[毕业设计] 螺旋锥齿轮虚拟加工系统的研究 [复制链接]

资料简介：
　　毕业设计 螺旋锥齿轮虚拟加工系统的研究，共65页，26152字
　　
摘要
　　
螺旋锥齿轮用来传递相交轴之间的定传动比回转运动，由于具有承载高、重叠系数大、平稳性高、噪音低、振动小的特点，因此被广泛应用于汽车、飞机、采矿机械等大功率机械上。螺旋锥齿轮的几何特性与啮合过程非常复杂，机床结构和加工调整也很困难，同时加工刀具、机床调整、加载变形和装配误差等各种因素的改变都会引起其啮合、承载及振动性能的变化。因此设计和制造中螺旋锥齿轮的质量和性能控制十分困难。传统的加工方法是通过多次试切，多次调整机床来实现轮齿所具有的较好接触区，但是试切调整对操作人员的要求较高，且加工周期较长，因此生产成本相当高。世界上主要有三家生产螺旋锥齿轮的公司——美国GLEASON公司、瑞士OERLIKON公司和德国KLINGEIBERG公司。这些公司对外均进行技术保密，外界很难获得螺旋锥齿轮的加工技术。
　　
本文模拟了实际螺旋锥齿轮的加工过程，对弧齿锥齿轮加工机床进行数学建模——建立机床坐标系和工件坐标系，利用切齿时刀盘上的相邻齿刀刀刃留在齿坯上的刀痕直线的交点（或最近点）作为齿面点，进行数学公式的推导，得到螺旋锥齿轮的齿面点的数学表达式，并且利用VISUAL BASIC编程语言进行了弧齿锥齿轮齿面点的切齿程序的编写。此程序最大的特点就是和实际的加工过程相似——不但齿轮的形成过程和实际相同，而且机床切齿参数的调整过程也和实际一样，因此使用者可以直接在计算机上调整切齿参数，从而根据自己的要求来模拟加工，得到满意的切齿参数，进而在实际机床上获得满意的产品。在三维软件中可以对切齿程序所得到的齿面点进行三维建模，进而可以进行齿轮副的干涉、强度等检测。使用这种方法可以节省大量的调整时间、试切时间，而且还节省了原材料，降低劳动工人的强度。
　　
论文举例说明了在三维建模软件环境中，利用切齿程序所得的螺旋锥齿轮齿面点来得到三维实体的过程，以及所进行的螺旋锥齿轮副的干涉检查。根据干涉结果对螺旋锥齿轮的切齿参数进行调节，直至得到比较满意的螺旋锥齿轮副。
　　
关键词： 螺旋锥齿轮；三维建模；虚拟加工
　　

　　
目录
　　
摘要    III
　　
Abstract    IV
　　
第1章  绪论    1
　　
1.1螺旋锥齿轮的简介    1
　　
1.1.1螺旋锥齿轮的定义    1
　　
1.1.2国内外螺旋锥齿轮发展的历史    1
　　
1.1.3螺旋锥齿轮研究现状    2
　　
1.1.4发展的趋势    2
　　
1.2 螺旋锥齿轮的特点及其应用    2
　　
1.3螺旋锥齿轮的加工现状及其困境    3
　　
1.3.1加工现状    3
　　
1.3.2目前加工方法的缺点    4
　　
1.4课题介绍、步骤和意义    4
　　
1.4.1 课题内容简介    4
　　
1.4.2 课题的步骤    5
　　
1.4.3 课题的意义    5
　　
本章小结    6
　　
第2章 螺旋锥齿轮的基本概念及其理论    7
　　
2.1螺旋锥齿轮的各个部分的名称及其代号    7
　　
2.1.1 螺旋锥齿轮的各个部分的名称    7
　　
2.1.2 各个部分的代号    7
　　
2.2螺旋锥齿轮的分类    8
　　
2.2.1 按照齿面节线来分    8
　　
2.2.2 按照齿高来分    9
　　
2.2.3 按照轴线的相互位置来分    10
　　
2.3螺旋锥齿轮的主要要素    10
　　
2.4 螺旋锥齿轮的加工    11
　　
2.4.1假想的产形轮概念    11
　　
2.4.2 切齿方法    11
　　
2.5 螺旋锥齿轮的理论    13
　　
2.5.1曲面的参数方程    13
　　
2.5.2曲面的切平面和法矢    13
　　
2.5.3欧拉定理    14
　　
2.5.4默尼埃定理    14
　　
2.5.5相对微分法    15
　　
2.5.6啮合方程    16
　　
2.5.7 共轭曲面诱导法曲率公式    17
　　
2.5.8等矩共轭曲面    18
　　
2.5.9局部啮合原理    19
　　
本章小结    21
　　
第3章 螺旋锥齿轮齿面点公式及切齿程序    22
　　
3.1格里森机床简介    22
　　
3.1.1 格里森齿轮切齿机床的构成及其工作原理    22
　　
3.1.2格里森齿轮切齿机床的主要调整参数    22
　　
3.2螺旋锥齿轮齿面点取得原理    25
　　
3.2.1展成法简介    25
　　
3.2.2本文采用的方法    25
　　
3.3 数学模型的建立    26
　　
3.4齿面点数学方程的推导    27
　　
3.5螺旋锥齿轮齿面切齿程序    31
　　
3.5.1 VB6.0语言简介    31
　　
3.5.2 螺旋锥齿轮齿面点切齿程序    32
　　
本章小结    37
　　
第4章 螺旋锥齿轮的三维建模    38
　　
4.1 PRO/E简介    38
　　
4.2建模过程    38
　　
4.2.1 螺旋锥齿轮和逆向工程中的曲面重建过程的区别    38
　　
4.2.2 建模步骤    39
　　
4.3实例    40
　　
本章小结    44
　　
第5章 螺旋锥齿轮的啮合质量检测    45
　　
5.1接触区的概念、其影响因素及其重要性    45
　　
5.1.1 接触区的概念    45
　　
5.1.2接触区的重要性    45
　　
5.1.3 影响接触区质量的因素    46
　　
5.2传统的检测方法    47
　　
5.2.1  齿轮检测仪    47
　　
5.2.2  TCA检测    48
　　
5.3三维软件进行干涉检验方法    49
　　
本章小结    50
　　
结   论    52
　　
参考文献：    53
　　
攻读硕士期间发表的论文    56
　　
致谢    57

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