機(jī)械式變比轉(zhuǎn)向器變比齒條的設(shè)計(jì)與磨削方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-06 20:43
機(jī)械式變比(全稱為變傳動(dòng)比,本文簡(jiǎn)稱為“變比”)轉(zhuǎn)向器可以緩解轉(zhuǎn)向輕便性與靈敏性的矛盾,其通過變比齒條與漸開線齒輪的傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)變比功能,變比齒條齒面是一種復(fù)雜的曲面,由工作齒面與過渡曲面構(gòu)成。為了更高效、更精確地設(shè)計(jì)變比齒條,本文基于嚙合原理,提出機(jī)械式變比轉(zhuǎn)向器變比齒條數(shù)字設(shè)計(jì)解析法;根據(jù)變比齒條齒面特征,提出基于雙參數(shù)包絡(luò)的磨削加工方法,為變比齒條的精加工提供理論依據(jù)。本文的主要研究工作包括:(1)從設(shè)計(jì)原理角度,分析對(duì)比變比齒條已有設(shè)計(jì)方法,在此基礎(chǔ)上提出機(jī)械式變比轉(zhuǎn)向器變比齒條數(shù)字設(shè)計(jì)解析法;基于嚙合原理,建立變比齒輪副的空間坐標(biāo)系統(tǒng)和坐標(biāo)變換矩陣,推導(dǎo)變比齒條工作齒面方程、過渡曲面方程和嚙合方程,設(shè)計(jì)變比齒條工作齒面和過渡曲面的求解算法;基于工程實(shí)例,在MATLAB中實(shí)現(xiàn)機(jī)械式變比轉(zhuǎn)向器變比齒條齒面點(diǎn)云數(shù)字設(shè)計(jì)。(2)根據(jù)變比齒條齒面特性,分析其加工方法的可行性,根據(jù)雙參數(shù)包絡(luò)理論,推導(dǎo)包括展成運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的磨削加工數(shù)學(xué)模型;根據(jù)刀具齒面方程和加工數(shù)學(xué)模型,建立磨削變比齒條坐標(biāo)系統(tǒng),推導(dǎo)磨削變比齒條齒面方程,從理論上驗(yàn)證該磨削加工方法的正確性;合理的離散磨削參數(shù),確保變比齒條...
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
齒輪齒條式變比轉(zhuǎn)向器與核心零件示意圖
式變比轉(zhuǎn)向器變比齒條數(shù)字設(shè)計(jì)范種設(shè)計(jì)方法的優(yōu)缺點(diǎn),并提出數(shù)字線齒輪參數(shù)和變比曲線求解變比齒過渡曲面方程,并在MATLAB 中實(shí)向器變比齒條的數(shù)字設(shè)計(jì)法廣泛應(yīng)用于各類特種齒輪的設(shè)計(jì),動(dòng),漸開線齒輪與變比齒條在傳動(dòng)爾減運(yùn)算命令,實(shí)現(xiàn)漸開線齒輪范轉(zhuǎn)向器變比齒條為例,范成法設(shè)計(jì)用于其它變比齒輪設(shè)計(jì),如非正交
驟(3):將傳動(dòng)比函數(shù)積分,得到變比齒條位移與齒輪轉(zhuǎn)角的函數(shù) S ( 數(shù)關(guān)系離散化,得到漸開線齒輪每一個(gè)相同步長(zhǎng)轉(zhuǎn)角下變比齒條的位此關(guān)系作為變比齒輪副運(yùn)動(dòng)仿真的控制函數(shù)。驟(4):在軟件中錄制宏命令,復(fù)制漸開線齒輪作為刀具齒輪,模擬副的變比傳動(dòng)。將漸開線齒輪旋轉(zhuǎn)一個(gè)步長(zhǎng),根據(jù)控制函數(shù)限制齒條,利用布爾減運(yùn)算,從齒條坯模型中減去與之嚙合過程中疊加的實(shí)體()部分,即可得到該嚙合時(shí)刻變比齒條的齒面;再對(duì)錄制宏命令過程程序進(jìn)行二次開發(fā),編制循環(huán)控制函數(shù)程序,從而得到循環(huán)布爾減運(yùn)實(shí)現(xiàn)變比齒輪副的傳動(dòng)仿真,仿真結(jié)束后便可得到變比齒條三維模型驟(5):一定步長(zhǎng)下生成的變比齒條齒面由多個(gè)曲面片組成,需要對(duì)片進(jìn)行擬合,得到光滑的齒面。字設(shè)計(jì)范成法應(yīng)用較為廣泛,整個(gè)設(shè)計(jì)思路基于齒輪的范成加工原理程也比較簡(jiǎn)單直觀,但是該方法設(shè)計(jì)的齒面存在理論誤差,且是不可產(chǎn)生誤差機(jī)理圖如圖 2-2 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于不同嚙合原理的諧波傳動(dòng)齒廓研究[J]. 王家序,袁攀,李俊陽,肖科. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[2]基于布爾減運(yùn)算和曲線擬合的變傳動(dòng)比齒條數(shù)字建模方法[J]. 張斯宇,胥軍,牛子孺,汪煒. 機(jī)械傳動(dòng). 2016(08)
[3]面齒輪的加工研究[J]. 楊平,張帆. 航空精密制造技術(shù). 2016(03)
[4]平面一次包絡(luò)端面嚙合環(huán)面蝸桿3維齒廓的理論研究[J]. 楊捷,王進(jìn)戈,鄧星橋,胡登洲. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版). 2015(06)
[5]六軸數(shù)控蝸桿砂輪磨齒機(jī)磨削面齒輪的方法[J]. 郭輝,趙寧,項(xiàng)云飛,張蒙祺. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(11)
[6]面齒輪磨削仿真及齒面誤差分析[J]. 何國(guó)旗,嚴(yán)宏志,何瑛,舒陶量,任行麗. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(07)
[7]拓?fù)湫扌涡饼X輪的數(shù)控成形磨齒加工[J]. 蔣進(jìn)科,方宗德,蘇進(jìn)展. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[8]正交變傳動(dòng)比面齒輪的設(shè)計(jì)及三維造型[J]. 林超,李莎莎,龔海. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[9]格里森CONIFACE面齒輪磨齒加工原理與誤差分析[J]. 唐進(jìn)元,尹鳳,張燕. 機(jī)械傳動(dòng). 2012(12)
[10]線面共軛嚙合原理及齒面構(gòu)建方法[J]. 陳兵奎,易文翠,鐘暉,譚儒龍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(19)
博士論文
[1]汽車機(jī)械變比轉(zhuǎn)向器變比齒廓數(shù)字設(shè)計(jì)理論與方法研究[D]. 牛子孺.武漢理工大學(xué) 2016
[2]直齒面齒輪嚙合性能預(yù)控及碟形砂輪磨齒關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李大慶.江蘇大學(xué) 2013
[3]非圓齒輪數(shù)控滾切加工理論與自動(dòng)編程系統(tǒng)研究[D]. 田芳勇.蘭州理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]面齒輪滾齒加工方法的研究[D]. 吳亞男.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]變傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向器齒輪齒條副設(shè)計(jì)與有限元分析研究[D]. 段彬.武漢理工大學(xué) 2013
[3]非正交面齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)研究[D]. 張會(huì)會(huì).山東大學(xué) 2012
本文編號(hào):2902002
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
齒輪齒條式變比轉(zhuǎn)向器與核心零件示意圖
式變比轉(zhuǎn)向器變比齒條數(shù)字設(shè)計(jì)范種設(shè)計(jì)方法的優(yōu)缺點(diǎn),并提出數(shù)字線齒輪參數(shù)和變比曲線求解變比齒過渡曲面方程,并在MATLAB 中實(shí)向器變比齒條的數(shù)字設(shè)計(jì)法廣泛應(yīng)用于各類特種齒輪的設(shè)計(jì),動(dòng),漸開線齒輪與變比齒條在傳動(dòng)爾減運(yùn)算命令,實(shí)現(xiàn)漸開線齒輪范轉(zhuǎn)向器變比齒條為例,范成法設(shè)計(jì)用于其它變比齒輪設(shè)計(jì),如非正交
驟(3):將傳動(dòng)比函數(shù)積分,得到變比齒條位移與齒輪轉(zhuǎn)角的函數(shù) S ( 數(shù)關(guān)系離散化,得到漸開線齒輪每一個(gè)相同步長(zhǎng)轉(zhuǎn)角下變比齒條的位此關(guān)系作為變比齒輪副運(yùn)動(dòng)仿真的控制函數(shù)。驟(4):在軟件中錄制宏命令,復(fù)制漸開線齒輪作為刀具齒輪,模擬副的變比傳動(dòng)。將漸開線齒輪旋轉(zhuǎn)一個(gè)步長(zhǎng),根據(jù)控制函數(shù)限制齒條,利用布爾減運(yùn)算,從齒條坯模型中減去與之嚙合過程中疊加的實(shí)體()部分,即可得到該嚙合時(shí)刻變比齒條的齒面;再對(duì)錄制宏命令過程程序進(jìn)行二次開發(fā),編制循環(huán)控制函數(shù)程序,從而得到循環(huán)布爾減運(yùn)實(shí)現(xiàn)變比齒輪副的傳動(dòng)仿真,仿真結(jié)束后便可得到變比齒條三維模型驟(5):一定步長(zhǎng)下生成的變比齒條齒面由多個(gè)曲面片組成,需要對(duì)片進(jìn)行擬合,得到光滑的齒面。字設(shè)計(jì)范成法應(yīng)用較為廣泛,整個(gè)設(shè)計(jì)思路基于齒輪的范成加工原理程也比較簡(jiǎn)單直觀,但是該方法設(shè)計(jì)的齒面存在理論誤差,且是不可產(chǎn)生誤差機(jī)理圖如圖 2-2 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于不同嚙合原理的諧波傳動(dòng)齒廓研究[J]. 王家序,袁攀,李俊陽,肖科. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[2]基于布爾減運(yùn)算和曲線擬合的變傳動(dòng)比齒條數(shù)字建模方法[J]. 張斯宇,胥軍,牛子孺,汪煒. 機(jī)械傳動(dòng). 2016(08)
[3]面齒輪的加工研究[J]. 楊平,張帆. 航空精密制造技術(shù). 2016(03)
[4]平面一次包絡(luò)端面嚙合環(huán)面蝸桿3維齒廓的理論研究[J]. 楊捷,王進(jìn)戈,鄧星橋,胡登洲. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版). 2015(06)
[5]六軸數(shù)控蝸桿砂輪磨齒機(jī)磨削面齒輪的方法[J]. 郭輝,趙寧,項(xiàng)云飛,張蒙祺. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(11)
[6]面齒輪磨削仿真及齒面誤差分析[J]. 何國(guó)旗,嚴(yán)宏志,何瑛,舒陶量,任行麗. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(07)
[7]拓?fù)湫扌涡饼X輪的數(shù)控成形磨齒加工[J]. 蔣進(jìn)科,方宗德,蘇進(jìn)展. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[8]正交變傳動(dòng)比面齒輪的設(shè)計(jì)及三維造型[J]. 林超,李莎莎,龔海. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[9]格里森CONIFACE面齒輪磨齒加工原理與誤差分析[J]. 唐進(jìn)元,尹鳳,張燕. 機(jī)械傳動(dòng). 2012(12)
[10]線面共軛嚙合原理及齒面構(gòu)建方法[J]. 陳兵奎,易文翠,鐘暉,譚儒龍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(19)
博士論文
[1]汽車機(jī)械變比轉(zhuǎn)向器變比齒廓數(shù)字設(shè)計(jì)理論與方法研究[D]. 牛子孺.武漢理工大學(xué) 2016
[2]直齒面齒輪嚙合性能預(yù)控及碟形砂輪磨齒關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李大慶.江蘇大學(xué) 2013
[3]非圓齒輪數(shù)控滾切加工理論與自動(dòng)編程系統(tǒng)研究[D]. 田芳勇.蘭州理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]面齒輪滾齒加工方法的研究[D]. 吳亞男.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]變傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向器齒輪齒條副設(shè)計(jì)與有限元分析研究[D]. 段彬.武漢理工大學(xué) 2013
[3]非正交面齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)研究[D]. 張會(huì)會(huì).山東大學(xué) 2012
本文編號(hào):2902002
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