本文選題：超環(huán)面行星蝸桿傳動 + 誤差彈性嚙合��； 參考：《福州大學(xué)》2014年博士論文

【摘要】：超環(huán)面行星蝸桿減速器在運行過程中存在的噪音嚴(yán)重制約著這種傳動的普及和推廣。為了提高超環(huán)面行星蝸桿傳動的精度、降低噪音,論文分別從提高超環(huán)面行星蝸桿傳動的嚙合精度、幾何模型精度和加工精度三個方面,對彈性變形和誤差對傳動嚙合特性的影響、關(guān)鍵零部件的數(shù)字化建模和數(shù)控加工過程中干涉區(qū)域的檢驗開展研究。綜合考慮彈性變形和誤差對傳動系統(tǒng)傳動性能的影響,建立了基于誤差的超環(huán)面行星蝸桿傳動彈性嚙合的理論體系。推導(dǎo)了考慮彈性變形和誤差的中心蝸桿和內(nèi)超環(huán)面齒輪齒廓曲面方程,并分析了彈性變形和誤差對接觸線、誘導(dǎo)法曲率和螺旋升角的影響。從分析結(jié)果可以看出,要改善超環(huán)面行星蝸桿傳動的嚙合性能,應(yīng)該綜合考慮彈性變形和誤差造成的影響。超環(huán)面行星蝸桿傳動中的關(guān)鍵零件中心蝸桿和內(nèi)超環(huán)面齒輪的齒廓曲面是一種復(fù)雜的空間曲面。針對內(nèi)超環(huán)面齒輪和中心蝸桿數(shù)字化模型的精度問題,提出基于數(shù)值方法的內(nèi)超環(huán)面齒輪和中心蝸桿的離散建模方法。建立兩種不同網(wǎng)格精度的內(nèi)超環(huán)面齒輪齒廓曲面的實體模型,并完成了齒廓曲面的實體加工。通過法面齒廓和表面粗糙度的測量比較,驗證了該建模方法可以有效地控制內(nèi)超環(huán)面齒輪和中心蝸桿齒面精度。為了彌補內(nèi)超環(huán)面齒輪和中心蝸桿離散建模方法的不足,提出一種基于B樣條曲面插值誤差控制的內(nèi)超環(huán)面齒輪螺旋齒面建模方法,通過對插值誤差的分析,最終確定滿足精度要求的合理的內(nèi)超環(huán)面齒輪螺旋齒面網(wǎng)格數(shù)量。針對利用球頭刀具數(shù)控加工內(nèi)超環(huán)面齒輪齒面局部內(nèi)凹區(qū)域的過程中出現(xiàn)的刀具干涉現(xiàn)象,提出內(nèi)超環(huán)面齒輪局部和全局干涉檢驗方法。通過實例驗證了選取不同刀具半徑時,內(nèi)超環(huán)面齒輪齒面局部和全局干涉區(qū)域的變化情況。得出在內(nèi)超環(huán)面齒輪的實際加工過程中,通過刀具半徑的合理選擇可以有效地避免加工干涉,并進一步驗證了內(nèi)超環(huán)面齒輪局部和全局干涉檢驗方法的可行性。
[Abstract]:The noise of the supertoroidal planetary worm reducer in operation seriously restricts the popularization and popularization of this transmission. In order to improve the accuracy and reduce the noise of the supertoroidal planetary worm drive, this paper improves the meshing accuracy, geometric model precision and machining accuracy of the super-toroidal planetary worm transmission. The effects of elastic deformation and error on the meshing characteristics of transmission, the digital modeling of key parts and the inspection of interference region in NC machining are studied. Considering the influence of elastic deformation and error on transmission performance, a theoretical system of elastic meshing of toroidal planetary worm gearing based on error is established. The equations of tooth profile surface of center worm and inner ring gear considering elastic deformation and error are derived, and the effects of elastic deformation and error on contact line, induced normal curvature and spiral angle are analyzed. It can be seen from the analysis results that the influence of elastic deformation and error should be considered synthetically in order to improve the meshing performance of supertoroidal planetary worm gearing. The tooth profile surface of the center worm and the inner super ring gear is a complicated space surface, which is the key part of the super toroidal planetary worm transmission. Aiming at the accuracy of the digital model of inner ring gear and center worm, a discrete modeling method of inner super ring gear and center worm based on numerical method is proposed. Two kinds of solid models of tooth profile surface of inner ring gear with different mesh accuracy are established and the solid machining of tooth profile surface is completed. By comparing the normal tooth profile and surface roughness, it is verified that the modeling method can effectively control the tooth surface accuracy of the inner torus gear and the center worm gear. In order to make up for the shortage of discrete modeling method of inner torus gear and center worm, a method of spiral tooth surface modeling based on B-spline surface interpolation error control is proposed, and the interpolation error is analyzed. Finally, the reasonable number of spiral tooth mesh of the inner ring gear is determined to meet the precision requirement. Aiming at the phenomenon of tool interference in the process of NC machining the local concave area of the tooth surface of the inner ring gear by using the ball head tool, a method of local and global interference testing for the inner super ring gear is put forward. The variation of the local and global interference region of the tooth surface of the inner ring gear is verified by an example when different cutting tool radii are selected. It is concluded that the machining interference can be avoided effectively by the reasonable selection of tool radius in the actual machining process of the inner super-ring gear, and the feasibility of the local and global interference inspection method of the inner super-ring gear is further verified.
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH132.44

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本文編號：2057046