【正文】
燒結、電塑、精鑄和旋風銑削等方法,但是這些方法加工精度低,成本比較高,制成的樣機試驗時也無法正常運行。 超環(huán)面行星蝸桿傳動關鍵零件的加工方法介紹超環(huán)面行星蝸桿傳動嚙合理論方面的研究已經(jīng)較為成熟,但是由于該傳動機構的結構和關鍵零件的表面特征相當復雜,加上國外對于超環(huán)面行星蝸桿傳動關鍵技術的保密性,且國內(nèi)對該機構的研究起步比較晚等因素的影響,導致目前其某些關鍵技術的理論與試驗尚需要進行進一步地研究和探討,尤其是在超環(huán)面行星蝸桿傳動關鍵零部件的加工方法、工藝路線和加工精度方面的研究成效甚微。(4) 工作平穩(wěn)、噪聲小;超環(huán)面行星蝸桿傳動從本質上講屬于一種滾動副環(huán)面蝸桿傳動[3],中心蝸桿齒面為連續(xù)的螺旋齒面,同一時間參與嚙合的齒數(shù)比較多,當行星蝸輪和中心蝸桿嚙合時,行星蝸輪輪齒是逐漸進入嚙合并逐漸退出嚙合的,因而該傳動機構工作時運行平穩(wěn)且噪聲比較小。該機構工作時(一般做減速器使用),運動由中心蝸桿軸輸入并帶動行星蝸輪旋轉,當超環(huán)面內(nèi)齒圈不動時,行星蝸輪作環(huán)狀的螺旋運動,并通過與輸出軸固聯(lián)的行星架實現(xiàn)運動輸出[3]。第2章 基于加工誤差的超環(huán)面行星蝸桿傳動嚙合理論雖然前人建立了超環(huán)面行星蝸桿傳動的理想嚙合理論體系,但由于該傳動機構在加工和裝配過程中不可避免地存在一些誤差,因此實際的嚙合過程總是存在一定的偏差,這些偏差的存在勢必會對傳動的嚙合性能、齒間載荷分配以及接觸線上載荷分配產(chǎn)生影響。本文具體研究內(nèi)容如下:1. 對超環(huán)面行星蝸桿傳動機構關鍵零件—超環(huán)面內(nèi)齒圈和中心蝸桿常用的加工方法進行了深入系統(tǒng)的分析和研究,并以此為基礎,分析了超環(huán)面內(nèi)齒圈和中心蝸桿的各原始加工誤差,建立了基于常見加工誤差的圓柱齒超環(huán)面行星蝸桿傳動嚙合理論。各種計算機模擬技術以及實驗技術為傳動部件的研究提供了基礎,傳動部件動態(tài)運動精度的研究被提上了議程。第三個階段是動力學精度評價階段,在該階段不僅把嚙合傳動部件當成傳遞運動的構件而且將其作為傳遞動力的部件考慮其傳動動力的平穩(wěn)性和載荷的平均性。其采用的測量方法主要是對齒輪各幾何參數(shù)采用專用儀器進行測量,在這個階段主要把齒輪當作一個幾何構件而不考慮其傳動功能,所以這個階段對于齒輪精度的研究是粗淺的。另一個要求是防止傳動部件之間在傳動過程中產(chǎn)生干涉而影響傳動性能。第二個方面的要求是運動的準確性,運動的準確性是指實際加工出來的傳動機構在工作時其被動件實際的位置與理論位置的差別。因為對于一個機械構件而言其關鍵部位的精度是其存在和實現(xiàn)功能的生命線。 機械傳動精度研究現(xiàn)狀對于機械傳動部件精度的研究一般都致力于解決兩個問題:第一個是對于機構的精度評價問題;第二個是對于精度的控制問題。在嚙合誤差理論和幾何精度檢測方面,魏國武[3]等建立了基于誤差的球形齒超環(huán)面行星蝸桿傳動嚙合理論體系,并分析了誤差對中心蝸輪和超環(huán)面內(nèi)齒圈在行星蝸輪齒面上的接觸線、行星蝸輪與中心蝸輪和超環(huán)面內(nèi)齒圈嚙合時齒面誘導法曲率以及中心蝸桿和超環(huán)面內(nèi)齒圈計算圓上的螺旋升角的影響。對于中心蝸桿的加工方法,張春麗等在分析中心蝸桿齒面形成的幾何原理并進行有關數(shù)據(jù)的簡化計算的基礎上,最終在數(shù)控銑床上加工出了中心蝸桿[35];姚立綱等參考齒輪范成法利用改裝了的Y3280滾齒機完成了中心蝸桿的加工[36];蔡英杰等基于行星蝸輪與中心蝸桿嚙合的原理,使用鏡面球頭銑刀模擬行星輪輪齒與中心蝸桿的嚙合過程,提出了中心蝸桿的數(shù)控加工方法,并完成了中心蝸桿的實際加工[37]。許立忠教授對該種傳動零件的加工方法與加工工藝進行了深入的研究,而且在1999年制成了國內(nèi)首臺滾錐齒超環(huán)面行星蝸桿傳動樣機,并進行了樣機試驗[29]。楊傳民[25]提出了螺環(huán)傳動效率的簡易分析方法,并得出螺環(huán)傳動副的效率是變效率,適當選擇結構參數(shù)及采用滾動行星輪輪齒(特別是選用圓柱體輪齒),可以使螺環(huán)傳動副的效率大大提高的結論。湘潭大學的譚援強、王亮等[12]推導出了圓柱齒超環(huán)面行星蝸桿傳動壓力角的計算公式。由于預見到了超環(huán)面行星蝸桿傳動這一新型傳動機構開發(fā)應用的潛力與前景,國內(nèi)學者根據(jù)國外十分有限的研究資料陸續(xù)對該傳動的嚙合理論、承載能力、加工方法和加工工藝、載荷分布、傳動效率以及樣機試驗等方面進行了大量深入系統(tǒng)的研究并取得一系列極具理論價值的重要成果。目前對于其嚙合理論方面的研究已經(jīng)趨向成熟,但在承載能力、關鍵零件的加工方法和加工工藝以及傳動效率方面的研究還處于探索階段,還很不成熟,在其誤差分析和檢測方面的研究更是基本處于空白階段。同時,為了使超環(huán)面行星蝸桿傳動滿足高速和高精度應用場合的要求,其關鍵零件中心蝸桿和超環(huán)面內(nèi)齒圈的幾何精度必須得到有效控制,因此,提出有效的幾何精度評定和檢測方法就成了一個亟需解決的問題。為此,國內(nèi)外研究人員研發(fā)出了各種新型傳動機構,比如說超環(huán)面行星蝸桿傳動、弧面凸輪機構、環(huán)面蝸桿傳動等[1]。 profile error。根據(jù)含加工誤差的超環(huán)面內(nèi)齒圈齒面方程,采用微分法研究了各加工誤差因素對超環(huán)面內(nèi)齒圈廓面誤差的影響,為根據(jù)超環(huán)面內(nèi)齒圈的廓面誤差分析加工工藝原因提供了理論指導。但是由于其關鍵零件—中心蝸桿和超環(huán)面內(nèi)齒圈的廓面形狀復雜,對其精度理論與精度檢測的研究不足,這顯然不利于產(chǎn)品的應用推廣。作者簽名: 日期: 年 月 日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定,同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。學校代號 10530 學 號 201007011467 分 類 號 TH132 密 級 碩 士 學 位 論 文超環(huán)面行星蝸桿傳動精度理論及精度檢測研究學 位 申 請 人 劉詩奇 指 導 教 師 楊世平 副教授 學 院 名 稱 機械工程學院 學 科 專 業(yè) 機械工程 研 究 方 向 數(shù)字化設計與制造 二〇一三年六月十三日The Research on Transimission Precision Theory and Accuracy Test of Torodial DriveCandidate Liu Shiqi Supervisor Associate Prof. Yang Shiping College School of Mechanical Engineering Program Mechanical Engineering Specialization Digital design and manufacture Degree Master of Engineering University Xiangtan University Date June 13, 2013 湘潭大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名: 日期: 年 月 日導師簽名: 日期: 年 月 日湘潭大學碩士學位論文摘 要超環(huán)面行星蝸桿傳動機構由于具有傳動效率高、傳動比大、結構緊湊、承載能力高等優(yōu)點,成為了近年來國內(nèi)外專家學者研究和探索的熱點。本文在分析超環(huán)面行星蝸桿傳動機構關鍵零件的加工工藝的基礎上,歸納出了中心蝸桿和超環(huán)面內(nèi)齒圈的廓面加工誤差因素,并建立了基于各加工誤差因素的超環(huán)面行星蝸桿傳動嚙合理論,得到了含加工誤差的超環(huán)面內(nèi)齒圈齒面方程。關鍵詞:超環(huán)面行星蝸桿傳動;廓面誤差;傳動精度;測量AbstractWith high transmission efficiency, transmission ratio, pact structure and high carrying capacity, toroidal drive has bee a research focus by scholars both at home and abroad in recent years. However, because its key parts — center worm and the stationary internal toroidal gear profile surface structure is plex, its error theory is quite inadequate, which is obviously not conducive to improve the accuracy of the product. To solve this problem, only on this basis that we have an understanding about the laws of those errors generated in the manufacturing and assembly process, and influence they have on the transmission performance, can we target to inhibit those errors, to achieve the purpose of improving product accuracy. Therefore, it is necessary to establish the toroidal planet worm drive errorbased meshing theory to provide a theoretical basis for the analysis of how various error factors effect meshing performance, as well as the relationship between the processing error and the center worm and the stationary internal toroidal gear profile error. Specific Works to be finished by this paper are as follows: On the basis of thorough analysis about the processing methods and procedures of the key parts of toroidal drive, this paper summarizes the processing error ponent of the center worm and stationary internal toroidal gear profile surface and establishes the theoretical basis of the toroidal planet worm gearing, which laid a theoretical foundation for the analysis of the influence law that various error factors have on meshing performance, as well as the relationship between the processing error and the center worm and the stationary internal toroidal gear profile error. According to the stationary internal toroidal gear surface equation containing processing errors, to use differential to study the impact that various processing error factors have on stationary internal toroidal gear profile error provides a theoretical guidance for processing reasons which based on the toroidal ring gear profile error analysis.The relationship between error factors of toroidal drive and its transimission precision is analysed. This paper uses CMM to measure the profile surface of the stationary internal toroidal gear and gains the stationary internal toroidal gear helix error by da