端曲面齒輪的誤差檢測及分析研究.pdf

1、端曲面齒輪副是一種新穎的、特殊的齒輪傳動形式，它是在面齒輪的基礎上，結(jié)合了非圓齒輪、非圓錐齒輪的傳動特點，能夠?qū)崿F(xiàn)相交軸間的非勻速比運動和動力的傳遞，在實際工程中具有較為廣闊的應用前景。近年來，隨著對端曲面齒輪副研究的逐漸深入，其設計理論已逐步完善，但是，對端曲面齒輪誤差的檢測研究還比較缺乏，并且這已經(jīng)成為制約該齒輪副發(fā)展的重要問題之一。因此，提出端曲面齒輪的誤差檢測及評定方法，對于端曲面齒輪副的應用與發(fā)展具有重要的意義。本研究課題來源

2、于國家自然科學基金項目（51275537），主要探索了端曲面齒輪的誤差檢測與分析方法。借鑒錐齒輪和準雙曲面齒輪精度國家標準，提出了針對端曲面齒輪傳遞運動的準確性及穩(wěn)定性的誤差檢測項目及評價方法，并通過試驗完成了齒輪零件各項偏差的測量及計算。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①根據(jù)齒輪基本嚙合原理，結(jié)合微分幾何及空間坐標變換等相關(guān)理論，研究了端曲面齒輪副的基本傳動原理，建立了端曲面齒輪副的嚙合坐標系，推導了端曲面齒輪的節(jié)曲線方程，利用圓柱齒

3、輪刀具的齒面方程推導出非圓齒輪和端曲面齒輪的齒面參數(shù)方程，得到了齒面理論點的坐標值及法向矢量的計算方法，實現(xiàn)了齒面的數(shù)值求解，并采用虛擬制造法完成了齒輪副零件的三維建模。②根據(jù)齒輪誤差檢測相關(guān)的國家標準，結(jié)合面齒輪、弧齒錐齒輪、非圓錐齒輪等復雜齒的誤差檢測方法，提出了端曲面齒輪零件的誤差檢測項目，建立了各項誤差的評價方法。③根據(jù)數(shù)控加工及增材制造理論，利用三軸數(shù)控銑床、五軸數(shù)控加工中心和粉末激光打印機分別完成了非圓齒輪及端曲面齒輪零件的

4、加工，并對加工得到的各齒輪零件在齒輪測量中心上進行了坐標測量；根據(jù)齒輪測量中心的基本原理，推導出測頭半徑誤差補償公式以及齒輪零件測量坐標系與理論設計坐標系之間的坐標變換公式，完成了測量數(shù)據(jù)的誤差修正。④基于MATLAB和VB，開發(fā)出端曲面齒輪副零件幾何誤差處理及分析系統(tǒng)，并根據(jù)理論計算得到的坐標數(shù)據(jù)與齒輪測量中心上測得的坐標數(shù)據(jù)進行對比，完成各非圓齒輪零件和端曲面齒輪零件的單個齒距偏差、齒距累積總偏差，非圓齒輪零件齒廓總偏差、齒廓形狀偏