本文關(guān)鍵詞：非圓齒輪加工法研究及斜齒非圓齒輪滾齒加工過程仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：非圓齒輪傳動由于其兼具凸輪和齒輪的優(yōu)點,因此被廣泛的應(yīng)用于紡織機械、儀表儀器、軍工等行業(yè)。目前,最常見的非圓齒輪為直齒非圓齒輪,斜齒非圓齒輪還未有實際應(yīng)用的案例：斜齒非圓齒輪的相關(guān)研究主要集中在滾齒加工及其控制模型的推導(dǎo)與設(shè)計,對加工過程的分析和實際加工或加工仿真還未有深入的研究。斜齒非圓齒輪由于引入一廣義螺旋角β從而在很大程度上規(guī)避了直齒非圓齒輪設(shè)計時試湊節(jié)曲線這個繁瑣的步驟而使設(shè)計更容易滿足工程實際要求；此外,斜齒非圓齒輪傳動更加平穩(wěn),噪聲小,傳動效率高。因此,斜齒非圓齒輪滾齒加工過程的研究具有很重要的工程應(yīng)用價值。 論文主要做了以下研究工作： 1.分析了非圓齒輪等極角和等弧長兩種加工方法的優(yōu)缺點,并利用MATLAB語言編程分別用齒條刀和齒輪刀再現(xiàn)了上述兩種方法的加工過程,并找出了其中隱藏的一齒包絡(luò)成齒規(guī)律和三維建模時參與展成運動所需齒條刀長度最短規(guī)律。 2.開發(fā)了一套W—S算法,該算法和一齒包絡(luò)成齒規(guī)律結(jié)合創(chuàng)造出了一種高效簡便的非圓齒輪齒廓數(shù)值算法,利用MATLAB語言編程驗證了算法的可行性和準(zhǔn)確性 3.利用研究內(nèi)容2算法得到的齒廓數(shù)值在SolidWorks中生成了非圓齒輪三維實體模型,并對其進行了運動學(xué)仿真,仿真結(jié)果正確。 4.運用等弧長展成法原理并借助于刀具最少齒數(shù)展成規(guī)律,通過VB語言對SolidWorks的二次開發(fā)功能進行了凹、凸節(jié)曲線的斜齒非圓齒輪三維建模研究,得到了準(zhǔn)確的斜齒非圓齒輪三維模型。 5.推導(dǎo)了滾齒刀加工斜齒非圓齒輪的四軸聯(lián)動數(shù)學(xué)模型和五軸聯(lián)動數(shù)學(xué)模型,并提出了一種四軸聯(lián)動中滾刀最短切削長度的計算方法；利用VB語言對SolidWorks二次開發(fā)功能對斜齒非圓齒輪四軸聯(lián)動和五軸聯(lián)動滾齒加工過程進行了仿真,分析了這兩種滾齒加工過程的優(yōu)缺點,并對加工過程中滾刀和齒坯的運動學(xué)狀態(tài)進行了分析,得到了四軸聯(lián)動和五軸聯(lián)動數(shù)控滾齒各自適用的最佳加工適用范圍。 6.根據(jù)滾齒仿真加工效果和各軸聯(lián)動運動學(xué)分析結(jié)論對斜齒非圓齒輪滾齒加工機床進行了總體方案初步設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】：非圓齒輪 斜齒輪 滾齒加工仿真 數(shù)值算法 三維建模 齒廓
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TG61
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 國外非圓齒輪研究現(xiàn)狀13
• 1.2.2 國內(nèi)非圓齒輪研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2.1 非圓齒輪理論研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2.2 非圓齒輪三維建模及其動力學(xué)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2.3 非圓齒輪數(shù)控技術(shù)研宄現(xiàn)狀15
• 1.2.2.4 非圓齒輪計算機仿真研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文所做的主要工作16-18
• 第二章 非圓齒輪加工方法及其展成過程研究18-30
• 2.1 非圓齒輪加工方法分析及展成加工的一種數(shù)學(xué)模型18-20
• 2.1.1 非圓齒輪加工方法分析18
• 2.1.2 非圓齒輪展成加工的一種數(shù)學(xué)模型18-20
• 2.2 圓齒輪刀及齒條刀齒形數(shù)學(xué)關(guān)系的分析20-24
• 2.2.1 圓齒輪刀齒形數(shù)學(xué)關(guān)系分析20-24
• 2.2.2 齒條刀完整精確齒形分析24
• 2.3 齒條刀與圓齒輪刀等極角等弧長展成非圓齒輪的過程分析24-27
• 2.3.1 齒條刀等極角展成非圓齒輪24-25
• 2.3.2 圓齒輪刀等極角展成非圓齒輪25-26
• 2.3.3 齒條刀等弧長展成非圓齒輪26-27
• 2.3.4 圓齒輪刀等弧長展成非圓齒輪27
• 2.4 小于42齒圓齒輪刀展成非圓齒輪時對齒廓的影響27-28
• 2.5 展成加工方法中隱藏的最小周期與成齒規(guī)律28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第三章 非圓齒輪齒廓數(shù)值算法研究及其MATLAB實現(xiàn)30-38
• 3.1 橢圓齒輪的對稱之美30-33
• 3.1.1 非圓齒輪一齒包絡(luò)之美及其包絡(luò)成齒原理30-31
• 3.1.2 n階橢圓齒輪中的周期性對稱美31-32
• 3.1.3 n階橢圓齒輪齒廓之對稱美32-33
• 3.2 W-S算法思想及其在齒廓算法中的應(yīng)用33-35
• 3.2.1 W-S算法思想33-34
• 3.2.2 W-S算法在一齒包絡(luò)中的具體應(yīng)用34-35
• 3.3 一種高效簡便的非圓齒輪齒廓數(shù)值算法35-36
• 3.4 算法的Matlab實現(xiàn)及其意義36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第四章 非圓齒輪三維造型建模研究38-52
• 4.1 利用齒廓數(shù)值在Soliorks中直接生成三維模型38-39
• 4.2 利用VB語言對SolidWorks二次開發(fā)的非圓齒輪的參數(shù)化建模39-51
• 4.2.1 齒條刀等弧長展成非圓齒輪的參數(shù)化三維建模39-45
• 4.2.1.1 齒條刀等弧長展成非圓齒輪的數(shù)學(xué)模型40-41
• 4.2.1.2 齒條刀等弧長展成非圓齒輪的參數(shù)化建模41-45
• 4.2.2 圓齒輪刀等弧長展成非圓齒輪的參數(shù)化三維建模45-51
• 4.2.2.1 圓齒輪刀等弧長展成非圓齒輪的數(shù)學(xué)模型45-49
• 4.2.2.2 圓齒輪刀等弧長展成非圓齒輪的參數(shù)化建模49-51
• 4.3 具有對稱性非圓齒輪的快捷建模51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第五章 斜齒非圓齒輪滾齒加工過程仿真52-84
• 5.1 滾刀三維建模參數(shù)的計算52-54
• 5.2 非圓齒輪加工過程中關(guān)鍵位置點的定義54-55
• 5.3 非圓齒輪滾齒加工法與加工工藝分析55-57
• 5.3.1 斜齒非圓齒輪滾齒加工法分析55-56
• 5.3.2 斜齒非圓齒輪滾齒加工工藝分析56-57
• 5.4 斜齒非圓齒輪四軸聯(lián)動滾齒加工過程仿真57-73
• 5.4.1 四軸聯(lián)動滾齒方案分析57
• 5.4.2 四軸聯(lián)動數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)與分析57-60
• 5.4.2.1 四軸聯(lián)動數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)58-60
• 5.4.2.2 四軸聯(lián)動數(shù)學(xué)模型分析60
• 5.4.3 四軸聯(lián)動滾刀最短長度的確定60-64
• 5.4.4 斜齒非圓齒輪四軸聯(lián)動滾齒加工過程仿真64-73
• 5.4.4.1 斜齒非圓齒輪四軸聯(lián)動仿真程序流程圖65
• 5.4.4.2 斜齒非圓齒輪四軸聯(lián)動滾齒對刀過程與試切削分析65-69
• 5.4.4.3 斜齒非圓齒輪滾齒仿真加工過程分析69-71
• 5.4.4.4 斜齒非圓齒輪四輪聯(lián)勁滾齒運動學(xué)分析71-73
• 5.5 斜齒非圓齒輪五軸聯(lián)動滾齒加工過程仿真73-82
• 5.5.1 五軸聯(lián)動滾齒方案分析73-75
• 5.5.2 五軸聯(lián)動數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)75-76
• 5.5.3 斜齒非圓齒輪五軸聯(lián)動滾齒加工過程仿真76-81
• 5.5.3.1 斜齒非圓齒輪五軸聯(lián)動仿真程序流程圖76-77
• 5.5.3.2 斜齒非圓齒輪五軸聯(lián)動滾齒對刀過程與試切削分析77-79
• 5.5.3.3 斜齒非圓齒輪滾齒仿真加工過程分析79-81
• 5.5.4 斜齒非圓齒輪五軸聯(lián)動滾齒運動學(xué)分析81-82
• 5.6 本章小結(jié)82-84
• 第六章 五軸聯(lián)動斜齒非圓齒輪滾齒機床方案設(shè)計84-88
• 6.1 滾齒機床的結(jié)構(gòu)組成84-85
• 6.2 五軸聯(lián)動滾齒加工機床總體方案初步分析與設(shè)計85-87
• 6.2.1 一種臥式五軸聯(lián)動非圓齒輪滾齒機床方案分析與設(shè)計85-86
• 6.2.2 一種立式五軸聯(lián)動非圓齒輪滾齒機床方案分析與設(shè)計86-87
• 6.3 本章小結(jié)87-88
• 第七章 總結(jié)與展望88-90
• 7.1 總結(jié)88-89
• 7.2 展望89-90
• 參考文獻90-94
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及申請的專利94-96
• 致謝96

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：非圓齒輪加工法研究及斜齒非圓齒輪滾齒加工過程仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：372053