本文關鍵詞：非圓齒輪參數(shù)化設計關鍵技術研究

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【摘要】：齒輪是機器和儀器中應用最廣泛的傳動元件。在工業(yè)應用最為廣泛的圓柱齒輪可以實現(xiàn)定傳動比傳動,卻難以實現(xiàn)變傳動比傳動。非圓齒輪則可以用來實現(xiàn)變傳動比傳動或者再現(xiàn)某些獨立變量的函數(shù)。非圓齒輪傳動既能實現(xiàn)凸輪的變速傳動,又能實現(xiàn)齒輪精確高效傳動且重載平衡,因此非圓齒輪是一種集成化的機械元件。本文的研究內容就是使用計算機技術解決非圓齒輪設計問題,更好地實現(xiàn)非圓齒輪應用。主要研究內容如下： 在基礎理論方面：首先對非圓齒輪的發(fā)展情況進行了綜合考察,介紹了非圓齒輪的設計、加工國內外發(fā)展和現(xiàn)狀,計算機技術和數(shù)控技術在非圓齒輪的設計和加工方面的最新應用。闡述了課題研究背景、意義和主要內容,接著介紹非圓齒輪節(jié)曲線和齒廓的設計的基本理論,推導了節(jié)曲線參數(shù)化設計的數(shù)學模型和參數(shù)校驗條件,為參數(shù)化建模程序的開發(fā)打下了基礎。 在參數(shù)化設計方面：采用MATLAB為計算編程工具,針對非圓齒輪節(jié)曲線設計和齒廓編制程序,在GUIDE環(huán)境中開發(fā)了參數(shù)化設計的人機交互程序。解決了常用類型的非圓齒輪節(jié)曲線參數(shù)化設計問題,有效的提高了非圓齒輪設計效率與精度。開發(fā)的的節(jié)曲線參數(shù)化模塊針對常用的節(jié)曲線,能夠根據(jù)不同的設計參數(shù)要求快捷方便的實現(xiàn)節(jié)曲線的生成與參數(shù)校驗。包括三種類型：實現(xiàn)再現(xiàn)函數(shù),按給定傳動比函數(shù),已知主動輪節(jié)曲線。每種情況根據(jù)實際設計要求進行不同的流程編程,并對節(jié)曲線的凹凸性、根切性和壓力角等參數(shù)的校驗,保證了輪齒均勻分布,對不符合要求的設計參數(shù)進行調整,使其滿足正確嚙合要求；在此基礎上繪制壓力角圖形、傳動比圖形和節(jié)曲線嚙合圖形。針對橢圓類齒輪進行了重點研究,對節(jié)曲線的嚙合進行動態(tài)仿真,有效地預測設計結果的正確性。提出了一種修正根切的方法,根切修正后得到新的節(jié)曲線與原來節(jié)曲線短軸長度相等。在齒廓曲線設計模塊中,采用了解析法和折算齒數(shù)兩種方法建模,通過編制MATLAB程序真正實現(xiàn)了通過齒廓方程求解出非圓齒輪齒形。通過編制程序完成在節(jié)曲線上分齒,確定齒廓曲線上的重要點,從而設計出整個齒廓曲線,并將其繪制出來。通過實例進行了可行性驗證。 在加工方面：分析比較了幾種非圓齒輪加工方法的原理及特點,介紹了線切割加工和3B指令編程,重點推導了數(shù)控滾齒加工技術的運動模型,作為常用的非圓齒輪加工方案。 最后對本論文進行了總結,歸納了本論文取得的成果,也指出了本論文的不足及需要進一步研究的內容。
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH132.424

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本文編號：1158982