精度。因此,只能从工作母机上想办法,一是现代大型齿轮加工设备的发展方向是自带检测设备或实现综合性加工,二是对现在正在大量“服役的老式”大型齿轮加工机床实现大型齿轮的在机测量,这是国内外齿轮制造业急待解决的课题,而且在很长一段时间内具有更实际的意义。论文在研究分析复杂螺旋齿面特征线测量的理论与技术的基础上,采用了刃边齿条形测头在位综合测量直母线偏差的方案。通过测量轮齿廓面上的直母线族的各个偏差,确定测量网格,经数据处理,分离出该廓面的齿廓偏差与螺旋线偏差,并建立了误差分离的数学模型,进行了测量的数字仿真。由于齿轮在平行轴传动过程中瞬时接触线即为直母线,它们的偏差直接影响齿轮的传动质量,因此该方案更有利于评定齿轮在实际啮合过程中的品质优劣。采用matlab软件进行测量的数字仿真,得出结论:对于大型齿轮的精密测量,采用基于直母线族偏差的在位综合测量是非常好的方案,通过测量的数字仿真分析证明理论正确,方法可行,符合我国的实际国情,具有很好的发展前景。
王召垒[10]（2009）在《弧齿圆柱齿轮副啮合机理及其传动强度分析》文中认为齿轮传动广泛应用于各种机械设备中,比如车辆、机械工具、减速器和其他传动系统的齿轮箱中。一般地,齿轮主要用于传递一定转速比,增大或减小扭矩。尽管在最近几十年来齿轮的设计制造技术已经大大提高,但是齿轮轴向力的存在以及承载能力的不足制约着齿轮传动技术的发展。因此,研究性能更优越的齿轮十分必要。本文提出的渐开线弧齿圆柱齿轮是一种新型齿轮传动形式,具有啮合性能好、重叠系数大、轴向力可以相互抵消、传动效率高、抗弯强度大、齿面接触强度好等优点。其优越的传动特性,在大多数应用环境下可以代替直齿、斜齿及人字齿圆柱齿轮的应用,同时具有传动平稳、传动噪声低、效率高、使用寿命长、使用与安装要求低等特征,可以应用到弧齿齿轮泵、弧齿减速器等很多方面,具有广阔的应用前景。由于该齿轮研究历史不长,目前尚有许多理论和实际应用问题需要解决,例如:受加工技术的限制,齿形参数未有定论,承载能力研究不够深入,加工方法还不理想等等,所以有必要对其进一步研究。本文介绍了齿轮的发展历史以及研究现状,对齿轮啮合机理做了论述,确定了其几何参数。基于齿轮啮合机理,推导出渐开线弧齿圆柱齿轮副啮合特征,包括齿面方程、共轭齿面方程、啮合线方程以及接触线方程。本文研究了渐开线弧齿圆柱齿轮的齿面接触应力和齿根弯曲应力的计算方法。建立了弧齿圆柱齿轮的模型,运用有限元分析的方法对其齿轮副齿面接触疲劳强度以及齿根弯曲疲劳强度进行了分析,并与其它圆柱齿轮进行比较,显示了其优越的传动特性。本文还对现有弧齿圆柱齿轮加工方法的不足点进行了分析,提出了可靠有效的加工方法。最后对论文做了总结和下一步论文工作的展望。相信随着研究工作的不断深入,弧齿圆柱齿轮将不断完善,在齿轮传动中具有明显的优势,其应用前景十分广阔。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 空间分度凸轮机构概述 |
| 1.3 课题相关领域研究现状 |
| 1.3.1 弧面分度凸轮机构相关研究 |
| 1.3.2 弹流润滑相关研究 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 第二章 弧面分度凸轮机构润滑数值模型结构的建立 |
| 2.1 弧面分度凸轮机构的结构形式及工作原理 |
| 2.2 弧面分度凸轮机构研究模型的基本参数 |
| 2.2.1 机构的几何参数 |
| 2.2.2 机构的运动参数 |
| 2.2.3 机构的运动规律 |
| 2.3 弧面分度凸轮机构的廓面曲线设计 |
| 2.3.1 坐标系的建立 |
| 2.3.2 圆柱滚子与弧面凸轮的曲面分析 |
| 2.3.3 空间曲面共轭啮合方程的推导 |
| 2.4 弧面分度凸轮机构研究模型的实例参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 机构润滑基础分析及数值分析仿真验证 |
| 3.1 弧面分度凸轮机构啮合状态分析 |
| 3.1.1 机构卷吸速度 |
| 3.1.2 机构工作曲面的曲率分析 |
| 3.1.3 两共轭曲面压力角分析 |
| 3.2 数值分析算法接触分析 |
| 3.3 机构分度期接触应力的有限元分析 |
| 3.3.1 机构三维建模 |
| 3.3.2 ANSYS Workbench接触仿真 |
| 3.3.3 分度期啮合结构静力学分析 |
| 3.4 对比验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 弧面分度凸轮机构弹性润滑特性的研究 |
| 4.1 线接触弹性动压润滑 |
| 4.1.1 弹性润滑运动方程 |
| 4.1.2 润滑油参数 |
| 4.1.3 油膜厚度方程 |
| 4.2 弹性润滑油膜厚度分析 |
| 4.2.1 机构分度期最小油膜厚度分析 |
| 4.2.2 不同转速对机构分度期接触应力的影响 |
| 4.2.3 不同转速对最小油膜厚度的影响 |
| 4.3 机构分度期的成膜情况分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 滚子形状对机构润滑特性的影响 |
| 5.1 从动件滚子形状选择 |
| 5.2 圆锥滚子弧面分度凸轮机构润滑基础分析 |
| 5.2.1 圆锥滚子曲面分析 |
| 5.2.2 圆锥滚子曲率分析 |
| 5.3 不同滚子对机构弹性润滑特性的影响 |
| 5.3.1 不同滚子啮合过程接触长度对比分析 |
| 5.3.2 不同滚子啮合过程接触应力对比分析 |
| 5.3.3 不同滚子啮合过程成膜情况对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表论文成果说明 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.1.1 谐波齿轮的组成及工作原理 |
| 1.1.2 谐波传动的优点 |
| 1.1.3 谐波传动的应用 |
| 1.2 谐波齿轮的主要研究领域 |
| 1.2.1 啮合理论研究 |
| 1.2.2 齿形研究 |
| 1.2.3 齿间侧隙和啮合力分析 |
| 1.2.4 柔轮变形特征与啮合刚度分析 |
| 1.3 论文的研究方法 |
| 1.4 本文的主要研究工作 |
| 第二章 柔轮变形特征及啮合刚度分析 |
| 2.1 柔轮变形分析 |
| 2.1.1 谐波传动啮合的两类基本问题与简化假定 |
| 2.1.2 装配状态下柔轮的变形特征 |
| 2.2 周向力作用下柔轮变形 |
| 2.2.1 柔轮结构分解 |
| 2.2.2 柔轮筒体变形 |
| 2.2.3 渐开线的齿体变形 |
| 2.3 柔轮的整体啮合刚度 |
| 2.3.1 筒体和齿体的扭转刚度 |
| 2.3.2 总啮合刚度 |
| 2.4 柔轮扭转刚度的主要影响因素 |
| 2.4.1 柔轮参数 |
| 2.4.2 筒体参数对筒体扭转刚度影响 |
| 2.4.3 齿体参数对齿体位移的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 柔轮啮合刚度的仿真验证及其影响因素分析 |
| 3.1 有限元基本理论 |
| 3.1.1 有限元方法概述 |
| 3.1.2 有限元软件的求解过程 |
| 3.1.3 有限元单元的选择 |
| 3.2 建立有限元模型 |
| 3.2.1 柔轮轮齿的建模 |
| 3.2.2 柔轮轮齿网格的划分 |
| 3.2.3 柔轮筒体建模 |
| 3.3 柔轮啮合刚度的有限元分析验证 |
| 3.3.1 锥度变形 |
| 3.3.2 啮合点理论公式的验证 |
| 3.3.3 变厚度杯底的讨论 |
| 3.4 啮合刚度矩阵的提取及分析 |
| 3.4.1 空间啮合刚度矩阵 |
| 3.4.2 包角对齿体和筒体变形影响 |
| 3.4.3 周向力幅值对啮合点柔度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 空间啮合的侧隙和啮合力的仿真分析 |
| 4.1 柔轮与刚轮接触模型 |
| 4.1.1 建立刚轮有限元模型 |
| 4.1.2 柔轮和刚轮的接触关系和边界条件及载荷施加方式 |
| 4.2 空间齿廓侧隙分布 |
| 4.2.1 空间啮合的空载侧隙 |
| 4.2.2 不同负载下前中后侧隙 |
| 4.3 不同负载下的啮合力 |
| 4.3.1 不同负载下啮合力 |
| 4.3.2 柔轮前中后截面啮合力 |
| 4.3.3 接触齿面间的比压分布状态 |
| 4.3.4 负载下柔轮中性层的变形分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 后续与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题提出与意义 |
| 1.3.1 圆柱分度凸轮机构系统等效刚度 |
| 1.3.2 新型圆柱分度凸轮机构设计与验证 |
| 1.3.3 课题意义 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.4.1 弹性圆柱分度凸轮机构的等效刚度分析 |
| 1.4.2 新型结构弹性圆柱分度凸轮机构的设计与分析 |
| 1.4.3 试验测试平台搭建与试验验证 |
| 1.5 研究方法与思路 |
| 1.5.1 研究方法 |
| 1.5.2 研究思路 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 2 圆柱分度凸轮机构载荷分析 |
| 2.1 从动系统受载分析 |
| 2.1.1 从动系统工作载荷分析 |
| 2.1.2 从动系统阻尼作用分析 |
| 2.2 滚子受载分析 |
| 2.2.1 工作载荷 |
| 2.2.2 冲击载荷 |
| 2.3 销轴受载分析 |
| 2.4 从动盘受载分析 |
| 2.5 凸轮受载分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 弹性圆柱分度凸轮机构系统刚度分析 |
| 3.1 圆柱分度凸轮机构参数分析 |
| 3.1.1 主要结构参数计算 |
| 3.1.2 从动件结构参数设计要求 |
| 3.1.3 滚子结构参数分析 |
| 3.2 圆柱凸轮机构强度与刚度分析 |
| 3.2.1 凸轮及从动盘强度与刚度分析 |
| 3.2.2 滚子与销轴强度分析 |
| 3.2.3 滚子与销轴刚度分析 |
| 3.2.4 滚子与销轴最大弹性变形量计算 |
| 3.3 弹性圆柱分度凸轮机构系统等效刚度计算 |
| 3.3.1 系统等效刚度构件选取原则 |
| 3.3.2 系统等效刚度构件选择 |
| 3.3.3 系统等效刚度系数计算 |
| 3.3.4 机构动态运动方程 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 圆柱分度凸轮机构冗余结构设计与样机加工 |
| 4.1 圆柱分度凸轮机构存在问题分析 |
| 4.2 大小滚子圆柱分度凸轮机构设计 |
| 4.2.1 机构工作原理 |
| 4.2.2 腾跳现象消除条件 |
| 4.2.3 机构载荷分析 |
| 4.2.4 大小滚子及销轴载荷分析 |
| 4.2.5 滚子与销轴结构参数设计 |
| 4.2.6 大小滚子及销轴变形分析 |
| 4.2.7 轮槽尺寸设计依据 |
| 4.3 双层滚子圆柱分度凸轮机构设计 |
| 4.3.1 机构工作原理 |
| 4.3.2 机构载荷分析 |
| 4.3.3 滚子与销轴结构参数设计 |
| 4.3.4 滚子与销轴变形分析 |
| 4.3.5 轮槽尺寸设计依据 |
| 4.4 试验用圆柱分度凸轮机构参数设计 |
| 4.4.1 试验样机运动参数 |
| 4.4.2 主要结构参数设计 |
| 4.4.3 大小滚子圆柱分度凸轮机构主要结构参数设计 |
| 4.4.4 对比用圆柱分度凸轮机构设计 |
| 4.4.5 双层滚子圆柱分度凸轮机构主要结构参数设计 |
| 4.5 试验样机加工 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 试验测试平台设计与试验结果分析 |
| 5.1 试验测试平台搭建 |
| 5.1.1 动力装置选择 |
| 5.1.2 传感器选择 |
| 5.1.3 数据采集系统 |
| 5.1.4 测试平台搭建 |
| 5.2 试验测试内容 |
| 5.3 振动试验测试与分析 |
| 5.3.1 加速度传感器布置 |
| 5.3.2 振动试验数据采集 |
| 5.3.3 振动试验数据处理 |
| 5.3.4 振动试验数据分析 |
| 5.4 从动盘运动特性试验数据采集与处理 |
| 5.4.1 数据采集 |
| 5.4.2 数据处理 |
| 5.5 从动盘运动试验数据分析 |
| 5.5.1 圆柱分度凸轮机构从动盘运动试验分析 |
| 5.5.2 大小滚子圆柱分度凸轮机构从动盘运动试验分析 |
| 5.5.3 双层滚子圆柱分度凸轮机构从动盘运动试验分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的科研成果 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的提出及研究意义 |
| 1.1.1 课题的提出 |
| 1.1.2 课题的研究意义 |
| 1.2 课题相关领域的研究现状 |
| 1.2.1 圆柱凸轮连续传动机构的研究现状 |
| 1.2.2 圆柱凸轮机构有限元分析相关研究 |
| 1.2.3 圆柱凸轮的廓面修形研究现状 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 1.3.1 课题研究主要内容 |
| 1.3.2 课题研究难点及研究方法 |
| 第2章 圆柱凸轮廓面及其修形理论研究 |
| 2.1 机构传动原理及基本参数 |
| 2.1.1 机构的传动原理 |
| 2.1.2 机构基本参数设定 |
| 2.2 圆柱凸轮廓面研究 |
| 2.2.1 共轭曲面与刚体运动学 |
| 2.2.2 凸轮廓面方程 |
| 2.3 机构的啮合传动特性分析 |
| 2.3.1 单滚子与双滚子啮合区域 |
| 2.3.2 机构啮合深度及接触线方程 |
| 2.3.3 机构啮入的干涉分析 |
| 2.4 圆柱凸轮廓面修形理论研究 |
| 2.4.1 圆柱凸轮廓面修形的基本原理 |
| 2.4.2 圆柱凸轮廓面修形方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 圆柱凸轮连续传动机构的有限元分析 |
| 3.1 接触问题的经典力学和有限元解法 |
| 3.2 基于ANSYS的接触问题分析 |
| 3.2.1 ANSYS的接触分析功能 |
| 3.2.2 ANSYS的接触算法 |
| 3.3 机构啮合接触有限元模型的建立 |
| 3.3.1 机构的几何模型建立 |
| 3.3.2 机构接触有限元模型建立 |
| 3.3.3 法向刚度因子的选取 |
| 3.4 机构有限元分析结果 |
| 3.4.1 载荷分配系数 |
| 3.4.2 传动误差分析 |
| 3.4.3 接触应力和等效应力分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 圆柱凸轮廓面修形优化设计 |
| 4.1 圆柱凸轮廓面修形参数 |
| 4.1.1 最大修形量 |
| 4.1.2 修形长度 |
| 4.1.3 修形曲线 |
| 4.1.4 修形曲线优化及修形方案确定 |
| 4.2 修形后的圆柱凸轮廓面方程推导 |
| 4.3 凸轮廓面修形对机构的优化效果分析 |
| 4.3.1 修形对载荷分配的影响 |
| 4.3.2 修形对接触应力和等效应力的影响 |
| 4.3.3 修形对机构传动误差的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 插图索引 |
| 附表索引 |
| 物理量名称及主要符号对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 空间多重共轭曲面的啮合理论 |
| 1.2.1 空间共轭啮合曲面理论及其发展 |
| 1.2.2 基于误差的空间啮合曲面啮合理论及建模研究 |
| 1.3 空间多重共轭传动机构力学分析 |
| 1.3.1 空间多重共轭传动机构静载荷分析 |
| 1.3.2 考虑误差的空间多重共轭传动机构动力学研究 |
| 1.4 空间多重共轭传动机构误差分析及精度体系研究 |
| 1.4.1 空间多重共轭传动机构的误差分析与综合 |
| 1.4.2 空间多重共轭传动机构的误差评定及体系 |
| 1.5 本课题研究的来源、内容及意义 |
| 第2章 空间多重共轭传动机构啮合理论建立及建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 空间多重共轭啮合理论的建立 |
| 2.2.1 矢量代数与空间坐标变换 |
| 2.2.2 曲线与曲面的基本知识 |
| 2.2.3 空间多重共轭曲面啮合理论的建立 |
| 2.3 典型空间多重共轭啮合曲面几何建模 |
| 2.3.1 超环面行星蜗杆传动机构的空间多重共轭曲面建模 |
| 2.3.2 弧面凸轮机构啮合曲面建模 |
| 2.3.3 圆柱端面多重共轭凸轮建模及应用研究 |
| 2.4 基于误差的空间多重共轭曲面的啮合理论 |
| 2.4.1 影响空间多重共轭传动机构精度的主要误差 |
| 2.4.2 含误差坐标系的建立 |
| 2.4.3 含误差的空间多重共轭啮合曲面建模 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 空间多重共轭传动机构的强度分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 空间多重共轭曲面的静载荷分析 |
| 3.3 空间多重共轭曲面啮合压力角分析 |
| 3.3.1 超环面行星蜗杆传动机构的啮合压力角分析 |
| 3.3.2 弧面凸轮传动机构啮合压力角分析 |
| 3.4 空间多重啮合曲面的接触应力分析 |
| 3.4.1 空间多重共轭传动接触强度分析理论 |
| 3.4.2 超环面行星蜗杆传动机构行星轮与中心蜗杆接触应力分析 |
| 3.4.3 超环面行星蜗杆传动机构内齿圈与行星轮的接触应力分析 |
| 3.5 空间多重啮合曲面的弯曲强度分析 |
| 3.5.1 超环面行星蜗杆传动机构行星齿弯曲疲劳强度分析研究 |
| 3.5.2 超环面行星蜗杆传动机构内齿圈轮齿的弯曲疲劳强度分析研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 空间多重共轭传动机构误差分析及精度设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 空间多重共轭传动机构的误差分析与综合 |
| 4.3 超环面行星蜗杆传动机构的误差分析与综合 |
| 4.3.1 超环面行星蜗杆传动机构含误差坐标系的建立 |
| 4.3.2 含误差啮合的啮合方程及共轭曲面方程的建立 |
| 4.3.3 各误差要素对运动精度的影响系数分析 |
| 4.3.4 基于改进最佳极限偏差法的超环面行星蜗杆传动机构的精度综合 |
| 4.3.5 计算实例 |
| 4.4 弧面凸轮机构的误差分析与综合 |
| 4.4.1 各误差要素对运动精度的影响系数分析 |
| 4.4.2 基于改进最佳极限偏差法的弧面凸轮机构的精度综合 |
| 4.5 空间多重共轭传动机构精度体系研究 |
| 4.5.1 精度体系建立概述 |
| 4.5.2 精度体系建立方案 |
| 4.5.3 共轭件误差表征种类确定 |
| 4.5.4 误差表征量大小确定 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于误差的多重共轭传动机构动力学分析及传动性能试验 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 超环面行星蜗杆传动机构含误差动力学模型建立 |
| 5.3 超环面行星蜗杆机构含误差动力学方程推导 |
| 5.3.1 中心蜗杆与行星轮系统动力学方程 |
| 5.3.2 内齿圈与行星轮系统动力学方程 |
| 5.3.3 行星架与行星轮系统动力学方程 |
| 5.3.4 整个系统动力学方程 |
| 5.4 误差对系统自由振动特性的影响 |
| 5.4.1 误差对螺旋升角影响 |
| 5.4.2 误差对固有频率影响分析 |
| 5.5 超环面行星蜗杆传动机构性能试验 |
| 5.5.1 被试件的设计及试制 |
| 5.5.2 试验原理 |
| 5.5.3 试验设备及条件 |
| 5.5.4 信号采集及处理 |
| 5.5.5 试验内容及结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 误差对空间多重共轭传动机构载荷分布的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 含误差的超环面行星蜗杆机构传动部件的载荷分布 |
| 6.3 误差对载荷分布的影响分析 |
| 6.3.1 轮齿分度误差对齿面法向力影响 |
| 6.3.2 轴交角误差对齿面法向力影响 |
| 6.3.3 圆柱滚子半径误差对齿面法向力影响 |
| 6.3.4 行星轮分度误差对齿面法向力影响 |
| 6.3.5 中心距误差对齿面法向力影响 |
| 6.3.6 行星轮半径误差对齿面法向力影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间发表的学术论文及科研成果 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的意义 |
| 1.2 啮合理论研究现状 |
| 1.3 摆线行星传动研究现状 |
| 1.4 渐开线少齿差行星传动研究现状 |
| 1.5 点接触齿轮研究现状 |
| 1.6 论文主要研究内容 |
| 2 线面啮合基本原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 共轭曲面的定义 |
| 2.3 曲线与曲面啮合的定义 |
| 2.4 曲线与曲面啮合的基本理论 |
| 2.4.1 共轭曲面模型的建立 |
| 2.4.2 接触曲线的选取 |
| 2.4.3 新曲面的构造 |
| 2.4.4 Γ (2)的共轭曲线方程 |
| 2.4.5 啮合管半径的选择 |
| 2.5 线面啮合副的啮合特性 |
| 2.6 结论 |
| 3 线面啮合摆线行星传动 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 摆线针轮行星传动的共轭齿廓 |
| 3.2.1 针齿齿廓方程 |
| 3.2.2 求啮合方程 |
| 3.2.3 与针齿齿廓共轭的摆线轮齿廓 |
| 3.3 线面啮合摆线行星传动的定义 |
| 3.4 线面啮合摆线行星传动基本理论 |
| 3.4.1 针齿面上光滑曲线的选取 |
| 3.4.2 针齿啮合管齿面的构建 |
| 3.4.3 摆线轮上的接触线 |
| 3.5 线面啮合摆线行星传动设计实例 |
| 3.5.1 螺旋管齿面的构建 |
| 3.5.2 针齿螺旋管齿面参数 |
| 3.5.3 线面啮合摆线行星传动的传动特性 |
| 3.5.4 线面啮合摆线行星传动的设计实例 |
| 3.6 线面啮合内摆线行星传动 |
| 3.7 结论 |
| 4 线面啮合渐开线少齿差行星传动 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 普通渐开线齿廓方程的包络法推导 |
| 4.2.1 外齿轮渐开线齿廓方程 |
| 4.2.2 啮合方程 |
| 4.2.3 内齿轮的齿廓方程 |
| 4.3 线面啮合渐开线少齿差行星传动的定义 |
| 4.4 线面啮合渐开线少齿差行星传动基本理论 |
| 4.4.1 外齿轮齿面上光滑曲线的选取 |
| 4.4.2 空间渐开线等距曲线方程推导 |
| 4.4.3 啮合管方程的推导 |
| 4.4.4 空间渐开线的共轭接触线方程 |
| 4.5 线面啮合渐开线少齿差啮合副的形成 |
| 4.6 线面啮合渐开线少齿差行星传动实例 |
| 4.6.1 啮合管齿面的构造 |
| 4.6.2 啮合管实际接触线共轭继承性的验证 |
| 4.6.3 啮合管半径的取值范围 |
| 4.6.4 线面啮合渐开线少齿差行星传动设计实例 |
| 4.6.5 线面啮合渐开线少齿差行星传动啮合副的啮合特性 |
| 4.7 小结 |
| 5 线面啮合齿轮滑动率研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 空间啮合的滑动率 |
| 5.2.1 滑动率及其矢量表示 |
| 5.2.2 摆线行星传动与渐开线少齿差行星传动滑动率的计算 |
| 5.3 线面啮合内摆线针轮行星传动滑动率的计算 |
| 5.3.1 线面啮合内摆线针轮行星传动滑动率计算 |
| 5.3.2 线面啮合内摆线针轮行星传动修型后滑动率的计算 |
| 5.3.3 影响线面啮合内摆线针轮行星传动滑动率的因素 |
| 5.4 线面啮合渐开线少齿差行星传动滑动率的计算 |
| 5.4.1 线面啮合的渐开线少齿差行星传动滑动率计算 |
| 5.4.2 滑动率的比较 |
| 5.5 小结 |
| 6 线面啮合副的接触有限元分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 线面啮合内摆线行星传动的接触有限元分析 |
| 6.2.1 有限元网格模型的建立 |
| 6.2.2 有限元分析及结果 |
| 6.2.3 有限元分析结论 |
| 6.3 线面啮合渐开线少齿差啮合副接触强度有限元分析 |
| 6.3.1 有限元网格模型的建立 |
| 6.3.2 有限元接触对的建立 |
| 6.3.3 边界条件及加载 |
| 6.3.4 有限元分析结果 |
| 6.3.5 改进分析 |
| 6.4 小结 |
| 7 样机试制及验证实验 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 空间复杂共轭曲面的“成形包络数控磨削”加工方法 |
| 7.2.1 “成形包络数控磨削”数学模型 |
| 7.2.2 啮合管针轮磨削加工原理 |
| 7.2.3 成形 CBN 砂轮的修形 |
| 7.3 效率实验研究 |
| 7.3.1 实验目的 |
| 7.3.2 实验条件 |
| 7.3.3 测试 |
| 7.4 小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 后续研究工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| B. 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目及得奖情况 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 弧面凸轮机构三维建模 |
| 1.2.2 弧面凸轮机构静态特性分析 |
| 1.2.3 弧面凸轮机构动态特性分析 |
| 1.2.4 目前存在的主要问题 |
| 1.3 研究目标及内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 小结 |
| 第2章 不同滚子类型弧面凸轮廓面方程推导 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 弧面凸轮机构概述 |
| 2.3 四种滚子类型弧面凸轮工作廓面方程推导 |
| 2.3.1 弧面凸轮坐标系的建立 |
| 2.3.2 四种滚子类型截圆半径方程的推导 |
| 2.3.3 四种滚子类型滚子曲面方程的推导 |
| 2.3.4 接触角β的求解 |
| 2.3.5 四种滚子类型弧面凸轮工作廓面方程的推导 |
| 2.4 压力角的计算 |
| 2.5 弧面凸轮机构主要尺寸的确定 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 不同滚子类型弧面凸轮机构三维实体建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 UG/Open Grip 简介 |
| 3.2.1 Grip 语言编程步骤 |
| 3.2.2 Grip 程序的结构 |
| 3.3 四种滚子类型弧面凸轮机构三维实体建模 |
| 3.3.1 弧面凸轮建模思路 |
| 3.3.2 弧面凸轮 UG/Open GRIP 三维建模程序 |
| 3.3.3 基于 UG 弧面凸轮建模 |
| 3.3.4 基于 UG 从动盘建模 |
| 3.3.5 基于 UG 弧面凸轮机构虚拟装配 |
| 3.3.6 基于 UG 弧面凸轮机构运动仿真 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 不同滚子类型弧面凸轮机构静力学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ANSYS Workbench 简介 |
| 4.2.1 ANSYS Workbench 软件的特点 |
| 4.2.2 ANSYS Workbench 有限元分析基本过程 |
| 4.3 静力学分析概述 |
| 4.3.1 静力学分析原理 |
| 4.3.2 Workbench 静力学分析流程 |
| 4.3.3 弧面凸轮机构及从动盘受力分析 |
| 4.4 基于 ANSYS Workbench 对弧面凸轮机构静力分析 |
| 4.4.1 圆柱滚子式弧面凸轮机构的静力学分析 |
| 4.4.2 圆锥滚子式弧面凸轮机构的静力学分析 |
| 4.4.3 球锥滚子式弧面凸轮机构的静力学分析 |
| 4.4.4 鼓型滚子式弧面凸轮机构的静力学分析 |
| 4.4.5 四种滚子类型弧面凸轮机构静力学分析结果 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 不同滚子类型弧面凸轮机构模态分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模态分析概述 |
| 5.3 ANSYS Workbench 模态分析流程 |
| 5.4 四种滚子类型弧面凸轮机构的模态分析 |
| 5.4.1 圆柱滚子式弧面凸轮机构的模态分析 |
| 5.4.2 圆锥滚子式弧面凸轮机构的模态分析 |
| 5.4.3 球锥滚子式弧面凸轮机构的模态分析 |
| 5.4.4 鼓型滚子式弧面凸轮机构的模态分析 |
| 5.4.5 四种滚子类型弧面凸轮机构模态分析结果 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 不同滚子类型弧面凸轮机构瞬态动力学分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 瞬态动力学分析概述 |
| 6.3 ANSYS Workbench 中接触处理方法 |
| 6.4 ANSYS Workbench 瞬态动力学分析流程 |
| 6.5 四种滚子类型弧面凸轮机构瞬态动力学分析 |
| 6.5.1 圆柱滚子式弧面凸轮机构的瞬态动力学分析 |
| 6.5.2 圆锥滚子式弧面凸轮机构的瞬态动力学分析 |
| 6.5.3 球锥滚子式弧面凸轮机构的瞬态动力学分析 |
| 6.5.4 鼓型滚子式弧面凸轮机构的瞬态动力学分析 |
| 6.5.5 四种滚子类型弧面凸轮机构瞬态动力学分析结果 |
| 6.6 小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及研究成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 国内外弧面凸轮机构的发展和研究状况 |
| 1.1.1 国外弧面凸轮机构的发展和研究状况 |
| 1.1.2 国内弧面凸轮机构的发展和研究状况 |
| 1.2 课题的提出及点啮合弧面凸轮机构 |
| 1.2.1 课题的提出 |
| 1.2.2 点啮合弧面凸轮机构及特点 |
| 1.2.3 本课题的意义 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.3.1 弧面凸轮机构应用的现存问题分析 |
| 1.3.2 本课题的主要研究内容 |
| 1.3.3 研究中的难点问题 |
| 1.3.4 难点问题研究的可行性分析 |
| 2 点啮合弧面凸轮机构的凸轮和滚子工作曲面数学模型 |
| 2.1 弧面凸轮机构线啮合特性分析 |
| 2.2 点啮合弧面凸轮工作曲面的研究 |
| 2.2.1 空间共轭曲面统一数学模型 |
| 2.2.2 弧面凸轮廓面通用数学模型的建立 |
| 2.3 当量滚子概念的提出 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 点啮合弧面凸轮机构的曲面特性分析 |
| 3.1 点啮合弧面凸轮机构的滚子曲面概述 |
| 3.2 参数化统一滚子模型研究——球锥滚子曲面方程的建立 |
| 3.3 统一滚子曲面方程的讨论 |
| 3.4 曲率分析 |
| 3.4.1 弧面凸轮与当量滚子的曲率分析 |
| 3.4.2 球锥滚子的曲率分析 |
| 3.4.3 弧面分度凸轮机构曲率不产生干涉的判别条件 |
| 3.4.4 产生弧面分度凸轮曲面根切的判别条件 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 机构压力角、受力和接触弹性变形分析研究 |
| 4.1 机构压力角分析 |
| 4.1.1 压力角α的定义及计算 |
| 4.1.2 压力角的实例分析与结果讨论 |
| 4.2 点啮合弧面凸轮机构的受力分析 |
| 4.2.1 载荷分析 |
| 4.2.2 凸轮副受力分析 |
| 4.3 基于HERTZ理论的点啮合弧面凸轮机构的弹性接触分析 |
| 4.3.1 理论基础 |
| 4.3.2 点啮合弧面凸轮接触分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 弧面凸轮机构点啮合仿真分析及啮合性能预控的研究 |
| 5.1 基于有限元的点啮合弧面凸轮机构的弹性接触分析 |
| 5.1.1 有限元分析模型的建立 |
| 5.1.2 ANSYS下求解有限元分析结果 |
| 5.1.3 结果分析 |
| 5.1.4 变形域形状分析 |
| 5.2 啮合区域及啮合性能预控的分析研究 |
| 5.2.1 局部接触域 |
| 5.2.2 整接触域 |
| 5.2.3 啮合性能预控 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 点啮合弧面凸轮机构的设计 |
| 6.1 参数化球锥滚子模型库的建立 |
| 6.1.1 建立样本零件 |
| 6.1.2 修改尺寸参数名称 |
| 6.2 可预控点啮合弧面凸轮机构的设计方法与步骤 |
| 6.2.1 基本参数和几何尺寸计算 |
| 6.2.2 凸轮廓面生成 |
| 6.2.3 基于Pro/E的凸轮曲面创建 |
| 6.3 弧面凸轮机构强度设计的研究 |
| 6.3.1 诱导曲率与接触应力 |
| 6.3.2 弧面凸轮机构强度设计准则 |
| 6.3.3 设计实例 |
| 6.4 基于直纹面误差可控的弧面凸轮复杂廓面建模方法的研究 |
| 6.4.1 弧面凸轮廓面直纹特性与可展误差 |
| 6.4.2 弧面凸轮廓面模型构建 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 弧面凸轮加工技术研究和点啮合弧面凸轮机构应用开发 |
| 7.1 弧面凸轮的单侧面磨削加工研究 |
| 7.1.1 单侧面磨削的可行性分析 |
| 7.1.2 单侧面磨削加工凸轮的实际轨迹方程及砂轮中心线轨迹方程 |
| 7.1.3 凸轮廓面法向误差模型的建立 |
| 7.2 弧面分度凸轮动态测试系统的开发 |
| 7.2.1 虚拟测试系统结构 |
| 7.2.2 仪器面板及控件的软件设计 |
| 7.3 基于点啮合弧面凸轮机构的薄型少支承数控回转工作台的开发 |
| 7.4 基于点啮合弧面凸轮机构的机械手提升转位装置的虚拟样机开发 |
| 7.5 弧面凸轮加工专用四座标双回转数控铣床开发设计 |
| 7.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的主要成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 直母线偏差分离误差方法的发展及研究现状 |
| 1.2 国内外齿轮测量的研究概况 |
| 1.3 选题的背景和意义 |
| 1.4 论文的选题依据和主要研究内容 |
| 第二章 齿条与齿轮啮合的理论基础 |
| 2.1 回转运动群与圆矢量函数 |
| 2.1.1 回转运动群 |
| 2.1.2 圆矢量函数 |
| 2.2 渐开线螺旋面的标架及其微分形式 |
| 2.3 渐开线螺旋面的构造原理 |
| 2.3.1 渐开线螺旋面方程 |
| 2.3.2 渐开线螺旋面的性质 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于直母线族偏差的大齿轮在位综合测量 |
| 3.1 大齿轮在位测量的难点、特点及关键技术 |
| 3.2 渐开线齿轮啮合的基本原理 |
| 3.2.1 渐开线齿轮线啮合原理 |
| 3.2.2 渐开线齿轮点啮合原理 |
| 3.3 刃边齿条测头在位测量原理 |
| 3.4 基于直母线族偏差的大齿轮在位综合测量原理与方案 |
| 3.4.1 大齿轮在位测量方案的确定 |
| 3.4.2 基于直母线族偏差的测量原理与技术 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 在位综合测量的数学模型和误差分离 |
| 4.1 齿轮与刃边齿条的廓面方程 |
| 4.1.1 被测齿轮的廓面方程 |
| 4.1.2 刃边齿条方程 |
| 4.1.3 理想条件下的啮合过程 |
| 4.2 误差模型 |
| 4.3 误差分离 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于直母线族偏差测量的仿真 |
| 5.1 共轭啮合过程的基本构思 |
| 5.2 数字仿真的数学模型 |
| 5.3 标杆函数的存在性和最小条件 |
| 5.3.1 标杆函数的存在性 |
| 5.3.2 标杆函数最小条件 |
| 5.4 标杆函数的性质与共轭曲面基本特征的关系 |
| 5.5 接触域的仿真分析与仿真求解 |
| 5.6 标杆函数与曲面离差 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 齿轮传动技术的发展历史及现状 |
| 1.3 弧齿线圆柱齿轮的特点和研究现状 |
| 1.4 齿轮承载能力分析研究进展 |
| 1.4.1 齿轮承载能力计算准则和计算方法的进展 |
| 1.4.2 齿轮承载能力计算标准的制订情况 |
| 1.5 本课题主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 齿轮啮合理论 |
| 2.1 平面啮合的基本原理 |
| 2.1.1 齿轮的瞬心线 |
| 2.1.2 齿廓啮合的基本定理 |
| 2.1.3 确定共轭齿廓的方法 |
| 2.1.4 共轭齿廓的曲率及其关系 |
| 2.1.5 平面啮合的根切 |
| 2.1.6 过渡曲线 |
| 2.2 空间啮合的共轭齿面 |
| 2.2.1 共轭齿面的定义 |
| 2.2.2 相啮齿面的共轭条件 |
| 2.2.3 共轭齿面的形成方法 |
| 2.2.4 共轭齿面的确定以及啮合方程式 |
| 2.2.5 等距共轭齿面 |
| 2.3 共轭齿面的曲率关系 |
| 2.3.1 共轭齿面沿任意切线方向的诱导法曲率 |
| 2.3.2 沿接触线法线方向的诱导法曲率 |
| 2.3.3 沿相对速度v~((12))方向的诱导法曲率 |
| 2.3.4 诱导短程挠率 |
| 2.3.5 共轭齿面的曲率干涉 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 渐开线弧齿圆柱齿轮的齿面啮合特性 |
| 3.1 渐开线弧齿圆柱齿轮的理想几何参数 |
| 3.2 齿面方程 |
| 3.3 共轭齿面方程和啮合线方程 |
| 3.4 接触线 |
| 3.4.1 接触线方程 |
| 3.4.2 接触线总长度S |
| 3.4.3 弹性啮合时接触线宽度b |
| 3.5 重合度的计算 |
| 3.6 渐开线弧齿圆柱齿轮的齿面及其共轭齿面与齿面接触线的图形化描述 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 弧齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度分析 |
| 4.1 弧齿圆柱齿轮齿面接触强度计算公式 |
| 4.1.1 综合曲率半径 |
| 4.1.2 单位接触线长度上的法向力ω_n |
| 4.1.3 齿面接触应力σ_H 计算公式 |
| 4.2 有限元分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章弧齿圆柱齿轮齿根弯曲强度分析 |
| 5.1 分析模型的建立 |
| 5.2 渐开线弧齿圆柱齿轮的齿根弯曲强度的分析计算 |
| 5.2.1 危险截面位置的确定 |
| 5.2.2 弧齿圆柱齿轮齿根应力分析 |
| 5.3 弧齿圆柱齿轮有限元分析 |
| 5.3.1 有限元分析模型的建立 |
| 5.3.2 约束条件和加载处理 |
| 5.3.3 有限元网格的生成 |
| 5.3.4 弧齿圆柱齿轮齿根应力的研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章弧齿圆柱齿轮加工方法研究 |
| 6.1 目前弧齿圆柱齿轮的加工方法研究现状 |
| 6.1.1 旋转刀盘铣削加工 |
| 6.1.2 大刀盘分度切齿 |
| 6.1.3 三刀头旋转切制弧齿圆柱齿轮 |
| 6.1.4 数控滚切弧齿圆柱齿轮 |
| 6.2 理想弧齿圆柱齿轮的加工方法 |
| 6.3 弧齿圆柱齿轮加工机床 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结 |
| 7.1 研究工作总结与主要创新点 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
