CMM测量正交面齿轮的误差理论分析

基于面齿轮啮合理论和面齿轮坐标转换关系建立了面齿轮齿面数学模型,分析了面齿轮齿面上任一点的法线向量;基于该模型研究了在采用坐标测量机测量面齿轮齿面误差时由于测量坐标系和面齿轮设计坐标系不重合造成的误差,同时分析了坐标测量机测头直径对测量误差的影响;提出了误差补偿公式,为面齿轮的坐标测量奠定了理论基础.     

对角修形斜齿轮径向剃齿设计

为减小齿轮振动与噪音,设计对角修形斜齿轮齿面,根据啮合原理推导其径向剃齿刀齿面;根据齿条展成渐开线齿面原理,结合Y7432平面砂轮磨齿机,建立有齿向平移运动的平面砂轮磨齿CNC模型;建立基于CNC机床各轴及砂轮轴向廓形敏感性分析的齿面修正模型,各轴运动用6阶多项式表示,分析0阶及1阶系数变化对齿面误差的影响;通过判断砂轮与剃齿刀齿面的接触状态,确定磨削齿面的误差,以误差平方和最小为目标函数,采用粒子群优化算法,得到机床各轴运动及砂轮轴向廓形参数.结果表明:该算法计算结果稳定,降低了磨削误差;对角修形斜齿轮的径向剃齿刀拓扑修形曲面基本为齿向反鼓形与对角修形曲面叠加;沿齿向方向的压力角、展成运动角、螺旋角参数微调可分别实现一定的对角修形加工;砂轮增加齿向运动构成3轴联动,减小了砂轮半径,可用于磨削大螺旋角、大齿宽对角修形斜齿轮.     

复杂曲面的加工误差分析

针对数控加工复杂曲面零件的加工误差评定问题,采用离线检测方案坐标测量法进行评定.利用超高精度三坐标测量机进行检测,可以获得测量点的坐标值.建立复杂曲面加工误差坐标测量的数据处理模型,再进行计算,得到复杂曲面加工误差的大小及其分布.通过一个复杂曲面的零件实例分析证明,提出的坐标测量法是一种快速而有效的评定复杂曲面加工误差的方法.     

螺旋锥齿轮齿面拓扑误差评定软件包的开发

建立了螺旋锥齿轮的理论齿面模型,从理论上分析了螺旋锥齿轮整体误差的形成原因及其分离方法,把螺旋锥齿轮齿面拓扑误差分解为三种整体形状误差:零阶、一阶和二阶误差.提出了差曲面和最小二乘法相结合的方法,提取了螺旋锥齿轮齿面拓扑误差的特征参数.用VC 6.0和Matlab两种语言相结合,开发了螺旋锥齿轮齿面拓扑误差评定软件包.该软件包可以绘制出大小齿轮的理论齿面和差曲面,利用得到的差曲面可迅速地计算出各阶误差的特征参数值,实现了对齿面拓扑误差的定量评定.     

直齿渐开线小模数齿轮（m＜1.0）齿形误差的 三坐标图像测量法

传统的齿轮单啮仪和双啮仪无法对小模数齿轮(m<1.0 mm)进行测量,提出了一种在视觉三坐标测量机上测量小模数齿轮齿形误差的新方法。该方法在视觉三坐标测量机器上测量出小模数齿轮齿廓边缘点的坐标值,然后通过渐开线拟合的方法得到小模数齿轮的齿形误差。该方法符合齿形误差的定义,误差小于3.5 μm,满足大多数小模数齿轮的测量要求。理论和实践证明,该方法具有精度高,使用方便等优点。     

鼓形蜗杆齿面误差检测原理与测量方法

为对鼓形蜗杆齿面这一复杂螺旋面的误差进行检测,提出一种以鼓形齿面偏差作为综合判断平面包络鼓形蜗杆齿面加工误差的误差检测方法。基于齿轮啮合原理建立齿面数学模型,利用齿轮检测中心的轮廓扫描得到轴向齿形;为得到鼓形蜗杆齿面实际接触坐标值,依据鼓形蜗杆齿面方程和齿轮测量中心的特点,进行了测头半径补偿;为实现测量数据与鼓形蜗杆齿面的理想测头中心轨迹的比较,进行了坐标变换;应用最小二乘法原理对测量数据和理论数据进行匹配,得到评估函数,进而得到各测量点的齿面偏差值。对鼓形蜗杆样件齿面进行误差测量实验,验证了上述检测原理和测量方法的可行性。测量结果表明,该鼓形蜗杆样件的上侧齿面误差值为0.079 mm,下侧齿面误差值为0.082 mm。研究内容能形成鼓形蜗杆齿面的误差检测评价体系,有利于内齿轮包络鼓形蜗杆传动的推广和应用。       

直齿圆锥齿轮齿厚及锥顶位置误差检测

对钢球法测量直齿圆锥齿轮齿厚及锥项位置误差检测进行了研究和探讨。针对大锥角直齿圆锥齿轮和平面齿轮,设计并制作出测量仪,用测量仪调整齿轮齿槽中钢球的径向位置和轴向位置,根据钢球径向位置和轴向位置偏差,VB数据处理确定齿厚偏差和锥项位置偏差。     

双螺旋法切削准双曲面齿轮的齿面误差修正

本文研究了双重螺旋法同步切削准双曲面齿轮凹凸两面的齿面误差修正问题.首先,建立了双重螺旋法切削准双曲面齿轮的数学模型;其次,通过测量中心得到齿面离散点的坐标,计算离散点的法向误差;第三,建立了齿面误差修正模型,并采用含信赖域策略的Levenberg-Marquard算法和最小二乘法对齿面误差进行修正;最后,利用对齿面误...     

斜齿球形齿轮齿面接触分析

为了提高球形齿轮承载能力和降低啮合质量对安装误差的敏感性,对斜齿球形齿轮齿面进行了修形.用产形齿条方法和啮合理论,推导斜齿球形齿轮齿面数学模型,并用抛物线形齿廓刀具对齿面修形;根据两齿面在啮合接触中连续相切条件,建立了含有安装误差的齿面接触分析(TCA)模型.齿轮副啮合仿真结果表明:凸-凹型斜齿球形齿轮副接触迹线沿着齿...     

斜齿行星传动参数化有限元建模方法

针对斜齿行星传动中啮合副多、啮合关系复杂的特点,提出1种基于ANSYSAPDL的斜齿行星传动参数化有限元建模方法。根据斜齿轮齿面生成原理,推导出渐开线斜齿轮工作齿廓和过渡曲线的方程。在此基础上,采用"分层切片"方法对斜齿轮齿形进行离散处理,生成能精确表征斜齿轮三维齿形的节点。针对生成的单个轮齿的节点组集提出节点坐标控制策略,采用八节点六面体单元对轮齿进行精细化网格划分。以单个轮齿的有限元模型为基础,采用阵列方法生成完整齿轮的有限元模型,进一步结合齿轮啮合几何关系,构建斜齿行星轮系的三维有限元模型。该方法在舰船后传动系统行星传动装置啮合特性分析中的应用表明,所建斜齿行星传动参数化有限元模型具有通用性强、移植性好、单元划分规整、网格易于调整等优点,可作为后续接触分析、模态分析和动力学分析的基础模型。     

渐开线圆柱齿轮齿廓偏差计算新方法

对于三坐标测量仪测量渐开线圆柱齿轮的齿廓,得到一些测量点的坐标值,提出了计算齿廓偏差的新方法,建立了相应的数学模型。并以某渐开线圆柱齿轮为例计算齿廓偏差,计算结果表明,该方法正确、可行。     

增材制造椭圆锥齿轮的齿面与齿距误差分析

为提高椭圆锥齿轮增材制造的加工精度,减少其加工误差,对增材制造加工的椭圆锥齿轮进行误差测量,并分析误差产生的原因．运用齿轮啮合空间传动原理及增材制造的基本原理,建立了椭圆锥齿轮空间啮合坐标系、增材加工坐标系、分层模型、椭圆锥齿轮的理论误差模型和误差检测模型;对椭圆锥齿轮进行前处理分析,并对增材制造过程进行研究,获得该齿轮增材制造的加工方法;采用超景深三维显微系统和三坐标测量机对该齿轮进行检测,分析其表面误差精度与齿距误差．结果表明:利用增材制造法加工的椭圆锥齿轮误差偏大;优化STL模型,减小金属粉末直径,减少激光半径和热效应对加工层的影响,均有助于提高增材制造加工精度．     

斜齿锥齿轮的精确建模与加工仿真

为了对斜齿锥齿轮进行精确建模与加工仿真,在对球面渐开线和斜齿锥齿轮齿面生成原理进行研究的基础上,推导了斜齿锥齿轮基圆锥面上的螺旋线方程和球面渐开线对称面的位置,提出了一种基于三维造型软件UG和CATIA的斜齿锥齿轮精确建模方法.利用UG和CATIA的相关功能建立了一个左旋斜齿锥齿轮的三维模型并对其进行了加工仿真.仿真结果表明,设计的建模方法理论正确、简便可行,为斜齿锥齿轮的有限元分析、加工仿真和自动编程等提供了依据.     

锥齿轮单项误差测量仪器的研制

针对现行锥齿轮误差测量中存在的问题,研制了数控式锥齿轮单项误差测量仪,实现了对锥齿轮单项误差的高效精密测量.介绍了仪器的工作原理及构成,阐述了锥齿轮单项误差的测量与误差的评定方法,通过对齿距测量和传统的齿圈跳动测量的对比分析,提出了由齿距偏差计算齿圈跳动的方法,并给出了相应的数学模型.     

基于齿面发生线的弧齿锥齿轮切齿运动分析

为了展成切削出无理论误差的球面渐开线齿形的弧齿锥齿轮齿面,采用以齿面理论发生线作为刀刃的切削方法.分析了此方法所需要的运动及运动的实现方法.结果表明:采用此种方法切齿时,机床运动与结构简单,刀具简单,仅需1次工件装卡即可完成弧齿锥齿轮凸面、凹面的粗加工和精加工;大齿轮和小齿轮、左旋齿轮和右旋齿轮均可以用同一机床、同一刀盘完成切削,且容易调整齿面接触区.     

用CNC测量中心对圆柱齿轮进行自动测量与评定

介绍了一种在ＣＮＣ测量中心上测量渐开线圆柱齿轮的原理及数据处理方法．据此开发的软件可以自动地进行齿形误差、齿向误差和周节累积误差等项目的测量和评定．通过与传统的机械展成式齿轮量仪比较，说明了使用ＣＮＣ测量中心时，展成运动误差对测量结果没有影响     

基于三坐标测量机的螺旋锥齿轮加工参数反调修正

研究了基于三坐标测量机的螺旋锥齿轮加工参数反调修正技术与方法.根据啮合原理建立了螺旋锥齿轮理想齿面方程;进行测量网格划分规划,提出真实齿面在法线方向上的偏差计算方法;采用序列二次规划法求得机床调整参数变化量与齿面法向误差的最优解.在通用型三坐标测量机上进行螺旋锥齿轮实际齿面测量,并计算加工参数反调修正量.结果表明,基于三坐标测量机的螺旋锥齿轮加工参数反调修正技术与方法正确可行.     

虚拟弧齿锥齿轮齿面可控性椭球抛物面误差的叠加新方法

为了研究弧齿锥齿轮测量精度稳定性及不同程序测量误差的问题,提出了一种对虚拟弧齿锥齿轮进行可控误差叠加的方法.分析虚拟弧齿锥齿轮建立时产生的误差,在虚拟工件上叠加可控的椭球抛物面误差,调用OpenGL图形库中的函数将叠加误差后的效果进行直观对比.研究结果表明:对虚拟弧齿锥齿轮进行误差可控的叠加,得到了齿面误差可控的虚拟弧齿锥齿轮.     

偏摆锥差直齿锥齿轮副的轮齿加工新方法

从啮合原理出发，阐述了少齿差内锥齿轮副大轮采用成形刨削、小轮采用鼓形修正的刨齿方法．根据二阶齿面展成理论，引入轮位修正、床位和创刀横向调整，将小轮齿面修形，与大轮齿面实现失配啮合，有利于提高少齿差内锥齿轮副的齿面接触质量．     

斜盘式锥齿少齿差减速器传动件加工新方法

对斜盘式锥齿少齿差行星减速器的一些重要传动元件的制造方案进行了系统研究和论证．主要包括内啮合锥齿轮副、输入轴-斜盘、歪轴的制造及装配、检测工艺等．通过引入内锥齿轮副鼓形齿修正等新工艺理论，为斜盘式锥齿少齿差行星传动的工业应用奠定了基础．