基于齊次變換矩陣的平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)字化建模
本文選題:環(huán)面蝸桿 切入點(diǎn):嚙合原理 出處:《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿具有多齒嚙合、瞬時(shí)雙線接觸、承載能力大、傳動(dòng)效率高、容易自動(dòng)潤(rùn)滑、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于減速裝置、礦山機(jī)械裝置、軋鋼機(jī)的壓下裝置中。目前平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的計(jì)算機(jī)建模以及數(shù)控加工還存在諸多問題,影響了環(huán)面蝸桿的推廣和使用,因此對(duì)環(huán)面蝸桿進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)體建模以及數(shù)控加工制造研究具有很大的實(shí)際意義。論文首先論述了環(huán)面蝸桿的發(fā)展?fàn)顩r,環(huán)面蝸桿的特點(diǎn)以及在國(guó)內(nèi)外的研究成果,并對(duì)存在的問題進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析和探討。根據(jù)齊次變換矩陣和空間嚙合理論,推導(dǎo)出了平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的嚙合方程以及齒面方程,得到了環(huán)面蝸桿的理論數(shù)學(xué)模型,為后面的數(shù)字化建模打下基礎(chǔ)。以得到的理論齒面方程為基礎(chǔ),依靠Matlab的數(shù)值計(jì)算能力以及編程能力,對(duì)齒面方程進(jìn)行編程,并用Matlab對(duì)齒面方程進(jìn)行建模仿真,得到環(huán)面蝸桿的仿真圖形;然后運(yùn)用VB對(duì)Solidworks進(jìn)行二次開發(fā),使齒面點(diǎn)輸入到Solidworks中,運(yùn)用API函數(shù)對(duì)齒面點(diǎn)進(jìn)行處理后生成實(shí)體,最終得到環(huán)面蝸桿的三維實(shí)體模型。對(duì)數(shù)控加工理論以及具有X、Z、C的數(shù)控車床進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡述;然后運(yùn)用空間轉(zhuǎn)換矩陣將螺旋線方程轉(zhuǎn)換到一個(gè)固定坐標(biāo)系中,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成走刀數(shù)據(jù),并闡述了環(huán)面蝸桿的數(shù)控加工原理;最后用Vericut建立虛擬車刀和車床,選擇要運(yùn)用的數(shù)控系統(tǒng),把數(shù)控程序?qū)隫ericut中進(jìn)行仿真車削,從而驗(yàn)證該加工原理的合理性。最后對(duì)加工原理進(jìn)行了誤差分析,將數(shù)控車床作為環(huán)面蝸桿的粗加工或者半精加工,為環(huán)面蝸桿精加工提供了基礎(chǔ)。
[Abstract]:The planar enveloped toroidal worm has the advantages of multi-tooth meshing, instantaneous double-wire contact, large load carrying capacity, high transmission efficiency, easy automatic lubrication, long life and so on. At present, there are still many problems in the computer modeling and NC machining of the planar enveloping toroidal worm, which affect the popularization and use of the toroidal worm. Therefore, it is of great practical significance to study the computer solid modeling and NC machining of the toroidal worm. Firstly, this paper discusses the development of the toroidal worm, the characteristics of the toroidal worm and the research results at home and abroad. On the basis of homogeneous transformation matrix and space meshing theory, the meshing equation and tooth surface equation of planar enveloped toroidal worm transmission are derived, and the theoretical mathematical model of toroidal worm is obtained. Based on the obtained theoretical tooth surface equation, the tooth surface equation is programmed by the numerical calculation ability and programming ability of Matlab, and the tooth surface equation is modeled and simulated by Matlab. The simulation figure of the toroidal worm is obtained, and then the secondary development of Solidworks is carried out by using VB, the tooth surface point is input into Solidworks, and the tooth surface point is processed by API function, and the entity is generated after processing the tooth surface point. Finally, the three-dimensional solid model of toroidal worm is obtained. The theory of NC machining and the NC lathe with XPZ C are briefly described, and then the helix equation is transformed into a fixed coordinate system by space transformation matrix. Finally, the virtual turning tool and lathe are built with Vericut, and the NC program is introduced into Vericut for simulation turning. Finally, the error analysis of the machining principle is carried out, and the NC lathe is regarded as the rough or semi-finished machining of the toroidal worm, which provides the basis for the precision machining of the toroidal worm.
【學(xué)位授予單位】:鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TH132.44
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,本文編號(hào):1620320
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