一、基于齿轮形修磨轮的蜗杆与齿轮传动齿面接触分析(英文)（论文文献综述）
梁园[1]（2020）在《硬齿面齿轮珩磨加工质量研究及试验》文中研究表明硬齿面齿轮具有减轻设备重量、小型化齿轮传动系统、提高机器承载能力和工作速度、降低传动噪音等优点,在机器人减速机、汽车变速箱、风电增速机等关键传动装置中广泛应用。珩齿作为一种硬齿面齿轮精加工的新工艺,不仅能够有效降低齿轮传动噪音,延长工作寿命,提高齿形齿向精度、工作表面质量,而且能够实现高效率、大加工余量切除。珩齿加工精度和表面粗糙度是制约硬齿面齿轮性能的关键因素。论文从珩削基础理论出发,研究珩磨轮齿面微观形貌,设计多磨微刃珩削硬齿面齿轮加工模型和试验,分析不同形貌磨粒动态加工特性和珩削工艺参数对珩齿加工精度和表面粗糙度的影响规律。研究结果如下:（1）了解珩削过程,对珩齿加工原理进行分析,建立数学模型。从珩磨轮刀具和工艺参数两方面进行分析,其中,珩磨轮对加工质量的影响主要表现在珩磨轮的修形以及微观磨粒几何,加工工艺参数对加工质量的影响表现在珩磨轮主轴转速、工件轴向进给速度、珩磨轮径向进给量以及轴交角等。（2）根据齿轮反切原理,通过对加工工件的修形来指导金刚石修整轮的钢制基体加工,在钢制基体齿面上电镀金刚石颗粒制成金刚石修整轮,由金刚石修整轮对珩磨轮进行修整,经修整过的珩磨轮加工出合格的工件。对磨粒几何尺寸、形貌、磨粒间隔以及有效磨粒数进行了研究,应用有限元软件,在其他因素不变情况下,得出不同珩削速度（磨粒磨刃切削角度）下的表面残余应力变化趋势。（3）设计球面对称试验,通过对试验数据进行非线性拟合,确定加工工艺参数（珩磨轮主轴转速、工件轴向进给速度以及珩磨轮径向进给量）与齿轮齿廓总偏差以及齿距累计总偏差的函数关系。随后以最小齿轮综合误差为优化目标,运用粒子群智能优化算法,确定工艺参数范围内的最佳工艺参数组合,并进行试验验证。同理,用相似的方法确定出最小齿面粗糙度的加工工艺参数（珩磨轮主轴转速、工件轴向进给速度以及轴交角）组合。
黄鸿鑫[2]（2020）在《变厚齿轮齿条静动态特性分析》文中提出由渐开线变厚齿轮和变厚齿条组成的传动机构能够通过轴向窜动以调整侧隙。尽管当前对变厚齿轮机构的很多研究已经较为成熟,但对其轴向调隙、鼓形修形与静态啮合特性的关系研究较少,因此,本文运用有限元法,对考虑轴向调隙和鼓形修形时,变厚齿轮齿条机构的静态啮合特性进行了研究,又建立了动力学模型对其动态特性进行了分析。论文的主要内容如下:1)基于齿轮的啮合原理,推导了变厚齿条与变厚齿轮的齿面方程,并对变厚齿轮大端齿顶变尖与小端齿根根切的限制条件进行了计算,根据所推导的公式建立了变厚齿轮齿条机构的几何模型。2)针对变厚齿轮齿条机构具有轴向调隙的特点,对轴向调隙量与侧隙变动量的关系进行了推导,建立了变厚齿轮齿条机构的有限元模型,对轴向调隙后的静态啮合特性进行了分析。结果表明:轴向调隙对静态啮合特性的影响程度与负载转矩直接相关,当负载转矩较大时,轴向调隙对接触应力均布程度的影响较大;负载转矩较小时,对静态传递误差的影响较大。3)轴向调隙后,变厚齿轮齿条机构在啮合时依旧存在较为明显的边界效应,针对这个问题,对变厚齿轮与变厚齿条的鼓形修形原理进行了推导并对修形后的静态啮合特性进行了分析。结果表明:鼓形修形能有效降低边界效应带来的不利影响,但是随着修形量的增大,齿面接触应力、齿根弯曲应力、静态传递误差和接触力的峰值都随之增加;修形量越大,齿轮角度误差对静态啮合特性的影响越小。4)建立了变厚齿轮齿条机构的动力学模型,运用Adams对其动力学特性进行了分析。结果表明:增加轴向调隙量和齿轮齿数后,齿轮转速的平均值逐渐增加,动态接触力和齿轮角加速度波动幅值逐渐减小,说明通过以上调整有利于提高机构的运行平稳性;增大锥角后,齿轮转速并未产生规律性的变化,动态接触力和齿轮角加速度波动幅值随之增大,说明增大锥角并不利于机构的平稳运行;齿轮角加速度随频率的变化呈周期性波动,波动周期接近62.8Hz,大约为齿轮转动频率的100倍。
朱永刚[3]（2019）在《内齿珩轮强力珩齿电子齿轮箱精度控制及误差补偿研究》文中研究表明齿轮传动被广泛应用在航空航天,汽车变速箱,机器人,轨道交通和其它机械传动设备等领域,齿轮的加工精度对传动和齿面接触性能有很大的影响。作为一种高效的齿轮精加工磨削工艺,内齿珩轮强力珩齿能够对热处理之后的齿轮进行齿面抛光和消除轮齿表面偏差,很大程度上提高齿形和齿向方向上的几何精度。为了改善齿轮传动的齿面接触性能、噪音振动,传动精度和承载能力,提高使用寿命,目前几乎所有的高速高精传动齿轮箱的齿轮都需要进行修形。在齿轮珩削工艺过程中,珩磨轮和工件齿轮或金刚石修整轮之间要保持一种由电子齿轮箱（EGB）定义的严格的运动关系,电子齿轮箱的同步精度直接影响到齿轮加工精度。齿面轮廓误差作为直接反应齿面轮廓精度的指标,其定义为实际齿面上的点与理论齿面之间的法向偏差,研究齿面轮廓误差建模和补偿方法能有效提高齿轮加工精度。为了提高内齿珩轮强力珩齿加工精度,本文设计开发了内齿珩轮强力珩齿电子齿轮箱和修形电子齿轮箱结构,并将其嵌入到了自主开发的基于以太网总线的开放式数控系统中。并对齿面轮廓误差建模与补偿,基于多轴联动的全齿面修形方法,电子齿轮箱同步误差建模与补偿等内容进行了研究。论文的主要研究工作如下:（1）开发了基于以太网总线的齿轮数控系统,将内齿珩轮强力珩齿电子齿轮箱功能无缝嵌入到了数控系统当中。结合数控系统中传感器、执行器和控制器的执行时序,研究了伺服驱动系统中总线传输延时机制及其对控制性能的影响,结果表明伺服控制系统的稳态误差与位置反馈延时和目标速度成正比,而不受控制指令延时的影响,从而提出了一种使用位置反馈值和速度反馈值来估计当前周期的实际位置值的总线延时补偿策略。研究了网络数控运动系统下的电子齿轮箱同步控制问题,建立了网络诱导延时下的电子齿轮箱齿距误差和螺旋线偏差的模型,仿真和实验结果表明所提补偿方法能有效提高电子齿轮箱展成控制精度。（2）建立了内齿珩轮强力珩齿电子齿轮箱同步误差模型,通过将EGB期望轨迹表示在空间坐标系的期望平面上,寻找期望平面上离实际位置最近的点,即同步位置,来精确地在线估计同步误差及其轴分量。将同步误差轴分量按比例地补偿到各伺服位置闭环中,可以显着减小同步误差。对于需要主动轴的反馈位置来计算跟随轴期望位置的EGB,使用忽略高阶无穷小量的泰勒展开式来补偿插补周期滞后误差,提出一种EGB跟随轴预补偿策略,可以有效地提高插补位置同步精度。仿真和实验在自主开发的嵌入式内齿珩轮强力珩齿数控平台上进行,结果表明在线估计和控制补偿算法可以将同步误差减小到未补偿的40%左右,预补偿策略可以有效地消除插补轨迹同步误差。（3）提出了一种齿面轮廓误差的通用建模方法和自适应电子齿轮箱控制策略（AECCC）。误差的建模结果表明齿面轮廓误差可以表示为各轴跟踪误差的线性组合,所提控制器方法主要由电子齿轮箱交叉耦合和模糊PID控制器组成。为了避免因为模糊PID参数选取不当造成的控制性能下降,使用粒子群优化算法优化初始PID参数和模糊隶属度函数论域。在内齿珩轮强力珩齿机Fassler HMX-400数控系统的仿真平台和实验平台上验证了所提建模方法和控制方法的有效性,和无补偿控制策略相比较,AECCC控制策略能显着地提高跟踪精度和齿面轮廓精度。此外,通过改变电子齿轮箱关系,本章所提的建模方法和控制方法也可以用到其他齿轮加工机床中,比如插齿机,滚齿机和磨齿机中。（4）分析了运动控制误差对齿面轮廓的影响规律,在此基础上人为改变各轴的运动,在A轴和B轴上增加微小的周期性运动,主动控制齿面轮廓的形状,从而实现仅需多轴联动即可进行齿面拓扑修形的目的。首先使用齐次坐标变换和啮合原理构建了珩磨轮和工件齿轮的齿面模型,建立了工件齿轮齿面轮廓误差模型。然后将内齿珩轮强力珩齿珩削过程中轴交角A轴和基座摆动B轴的运动表示为沿工件齿轮轴向进给的两个四阶多项式函数。修整工艺中用来修磨内齿珩磨轮的金刚石修整轮为标准渐开螺旋面形状,不需要为了一种特定修形形状的工件齿轮专门制作一个金刚石修整轮,节约了时间和成本。接着计算了齿轮齿面法向偏差关于修形多项式系数的敏感度矩阵,分析了各个多项式系数对齿面法向偏差的影响规律。所给定的被珩齿轮的修形齿面可以通过最小二乘法和敏感度矩阵迭代优化修形多项式系数来逼近,最小二乘法的优化目标为使齿面法向偏差最小。最后使用数值仿真实例来研究运动控制误差对齿面轮廓误差的影响规律,并模拟内齿珩轮强力珩齿珩削斜齿圆柱齿轮来验证本章所提的拓扑齿面修形方法的正确性,仿真结果表明所提方法能有效地实现工件齿轮齿面的修形加工。（5）提出了一种修形电子齿轮箱广义同步误差在线估计与补偿策略。首先将修形电子齿轮箱的5个轴的运动放在一个五维空间中来考虑,通过寻找插补小线段上离实际位置最近的点,即同步位置,进而估计连续轨迹上离实际位置最近的点,来精确估计广义同步误差及其轴分量。其次将估计得到的广义同步误差的轴分量按比例地补偿到各轴的位置控制环中,并分析所提控制系统的稳定性。仿真结果表明所提估计方法可以精确地估计修形电子齿轮箱的广义同步误差,所提的控制补偿方法可以成倍地减小广义同步误差。在自主开发的内齿珩轮强力珩齿数控实验平台上进行的实验同样证明了所提方法的有效性。
张录合[4]（2019）在《曲线对构齿轮啮合特性及加工方法研究》文中研究说明通常来说,影响齿轮传动性能的因素有材料、热处理、制造精度、润滑状态及啮合齿面等。其中,啮合齿面是动力变换的直接作用面,是影响齿轮传动性能的关键因素。而传统的渐开线齿轮传动、圆柱蜗杆传动及锥齿轮传动等都是以曲面共轭原理为基础发展而来。基于这一原理,国内外现已建立了从共轭齿面求解到齿面性质分析的较为系统、全面的体系。但是生产和科学技术的发展使得现有齿轮传动逐渐难以满足更高传动性能的要求,尽管众多学者从不同角度提出解决问题的方法,但仍未从根本上实现有效提高。因此,从几何学的研究入手,突破传统共轭曲面原理的限制,开展新型啮合理论的研究具有重要的意义。陈兵奎等从最基本的几何元素曲线与曲面入手,突破现有共轭曲面啮合原理的限制,通过揭示几何元素曲线、曲面之间的啮合关系,创造性地提出新型齿轮,并称之为对构齿轮。根据啮合方式的不同又分为:线面对构齿轮及曲线对构齿轮。本文以曲线对构齿轮为目标,展开相关研究。论文的主要研究内容如下:（1）给出了共轭曲线的基本定义及曲线共轭接触应满足的基本条件;对曲线啮合的相对运动速度以及法矢量的关系进行了研究,在此基础之上推导出曲线共轭啮合的啮合方程及啮合线方程;对曲线共轭啮合的几何特性进行了研究,提出共轭曲线的密切面建模方法及密切面方程;随后提出共轭曲线曲率及挠率的一般计算方法。（2）对曲线共轭啮合的接触特性进行了研究,并以圆柱螺旋线为例分析并研究了其共轭曲线;之后对对构齿轮的正确啮合条件及轮齿齿面应满足的基本要求进行了研究;基于齿面构建的基础理论,对法向等距曲线包络法、齿轮齿条法及法向齿廓运动法进行了研究,并推导了轮齿齿面方程。（3）基于齿轮传动的基本要求,给出了对构齿轮齿形设计的基本准则,并给出了齿形相关参数的基本定义;对切齿刀具齿形进行研究,给出基于展成法的滚齿、蜗杆磨齿,以及基于成形法的成形磨齿等对应的刀具齿形的求解原理及方法;提出基于PRO/E软件的参数化精确建模方法。（4）针对齿面的曲率问题,对齿面法曲率、诱导法曲率及短程挠率进行了研究,并对配对齿面间的主曲率及法曲率关系进行了探讨,给出了它们之间的关系式;对配对齿面间的干涉问题进行了分析,提出避免产生干涉问题的解决方法,并提出了不产生根切的最小齿数的计算方法;针对对构齿轮齿面点接触的特点,提出了对构齿面滑动率计算的理论模型及方法;针对构齿齿轮齿面啮合特性,建立了其弹性变形基本方程,并对两齿面接触时接触椭圆的大小及方向进行了论述。（5）对适用于对构齿轮的加工及检测方法进行了研究,并分别用滚削、铣削及磨齿这三种方法加工了齿轮试样,之后选取FLENDER工业齿轮箱和对构齿轮分别进行了传动效率、承载能力的实验,实验结果表明在相同的实验条件下,对构齿轮具有更高的传动效率以及更强的承载能力,为对构齿轮的大规模工程应用奠定实验基础。
朱焱[5]（2019）在《TI环面蜗杆传动的承载能力及优化设计研究》文中研究表明一次包络TI环面蜗杆传动由一个普通渐开线斜齿圆柱齿轮及其共轭齿面——渐开面包络的环面蜗杆两部分组成,因其具有传动平稳,润滑条件好等特点在诸多领域得到了广泛应用,但目前还缺乏对于该传动副承载能力的计算方法的研究。本文在前人研究的基础上,对TI环面蜗杆传动的承载能力进行分析计算,并通过优化设计进一步提高该传动副的强度。论文的基本工作概述如下:（1）在齿轮啮合理论的基础上,建立了TI环面蜗杆传动副的空间几何坐标系,推导了传动副的啮合方程、界限方程;分析了不同设计参数对传动副接触线的分布影响,以及对诱导法曲率、润滑角、相对卷吸速度等微观啮合参数的影响。（2）建立TI环面蜗杆承载能力计算模型,给出了该传动副齿间载荷分配及沿接触线载荷分布的算法;分析了喉径系数、蜗轮分度圆螺旋角及法向模数等设计参数对齿间载荷分配及齿向载荷分布的影响,结果表明:随着喉径系数、蜗轮分度圆螺旋角及法向模数的增大,最大齿间载荷分配系数都随之降低,载荷沿接触线的方向逐渐递减。分别基于Hertz接触理论和悬臂梁原理,推导了TI环面蜗杆传动副的齿面接触应力及齿根弯曲应力计算公式。（3）通过Matlab及UG完成了该传动副的实体造型与装配,导入Workbench中进行应力及变形的有限元分析。研究结果表明:当传动副三齿同时啮合时,蜗轮轮齿产生最大变形及最大等效应力;分析了存在中心距、轴交角及轴向偏移误差下的传动副应力变化,中心距正值误差控制在0.5mm以内,适当的轴向偏移误差可以提高该传动副的承载能力。（4）为进一步提高TI环面蜗杆传动副的承载能力,对该传动副进行优化设计。以喉径系数、蜗轮分度圆螺旋角及法向模数为优化变量,齿面接触应力和齿根弯曲应力为目标函数,结合改进粒子群算法进行优化设计从而得到最优的设计参数。在优化结果的基础上分析了传动副的齿间载荷分配、齿向载荷分布及应力,结果表明优化后的TI环面蜗杆传动副在承载能力上有明显的提升。
周尧[6]（2018）在《相交轴渐开线圆柱与变厚齿轮传动啮合特性分析》文中进行了进一步梳理由渐开线圆柱齿轮与渐开线变厚齿轮组成的相交轴齿轮副能有效避免因轴向窜动量过大引起的齿侧间隙干涉、卡死等现象。但在实际应用中,齿面接触方式理论上为点接触形式,极大地限制了其承载能力,导致齿面频繁磨损,使用寿命较低,振动大、噪声高等一系列问题。针对上述问题,论文将空间啮合原理、齿轮接触分析方法与轮齿修形结合起来,对相交轴渐开线圆柱与变厚齿轮传动节圆锥啮合理论,几何设计方法,啮合特性优化等方面展开研究,对提高该型传动承载能力、减小振动噪声、提高使用寿命具有重要的意义。论文主要内容如下:（1）研究相交轴渐开线圆柱与变厚齿轮传动共轭啮合理论,建立了工作节圆锥模型并推导了安装距计算公式;根据公共齿条啮合条件,推导了啮合齿面主方向角计算公式;考虑该型齿轮副加工与啮合过程中的根切、齿顶变尖、干涉等现象,研究了变位系数限制条件;从啮合线角度出发,推导了相交轴圆柱与变厚齿轮副重合度计算公式,研究了齿数、螺旋角、节锥角、法向压力角等几何参数对重合度的影响。结果表明:螺旋角和齿数的增加均会使重合度增大;法向压力角和节锥角的增加会使重合度减小。（2）基于渐开线变厚齿轮齿面三维精确建模,建立了相交轴渐开线圆柱与变厚齿轮副有限元接触分析模型,对不同载荷下的齿面啮合印痕、齿根弯曲应力、传动误差以及啮合刚度进行了计算分析,研究了几何设计参数以及安装误差对啮合特性的影响规律。结果表明:螺旋角、节锥角、外载荷、轴交角误差对啮合特性有较大影响;变厚齿轮轴向位置误差较小时对啮合特性影响不大;圆柱齿轮轴向位置误差对啮合特性影响基本无影响。（3）考虑齿向和齿廓方向两种修形方式,建立了考虑修形的齿面数学方程;针对改型传动提出了四种修形方案,研究了不同修形方案和修形量对啮合特性的影响规律。结果表明:圆柱齿轮齿向边坡修形使得啮合印痕由小端逐渐向大端偏移,较好地改善了偏载现象;变厚齿轮与圆柱齿轮齿廓鼓形修形均使得啮合印痕呈现增大趋势;变厚齿轮齿廓鼓形修形和圆柱齿轮齿向边坡修形的组合修形方案使得啮合印痕面积明显增加,同时啮合过程中的齿根弯曲应力和传动误差减小,提高了齿轮副承载能力。
王东岭[7]（2018）在《内啮合强力珩齿工艺及珩削特性研究》文中研究表明齿轮在汽车、航天航空、船舶、机床、工程机械和仪器仪表等领域应用广泛。高精密齿轮是高端装备满足高速传动、承载冲击、低噪音等要求的必要支撑,尤其在振动噪声和疲劳强度方面,制约着我国高端机电产品的发展,如高档汽车变速器、直升机传动装置等。内啮合强力珩齿可以有效改善齿轮齿形畸变现象,大幅减少齿轮的加工误差而且可以对齿轮进行任意形式的修形加工。内啮合强力珩齿对齿面光整、齿轮误差修正和齿轮抗疲劳等方面有着非常明显的效果,能够显着改善齿面储油性能、降低齿轮传动噪声、提高齿轮寿命。珩后的齿轮能够有效抑制基本旋转频率的谐次函数产生,减小声压和轴振动,降低传动的生硬性。目前国内关于内啮合强力珩齿装备和相关技术的研究较少。本文内容基于国家自然科学基金（51575154）“数控内齿珩轮强力珩齿机理研究”项目以及国家科技重大专项课题（2013ZX04002051）“Y4830CNC数控内齿珩轮强力珩齿机”项目,对珩齿加工工艺、接触特性以及珩磨轮修整方法进行了研究分析。论文的内容主要包括以下几个方面:1.建立齿轮齿面数学模型,基于交错轴齿轮传动模型和空间曲面啮合原理,推导工件齿面相对速度、啮合面、接触线和珩磨轮齿面的数学模型。2.结合Y4830CNC珩齿机,对珩齿两种工艺（单面接触,双面接触）进行进给和受力分析,推导不同工艺方法下的机床联动数学模型。3.针对双面接触珩齿工艺,研究工件齿面纹理形成机制和啮合特性,分析不同的轴交角工艺参数对齿面纹理和珩削特性的影响,基于上述研究提出一种变轴交角珩磨轮修整方案和变轴交角珩齿加工工艺。4.针对所提出的变轴交角珩齿方案,从啮合面、接触线、珩磨轮齿形等方面进行仿真分析,为后续的实验奠定理论基础。
彭帅[8]（2018）在《线面对构齿轮啮合理论及应用研究》文中研究说明齿轮是实现运动与动力变换的关键基础件,具有恒功率传动的特性,在很大程度上决定着装备的性能,因此在国民经济建设和国防建设中具有十分重要的战略地位。我国在航天领域的发展已走在了世界前列,航空航天工业的迅猛发展,对齿轮传动提出了更高的性能要求,如长寿命、高精密、高承载能力等。高性能齿轮的研究已经成为工业领域中一个关键科学技术问题。基础理论是齿轮研究的重要环节,也是齿轮创新发展的关键要素。点、线、面是最基本的几何元素。现有啮合理论中,曲面与曲面啮合理论、曲线与曲线啮合理论都已得到了充分的阐释。本文开展的齿轮啮合新理论、新技术的研究,以曲线和曲面相啮合为出发点,建立全新的线面啮合理论,进而提出一种高性能的齿轮传动形式——线面对构内啮合齿轮副,重点开展其基本啮合原理,接触特性等研究。本文的主要研究工作如下:（1）运用微分几何原理,在曲线与曲线、曲面与曲面啮合的基础上,提出了线面接触、线面啮合的概念,分析了线面啮合的多样性,给出了线面啮合运动三要素;对线面啮合基本原理进行了数学描述,建立线面啮合空间坐标系,求解相对运动速度;通过给定曲面及曲面上的接触曲线,推导给定曲线的接触方向,进而得出啮合方程;利用啮合方程,推导与给定曲线相啮合的空间曲线与啮合线;利用法截面曲线沿着空间曲线连续变化形成轮齿齿面,并建立精确三维模型;运用微分几何知识研究线面啮合几何特性,验证了空间曲线的存在性及唯一性,提出了线面啮合曲线曲率及挠率的一般计算方法。（2）根据线面啮合基本原理,提出了线面对构内啮合齿轮副;推导了线面对构内啮合齿轮的接触迹线、啮合方程、共轭曲线方程以及齿轮齿面方程;根据具体齿轮参数,运用MATLAB和UG软件建立线面对构内啮合齿轮副的精确实体模型;利用空间曲线的同一性,提出了线面对构齿轮副构建的简便方法。（3）讨论了齿面不发生根切的一般条件,开展了轮齿齿面干涉分析,建立了齿面滑动率的计算理论及计算方法,论证了线面对构内啮合齿轮副中心距误差适应能力;根据线面对构齿轮副啮合特点,提出了重合度的计算方法;开展了线面对构内啮合齿轮副轮齿接触分析（TCA）,建立线面对构齿轮副在各种中心距误差下的数学模型,并分别求出两齿轮的啮合轨迹与齿轮副的传动误差。（4）对国际空间站对日定向机构进行介绍,并分析了现有结构的不足之处。基于线面对构内啮合齿轮副,根据性能设计指标,提出了空间站对日定向机构新型传动方案。对新型传动方案的中心距适应能力、齿面接触应力进行了校核计算及运动仿真,建立了对构齿轮啮合副有限元接触模型,并在ANSYS中进行求解,得到接触分析结果,论证了线面对构内啮合齿轮副的承载能力,证明了线面对构齿轮副的点接触啮合特性,验证了线面啮合对构齿轮副在中心距存在误差的时候能够连续正常传动,其实际啮合轨迹与理论分析一致。（5）搭建1:2缩比齿轮实验台,完成实验台安装调试;完成了缩比样机跑合实验及验证实验。与相关研究单位合作搭建1:1模拟实验台,完成跑合实验、性能实验、寿命实验和对比实验。通过原理验证实验和实体型号实验,充分验证了基于线面对构内啮合齿轮空间站对日定向机构新型传动方案的可行性,为其实现应用奠定实验基础。
郑方焱[9]（2017）在《动轴变速齿轮传动理论及应用》文中进行了进一步梳理齿轮几何学,即齿轮啮合理论,是一门研究共轭齿面接触传动原理、共轭齿面几何设计、共轭齿面几何关系的古老而现代的机械工程与数理科学相交叉的学科,是现代齿轮设计和制造的基础。目前有关齿轮理论的着作和文献均以定轴齿轮传动为基本出发点,该基本点规定了两传动齿轮轴线的相对位置在传动的过程中不发生改变。若对该基本点进行推广,假设齿轮传动过程中轴线相对运动,则可以得到动轴齿轮传动*。动轴齿轮传动是对定轴齿轮传动的一种推广,以此建立起的传动理论则是一种更广义的齿轮传动理论,能更好的解释齿轮设计和制造中的诸多问题。本研究提出动轴齿轮传动的基本假设,尝试建立完善的动轴变速比齿轮传动理论体系,涵盖齿轮的传动原理、齿面的几何设计、齿面的制造和齿轮传动机构的设计等问题,研究主要工作可概括如下:（1）齿轮传动原理提出动轴齿轮传动基本概念:假设一对齿轮传动的过程中,其轴线的夹角和偏置距是不断变化的;将变化的轴偏置和轴交角均定义为主动轮转角的函数;传统的定轴齿轮传动是动轴齿轮传动理论下轴交角和轴距为常数的一种特例。建立动轴齿轮传动的基础椭球面坐标系:基于动轴齿轮传动的基本概念,以旋量理论为基础,求解得到动轴齿轮传动的瞬时轴;将主动轮转角、传动比、以及瞬时轴的参数作为基本量,建立空间椭球面坐标系;研究其三个主要的坐标曲面:瞬轴面,横断面与轴向面;将线啮合瞬轴面成拓展成点啮合,讨论了空间齿轮传动的节曲面。（2）齿面几何设计研究了线接触共轭齿面的产形原理和方法,应用于线啮合齿轮传动设计:根据啮合基本原理讨论了产形轮的存在性,并研究产形轮的两种类型,即定轴产形轮与动轴产形轮（定轴产形轮和被产形齿轮之间构成定轴齿轮传动,动轴产形轮和被产形齿轮之间构成动轴齿轮传动）;以动轴产形轮和自由齿面齿条为基础,建立产形轮齿面的自由构造方法;结合产形运动关系,推导了线啮合共轭齿面的基本方程。研究了点接触共轭齿面的产形原理和方法,应用于空间点啮合齿轮传动设计:以空间传动齿轮的节曲面为基础,建立曲面上产形轮的运动标架;以最一般的螺旋产形轮为基础,建立了产形轮在上述运动标架上的位姿;以传动齿轮节曲面上点的速度为基础,建立了用该动轴产形轮产形点啮合共轭齿廓的运动关系,最终导出了空间点啮合共轭齿面的方程。研究了基础齿条齿面的自由修形原理和方法,应用于各类齿轮传动的修形设计:以基础齿条的齿面几何为基础,在齿廓和齿长曲线函数的基础上叠加修形函数局部重构基础齿条的齿面,并映射到相应产形轮的齿面上,最终基于产形原理获得相应齿轮的修形齿面几何;以降低齿轮传动对制造误差的敏感性为目标,研究了热锻直齿圆锥和直齿非圆锥齿轮的修形设计方法,并开发了相应的修形设计软件。（3）齿面加工制造建立了能适用于众多工艺类型和机床形式的齿轮展成法制造的联动数学模型,应用于齿轮的展成法切削加工:以动轴齿轮传动为基础,确定了产形刀具和产形轮之间坐标变换关系;结合齿轮加工机床刀轴和工件轴的运动关系,最终建立展成法齿轮制造的联动数学模型;以此为基础,对插齿加工和铣齿加工非圆齿轮进行了研究（包括非圆柱外齿轮、非圆柱内齿轮、斜齿非圆柱齿轮、弧齿非圆锥齿轮、曲线齿非圆柱齿轮）,建立了机床的运动关系,推导了多轴联动的数学模型,研究了齿轮加工中的若干工艺问题,并完成了相应齿轮的制造和加工软件的开发。（4）齿轮机构设计提出了动轴齿轮传动机构的概念,并就平面变中心齿轮单级传动及相应轮系的机构学特点进行了初步的讨论:讨论了研究动轴齿轮传动的机构的可行性及应用优势;以变中心距齿轮传动为例,研究了三种基本的单级齿轮传动形式（分别为圆柱-圆柱齿轮变中心距传动,圆柱-非圆柱齿轮变中心距传动,非圆柱-非圆柱齿轮变中心距传动）,分析了这些传动形式的特点;以单级传动为基础,研究了二级变中心距轮系,分析了其较传统定轴齿轮传动的应用优势,并就三种基本的传动（即外-外齿轮变中心距传动、内-内齿轮变中心距传动以及外-内齿轮变中心距传动）的机构学特点进行了研究和讨论;结合动轴齿轮传动理论,研究了非圆齿轮差动行星轮系,从而提出了一种新型的非圆齿轮系列分割器。
刘鹏祥[10]（2017）在《考虑连续展成磨齿工艺的拓扑修形齿轮设计方法研究》文中指出汽车齿轮箱正朝着高承载能力、低运转噪声、紧凑型设计的方向发展,对齿轮的精度要求越来越严苛。特别的,为满足噪声和振动方面的要求,齿轮拓扑修形技术的地位凸显出来。拓扑修形一般为齿廓、齿向双向修形,可以有效提高齿轮啮合性能、降低噪声和振动。目前,汽车变速箱齿轮批量精密加工主要采用蜗杆砂轮磨齿机,其具有高效、高精度的特点。然而,蜗杆砂轮磨齿机加工拓扑修形齿轮时存在原理性误差,产生齿面扭曲现象,严重制约齿轮精度的进一步提升。因此,如何磨削出与理论设计相同的精密齿轮成为困扰齿轮行业的难题。本文深入分析了拓扑修形齿轮连续展成磨齿的齿面误差产生机理,提出在设计阶段即考虑加工阶段的原理误差,对于进一步提高精密齿轮的精度具有重要意义。论文的主要研究内容包括:（1）建立拓扑修形齿面计算模型并创建三维模型。以渐开线齿轮为基础,从齿廓修形角度出发,推导齿廓修形齿面方程;从齿向修形角度出发,推导齿向修形齿面方程。在此基础上,建立拓扑修形齿轮齿面计算模型,运用Matlab和Solidworks软件仿真和创建齿面与齿轮的三维模型。（2）分析连续展成磨齿工艺实现拓扑修形的方法。介绍蜗杆砂轮磨齿机的结构和加工原理,由蜗杆砂轮与齿轮的啮合关系,建立齿面接触迹与蜗杆砂轮截面廓形的计算模型;根据齿向修形曲线,采用附加运动的形式,进行蜗杆砂轮磨齿路径规划。（3）建立齿面扭曲计算模型并提出齿面扭曲消减的方法。分析拓扑修形齿轮连续展成磨削误差产生机理,由齿轮上下端面齿形误差计算齿面扭曲量。采用二次曲线组合的形式优化齿向修形曲线,达到消减齿面扭曲的目的。（4）利用接触有限元法分析修形前后齿轮的接触应力和等效应力。对比齿廓修形齿轮与标准渐开线齿轮在啮入和啮出时,最大等效应力和齿面最大接触应力的变化情况;对比齿向修形齿轮与标准渐开线齿轮啮合齿对上接触线的接触应力分布情况。（5）进行齿轮加工实验并检测齿轮副的啮合噪声和振动情况。以某型汽车齿轮为例,使用蜗杆砂轮磨齿机进行加工,对比齿面扭曲消减前后的结果;在多用途传动摩擦学实验台进行噪声和振动实验,分析噪声和振动的降低情况。
二、基于齿轮形修磨轮的蜗杆与齿轮传动齿面接触分析(英文)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于齿轮形修磨轮的蜗杆与齿轮传动齿面接触分析(英文)（论文提纲范文）
（1）硬齿面齿轮珩磨加工质量研究及试验（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外硬齿面加工研究现状 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 珩齿加工理论及加工质量分析 |
| 2.1 珩齿加工理论 |
| 2.2 珩齿加工质量 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 珩磨轮刀具及微观表面形貌 |
| 3.1 珩磨轮刀具 |
| 3.2 珩轮刀具微观表面形貌 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 珩后硬齿面应力分布 |
| 4.1 磨粒微刃珩削有限元仿真 |
| 4.2 工件齿面应力分布 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 珩齿加工精度及表面质量优化试验 |
| 5.1 珩齿加工精度试验 |
| 5.2 珩齿加工表面质量试验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）变厚齿轮齿条静动态特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 变厚齿轮研究现状 |
| 1.2.2 齿轮修形技术研究现状 |
| 1.2.3 齿轮动力学分析研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 变厚齿轮齿条几何模型构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 变厚齿条齿面生成 |
| 2.2.1 齿面生成原理 |
| 2.2.2 刀具齿面方程 |
| 2.2.3 变厚齿条齿面方程 |
| 2.3 变厚齿轮齿面生成 |
| 2.3.1 无侧隙啮合方程 |
| 2.3.2 小端齿根根切分析 |
| 2.3.3 大端齿顶变尖分析 |
| 2.3.4 变厚齿轮齿面方程 |
| 2.4 几何模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 静态啮合特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元分析设置 |
| 3.2.1 正确啮合条件 |
| 3.2.2 有限元模型建立 |
| 3.3 轴向调隙量与侧隙的关系 |
| 3.4 静态啮合特性分析 |
| 3.4.1 轴向调隙量对静态啮合特性的影响 |
| 3.4.2 负载转矩对静态啮合特性的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 鼓形修形对静态啮合特性的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 鼓形齿面方程 |
| 4.2.1 鼓形修形原理 |
| 4.2.2 变厚齿条鼓形齿面方程 |
| 4.2.3 变厚齿轮鼓形齿面方程 |
| 4.3 鼓形修形后的静态啮合特性 |
| 4.3.1 鼓形修形对静态啮合特性的影响 |
| 4.3.2 角度误差对静态啮合特性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 变厚齿轮齿条动力学特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 动力学模型的建立 |
| 5.3 轴向调隙量对动力学特性的影响 |
| 5.3.1 轴向调隙量对齿轮转速的影响 |
| 5.3.2 轴向调隙量对动态接触力的影响 |
| 5.3.3 轴向调隙量对齿轮角加速度的影响 |
| 5.4 齿轮齿数对动力学特性的影响 |
| 5.4.1 齿轮齿数对齿轮转速的影响 |
| 5.4.2 齿轮齿数对动态接触力的影响 |
| 5.4.3 齿轮齿数对齿轮角加速度的影响 |
| 5.5 锥角对动力学特性的影响 |
| 5.5.1 锥角对齿轮转速的影响 |
| 5.5.2 锥角对动态接触力的影响 |
| 5.5.3 锥角对齿轮角加速度的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（3）内齿珩轮强力珩齿电子齿轮箱精度控制及误差补偿研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 珩齿技术的国内外研究现状 |
| 1.3.1 珩齿加工工艺技术 |
| 1.3.2 强力珩齿机床的国内外发展概况 |
| 1.4 齿面拓扑修形技术研究概况 |
| 1.5 数控机床加工精度控制国内外研究概况 |
| 1.5.1 数控机床多轴联动精度控制 |
| 1.5.2 齿轮加工及电子齿轮箱精度控制 |
| 1.6 课题来源与主要研究内容 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 内齿珩轮强力珩齿工艺原理和数控系统柔性电子齿轮箱技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 内齿珩轮强力珩齿基本工艺 |
| 2.2.1 内齿珩轮强力珩齿运动方式 |
| 2.2.2 内齿珩轮强力珩齿自动对刀 |
| 2.3 内齿珩轮强力珩齿数控系统电子齿轮箱实现 |
| 2.4 考虑网络延时的珩齿数控系统电子齿轮箱补偿 |
| 2.4.1 网络数控系统问题描述 |
| 2.4.2 总线电子齿轮箱反馈延时补偿 |
| 2.4.3 总线电子齿轮箱延时补偿仿真和实验研究 |
| 2.4.4 仿真结果和实验结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 内齿珩轮强力珩齿电子齿轮箱同步误差建模与补偿 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 内齿珩轮强力珩齿电子齿轮箱同步误差建模 |
| 3.3 内齿珩轮强力珩齿电子齿轮箱跟随轴预补偿策略 |
| 3.4 内齿珩轮强力珩齿电子齿轮箱同步误差补偿 |
| 3.5 仿真验证 |
| 3.5.1 EGB插补同步误差预补偿仿真 |
| 3.5.2 EGB同步误差补偿的仿真 |
| 3.6 实验验证 |
| 3.6.1 EGB插补同步误差预补偿实验 |
| 3.6.2 EGB同步误差补偿实验 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 内齿珩轮强力珩齿齿面轮廓误差建模与自适应补偿 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 内齿珩轮强力珩齿齿面轮廓误差建模 |
| 4.3 粒子群优化模糊交叉耦合 |
| 4.3.1 基于粒子群优化的模糊交叉耦合控制器 |
| 4.3.2 稳定性分析 |
| 4.4 仿真与实验验证 |
| 4.4.1 齿面轮廓误差模型 |
| 4.4.2 齿面轮廓误差自适应交叉耦合控制器仿真 |
| 4.4.3 齿面轮廓误差自适应交叉耦合控制器实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 内齿珩轮强力珩齿齿面拓扑修形电子齿轮箱 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 珩磨轮和工件齿面建模 |
| 5.2.1 内齿珩磨轮齿面数学模型 |
| 5.2.2 工件齿轮数学模型 |
| 5.3 工件齿轮齿面轮廓误差建模 |
| 5.4 内齿珩轮强力珩齿齿面拓扑修形电子齿轮箱 |
| 5.5 数值仿真研究 |
| 5.5.1 运动轴误差对齿面轮廓误差的影响仿真 |
| 5.5.2 拓扑齿面修形方法仿真验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 内齿珩轮强力珩齿修形电子齿轮箱广义同步误差在线估计和补偿 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 广义同步误差在线估计策略 |
| 6.3 广义同步误差补偿算法 |
| 6.4 仿真和实验研究 |
| 6.4.1 仿真研究 |
| 6.4.2 实验研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 后期展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（4）曲线对构齿轮啮合特性及加工方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展 |
| 1.2.1 齿轮的历史与发展趋势 |
| 1.2.2 齿轮啮合理论研究现状 |
| 1.2.3 齿面成形方法研究现状 |
| 1.2.4 齿轮加工技术发展现状 |
| 1.3 论文研究目的和主要内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 主要内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 曲线对构齿轮啮合原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 曲线对构啮合基本原理 |
| 2.2.1 共轭曲线的定义 |
| 2.2.2 坐标系及坐标变换 |
| 2.2.3 相对运动速度 |
| 2.2.4 曲线法矢量的关系 |
| 2.2.5 啮合方程 |
| 2.2.6 共轭曲线及啮合线方程 |
| 2.3 曲线啮合几何特性 |
| 2.3.1 曲线密切面方程 |
| 2.3.2 曲线曲率及挠率 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 曲线对构齿轮齿面构建理论及方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 构建齿面的基础理论 |
| 3.2.1 曲线共轭接触的唯一性 |
| 3.2.2 圆柱螺旋线及其共轭曲线 |
| 3.2.3 外啮合齿轮坐标系 |
| 3.2.4 对构齿轮的正确啮合条件 |
| 3.2.5 对构齿轮齿面应满足的条件 |
| 3.3 构建齿面的方法 |
| 3.3.1 等距包络法 |
| 3.3.2 齿轮齿条法 |
| 3.3.3 齿廓运动法 |
| 3.4 对构齿轮的基本传动方案 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 曲线对构齿轮齿形设计及参数化建模 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 对构齿轮齿形设计 |
| 4.2.1 齿形设计准则 |
| 4.2.2 齿形参数 |
| 4.2.3 设计实例 |
| 4.3 刀具齿形设计 |
| 4.3.1 展成刀具法向齿形的求解 |
| 4.3.2 成形刀具齿形 |
| 4.4 参数化精确建模 |
| 4.4.1 参数化精确建模原理 |
| 4.4.2 实例分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 曲线对构齿轮齿面特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 对构齿轮齿面的曲率问题 |
| 5.2.1 法曲率 |
| 5.2.2 齿面的曲率关系 |
| 5.3 齿面接触特性 |
| 5.3.1 啮合干涉 |
| 5.3.2 齿面滑动分析 |
| 5.4 齿面啮合特性 |
| 5.5 接触椭圆 |
| 5.5.1 弹性变形基本方程 |
| 5.5.2 确定接触椭圆 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 曲线对构齿轮加工及实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 对构齿轮的检测项目及其原理 |
| 6.2.1 距棒距 |
| 6.2.2 公法线长度 |
| 6.2.3 齿面偏差拓扑图 |
| 6.2.4 齿距、齿向及齿圈径向跳动等 |
| 6.3 对构齿轮的加工方法 |
| 6.3.1 滚齿 |
| 6.3.2 成形磨齿 |
| 6.4 实验研究 |
| 6.4.1 实验平台 |
| 6.4.2 实验方案 |
| 6.4.3 结果及分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论与创新点 |
| 7.1.1 主要研究结论 |
| 7.1.2 创新点 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读博士学位期间申请或授权的发明专利 |
| C.作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| D.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（5）TI环面蜗杆传动的承载能力及优化设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 齿轮传动副强度研究现状 |
| 1.2.2 蜗杆传动副强度研究现状 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 2 TI环面蜗杆传动啮合分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 传动副啮合理论 |
| 2.2.1 坐标系设置 |
| 2.2.2 蜗轮齿面数学模型 |
| 2.2.3 啮合点相对速度 |
| 2.2.4 蜗轮齿面单位法矢量 |
| 2.2.5 啮合方程 |
| 2.2.6 TI环面蜗杆齿面方程 |
| 2.2.7 二类界限曲线 |
| 2.2.8 一类界限曲线 |
| 2.2.9 诱导法曲率、润滑角、相对卷吸速度 |
| 2.3 啮合性能研究 |
| 2.3.1 啮合参数对接触线分布的影响 |
| 2.3.2 啮合参数对诱导法曲率的影响 |
| 2.3.3 啮合参数对润滑角的影响 |
| 2.3.4 啮合参数对相对卷吸速度的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 TI环面蜗杆传动副承载能力分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 齿间载荷分配 |
| 3.2.1 承载计算模型 |
| 3.2.2 接触线长度的求解 |
| 3.2.3 齿间载荷分配计算 |
| 3.2.4 啮合参数对齿间载荷分配的影响 |
| 3.3 接触线上载荷分布 |
| 3.3.1 计算方法 |
| 3.3.2 柔度阵λ_(ij)的计算 |
| 3.3.3 啮合参数对接触线上载荷分布的影响 |
| 3.4 传动副应力计算方法 |
| 3.4.1 齿面接触应力 |
| 3.4.2 齿根弯曲应力 |
| 3.4.3 应力计算公式的验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 TI环面蜗杆传动强度的有限元分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TI面蜗杆副的参数化造型 |
| 4.2.1 具体参数建模 |
| 4.3 接触有限元理论基础 |
| 4.3.1 接触行为分析 |
| 4.3.2 接触问题有限元计算方法 |
| 4.4 有限元分析前处理设置 |
| 4.5 不同啮合位置下的变形和应力分析 |
| 4.6 装配误差对TI环面蜗杆传动的强度影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 基于改进粒子群算法的TI环面传动副的强度优化 |
| 5.1 传统粒子群算法 |
| 5.1.1 粒子群优化算法的发展 |
| 5.1.2 PSO优化算法的原理 |
| 5.1.3 惯性权重对PSO算法收敛性的影响 |
| 5.1.4 PSO算法流程 |
| 5.2 改进的粒子群寻优算法 |
| 5.2.1 基于动态可调惩罚系数的粒子群优化算法 |
| 5.2.2 改进的粒子群算法流程 |
| 5.3 参数优化计算 |
| 5.3.1 优化变量 |
| 5.3.2 目标函数 |
| 5.3.3 约束条件 |
| 5.3.4 Min适应值函数的建立 |
| 5.4 优化实例 |
| 5.4.1 基本参数的选择 |
| 5.4.2 优化计算 |
| 5.4.3 优化前后承载能力对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 发表学术论文 |
| 参加科研项目 |
| 致谢 |
（6）相交轴渐开线圆柱与变厚齿轮传动啮合特性分析（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 几何设计与啮合性能分析研究现状 |
| 1.2.2 变厚齿轮加工与齿面修形研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 相交轴圆柱与变厚齿轮传动啮合理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工作节圆锥啮合理论 |
| 2.3 啮合齿面主方向角分析 |
| 2.3.1 公共齿条啮合条件 |
| 2.3.2 几何参数对啮合齿面主方向角的影响 |
| 2.4 变位系数限制条件分析 |
| 2.4.1 根切分析 |
| 2.4.2 齿顶变尖分析 |
| 2.4.3 干涉分析 |
| 2.5 重合度计算分析 |
| 2.5.1 重合度计算 |
| 2.5.2 几何参数对重合度的影响 |
| 2.6 几何设计流程 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 相交轴圆柱与变厚齿轮传动啮合特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 渐开线变厚齿轮齿面生成 |
| 3.3 有限元接触分析模型 |
| 3.4 啮合特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 几何参数与安装误差对啮合特性的影响分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 几何参数对啮合特性影响分析 |
| 4.2.1 螺旋角对啮合特性影响 |
| 4.2.2 节锥角对啮合特性影响 |
| 4.3 安装误差对啮合特性影响分析 |
| 4.3.1 轴交角误差对啮合特性影响 |
| 4.3.2 变厚齿轮轴向位置误差对啮合特性影响 |
| 4.3.3 圆柱齿轮轴向位置误差对啮合特性影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于轮齿修形的啮合特性优化分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考虑修形的变厚齿轮齿面数学方程 |
| 5.3 齿向修形啮合特性分析 |
| 5.4 齿廓修形啮合特性分析 |
| 5.5 组合修形啮合特性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目目录 |
（7）内啮合强力珩齿工艺及珩削特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景与意义 |
| 1.2 珩齿相关技术的研究现状 |
| 1.2.1 珩齿技术和机床的发展概况 |
| 1.2.2 珩齿相关工艺研究概况 |
| 1.2.3 齿面加工质量对工作性能的研究概况 |
| 1.2.4 珩磨轮国内外研究概况 |
| 1.3 课题来源和研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 本文主要研究内容及章节安排 |
| 第二章 内啮合强力珩齿基础理论 |
| 2.1 内啮合强力珩齿原理 |
| 2.2 交错轴齿轮传动数学模型 |
| 2.3 空间曲面共轭理论 |
| 2.3.1 工件齿面方程 |
| 2.3.2 工件齿轮修形方程 |
| 2.3.3 齿面法向量求解和误差分析 |
| 2.3.4 空间曲面啮合理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 内啮合强力珩齿工艺研究 |
| 3.1 珩齿余量及测量方法 |
| 3.1.1 工件余量形式 |
| 3.1.2 余量测量方法 |
| 3.2 内啮合强力珩齿工艺 |
| 3.2.1 工件附加转动 |
| 3.2.2 工件受力分析 |
| 3.2.3 单面接触珩齿方法 |
| 3.2.4 双面接触珩齿方法 |
| 3.3 珩磨轮进给工艺过程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 齿轮珩削和啮合特性分析 |
| 4.1 工件齿面相对速度 |
| 4.1.1 平行轴齿面相对速度 |
| 4.1.2 轴交角对齿面相对速度大小的影响 |
| 4.2 齿面纹理形成机制及影响因素 |
| 4.2.1 磨粒工作阶段分析 |
| 4.2.2 齿面珩削纹路实验 |
| 4.2.3 轴交角参数对齿面纹路的影响 |
| 4.3 珩齿啮合特性分析 |
| 4.3.1 啮合面与啮合线 |
| 4.3.2 工件齿面接触线 |
| 4.3.3 珩齿重合度计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 珩磨轮修整工艺研究 |
| 5.1 普通砂轮修整工艺 |
| 5.2 内齿珩磨轮修整工艺 |
| 5.3 珩磨轮变轴交角修整原理 |
| 5.4 变轴交角珩齿工艺分析 |
| 5.4.1 啮合面分析 |
| 5.4.2 接触线分析 |
| 5.4.3 珩磨轮齿形分析 |
| 5.4.4 相对速度分析 |
| 5.4.5 变轴交角珩齿实现策略 |
| 5.4.6 珩磨轮修整极限计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（8）线面对构齿轮啮合理论及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展 |
| 1.2.1 齿轮的发展历程及现状 |
| 1.2.2 齿轮啮合理论研究现状 |
| 1.2.3 新型齿轮研究现状 |
| 1.2.4 齿轮传动的分类 |
| 1.3 论文研究目的与主要内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 主要内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 线面啮合齿轮基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 线面啮合定义 |
| 2.2.1 线面接触 |
| 2.2.2 线面啮合 |
| 2.2.3 线面啮合多样性 |
| 2.3 线面啮合基本原理 |
| 2.3.1 坐标系及坐标转换 |
| 2.3.2 给定曲面及接触曲线 |
| 2.3.3 相对运动速度及接触方向 |
| 2.3.4 啮合方程 |
| 2.3.5 共轭曲线及啮合线方程 |
| 2.4 线面啮合几何特性 |
| 2.4.1 曲线存在性及唯一性 |
| 2.4.2 曲线曲率及挠率 |
| 2.5 曲面构建理论及实体建模 |
| 2.5.1 包络法 |
| 2.5.2 齿形法线法 |
| 2.5.3 新型齿面成形理论 |
| 2.5.4 实体建模方法与流程 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 线面对构内啮合齿轮设计方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 齿形参数 |
| 3.3 线面对构内啮合齿轮设计 |
| 3.3.1 内齿轮方程 |
| 3.3.2 接触迹线选取 |
| 3.3.3 接触方向 |
| 3.3.4 啮合方程 |
| 3.3.5 共轭曲线确定 |
| 3.3.6 轮齿齿面构建 |
| 3.4 线面对构内啮合齿轮副构建方法二 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 线面对构内啮合齿轮接触特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 齿面接触特性分析 |
| 4.2.1 根切分析 |
| 4.2.2 齿面干涉分析 |
| 4.2.3 滑动率 |
| 4.2.4 中心距误差适应能力 |
| 4.3 重合度 |
| 4.4 轮齿接触分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于线面对构齿轮的空间站对日定向机构设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 国际空间站对日定向机构 |
| 5.2.1 国际空间站对日定向机构介绍 |
| 5.2.2 国际空间站对日定向机构现有不足 |
| 5.3 基于线面对构齿轮的空间站对日定向机构 |
| 5.3.1 基于线面对构齿轮空间站对日定向机构结构设计 |
| 5.3.2 空间站对日定向机构末端齿轮副性能指标 |
| 5.3.3 空间站对日定向机构末端齿轮副参数设计与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 空间站对日定向机构末端齿轮副实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 空间站对日定向机构末端齿轮副1:2实验研究 |
| 6.2.1 实验原理及设备 |
| 6.2.2 齿轮加工及实验台安装 |
| 6.2.3 实验方案 |
| 6.2.4 实验结果与分析 |
| 6.3 空间站对日定向机构末端齿轮副1:1实验研究 |
| 6.3.1 实验原理及设备 |
| 6.3.2 齿轮加工及实验台安装 |
| 6.3.3 实验方案 |
| 6.3.4 实验结果与分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论与创新点 |
| 7.1.1 主要研究结论 |
| 7.1.2 创新点 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读博士学位期间发表论文目录 |
| B.作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| C.作者在攻读博士学位期间申请或授权的发明专利 |
（9）动轴变速齿轮传动理论及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的来源、研究背景与意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展动态分析 |
| 1.2.1 定速比齿轮传动研究现状 |
| 1.2.2 定速比齿轮制造研究现状 |
| 1.2.3 非圆齿轮的研究现状 |
| 1.3 动轴齿轮传动的概念 |
| 1.3.1 动轴齿轮传动的定义 |
| 1.3.2 动轴齿轮传动的研究意义 |
| 1.3.3 动轴齿轮传动理论的应用 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 动轴齿轮传动的椭球标系 |
| 2.1 基本几何关系 |
| 2.2 瞬时轴 |
| 2.3 瞬轴面 |
| 2.4 轴向面 |
| 2.5 横断面 |
| 2.6 节曲面 |
| 2.6.1 基于参考传动比的共轭节曲面构建方法 |
| 2.6.2 基于瞬时轴法向的共轭节曲面构建方法 |
| 2.6.3 基于柱面的共轭节曲面构建方法 |
| 2.6.4 基于锥面的共轭节曲面构建方法 |
| 2.7 法向等距曲面 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 线接触共轭齿面几何 |
| 3.1 产形轮的正向构建方法 |
| 3.1.1 定轴产形轮 |
| 3.1.2 动轴产形轮 |
| 3.2 产形轮的逆向构建方法(基于传动原理) |
| 3.3 产形轮的齿面几何 |
| 3.3.1 基础齿条齿面 |
| 3.3.1.1 齿廓曲线类型及方程 |
| 3.3.1.2 齿长曲线类型及方程 |
| 3.3.2 圆柱产形轮 |
| 3.3.3 圆锥产形轮 |
| 3.3.4 螺旋产形轮 |
| 3.4 共轭齿轮几何 |
| 3.4.1 运动包络 |
| 3.4.2 共轭齿面方程 |
| 3.5 设计实例 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 点接触共轭齿面几何 |
| 4.1 产形轮的运动标架 |
| 4.2 产形轮的位姿 |
| 4.3 齿面几何 |
| 4.4 设计实例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 齿面自由修形设计 |
| 5.1 齿面自由修形的基本原理 |
| 5.2 基础齿条的自由修形 |
| 5.3 直齿圆锥齿轮修形设计 |
| 5.3.1 直齿锥齿轮的修形系统 |
| 5.3.2 直齿锥齿轮修形设计实例 |
| 5.4 直齿非圆锥齿轮的修形设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 齿面数控展成制造 |
| 6.1 展成法齿轮制造的通用数学模型 |
| 6.1.1 刀具与产形轮的位置关系 |
| 6.1.2 展成加工联动数学模型 |
| 6.2 插齿加工 |
| 6.2.1 插齿加工的机床类型和坐标系 |
| 6.2.2 插齿加工非圆柱齿轮的联动数学模型 |
| 6.2.3 切齿循环 |
| 6.2.4 插补方法 |
| 6.2.5 毛坯设计 |
| 6.2.6 自动编程系统 |
| 6.2.7 实例分析 |
| 6.3 端面铣齿加工 |
| 6.3.1 铣齿加工的机床类型和坐标系 |
| 6.3.2 端面铣齿加工曲线齿非圆柱齿轮 |
| 6.3.3 端面铣齿加工弧齿非圆锥齿轮 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 动轴齿轮传动机构 |
| 7.1 变中心距单级齿轮传动 |
| 7.1.1 变中心距非圆齿轮传动 |
| 7.1.2 变中心距非圆齿轮-圆柱齿轮传动 |
| 7.1.3 变中心距圆柱齿轮 |
| 7.2 变中心距齿轮轮系 |
| 7.2.1 二级变中心距外啮合轮系 |
| 7.2.2 二级变中心距内啮合轮系 |
| 7.2.3 二级变中心距内外啮合轮系 |
| 7.3 非圆齿轮系列分割器 |
| 7.3.1 分割器的基本原理 |
| 7.3.2 传动比函数的推导 |
| 7.3.3 实例：外啮合非圆齿轮分割器 |
| 7.3.4 实例：内啮合非圆齿轮分割器 |
| 7.3.5 实例：非圆锥齿轮分割器 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 符号及术语 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间学术成果 |
| 学术论文 |
| 发明专利 |
| 参与课题研究 |
| 附录A 瞬轴面形状的讨论 |
| A.1 平行轴齿轮传动的瞬轴面 |
| A.2 相交轴齿轮传动的瞬轴面 |
| A.3 交错轴齿轮传动的瞬轴面 |
（10）考虑连续展成磨齿工艺的拓扑修形齿轮设计方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 拓扑修形技术 |
| 1.3.2 蜗杆砂轮磨齿技术 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 2 拓扑修形齿轮设计 |
| 2.1 渐开线螺旋面建模 |
| 2.1.1 端面廓形的计算 |
| 2.1.2 螺旋线的数学模型 |
| 2.1.3 渐开线螺旋面方程 |
| 2.2 齿廓修形建模 |
| 2.2.1 齿廓修形原理 |
| 2.2.2 齿廓修形曲线方程 |
| 2.3 齿向修形建模 |
| 2.3.1 齿向修形原理 |
| 2.3.2 齿向修形曲线方程 |
| 2.4 拓扑修形齿轮计算实例 |
| 2.4.1 拓扑修形齿面方程 |
| 2.4.2 拓扑修形齿面 |
| 2.4.3 拓扑修形齿轮 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 连续展成磨齿工艺分析 |
| 3.1 数控蜗杆砂轮磨齿机结构及运动分析 |
| 3.2 蜗杆砂轮廓形计算 |
| 3.2.1 齿面接触迹的形成 |
| 3.2.2 接触迹的计算 |
| 3.2.3 蜗杆砂轮计算实例 |
| 3.3 齿向修形磨削路径规划 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 连续展成磨削齿面扭曲与消减 |
| 4.1 齿面扭曲产生机理 |
| 4.2 齿面扭曲量的计算 |
| 4.2.1 齿面扭曲的基本概念 |
| 4.2.2 接触迹展成线长度 |
| 4.2.3 齿形误差与扭曲量大小 |
| 4.3 齿面扭曲消减 |
| 4.3.1 齿面扭曲与齿廓和齿向偏差的关系 |
| 4.3.2 齿向修形曲线的优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 修形前后齿轮接触有限元仿真 |
| 5.1 接触有限元分析 |
| 5.2 齿轮接触有限元建模 |
| 5.2.1 模型的网格划分与截取 |
| 5.2.2 接触对定义与边界条件设置 |
| 5.3 仿真结果对比 |
| 5.3.1 齿廓修形效果对比 |
| 5.3.2 齿向修形效果对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 实验验证分析 |
| 6.1 实验设备 |
| 6.2 磨齿加工 |
| 6.3 检测结果对比 |
| 6.4 噪声与振动实验 |
| 6.4.1 实验台布置与数据采集 |
| 6.4.2 实验数据分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
| B 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 |
| C 作者在攻读学位期间参加的科研项目目录 |
四、基于齿轮形修磨轮的蜗杆与齿轮传动齿面接触分析(英文)（论文参考文献）
- [1]硬齿面齿轮珩磨加工质量研究及试验[D]. 梁园. 宁夏大学, 2020
- [2]变厚齿轮齿条静动态特性分析[D]. 黄鸿鑫. 长春理工大学, 2020(01)
- [3]内齿珩轮强力珩齿电子齿轮箱精度控制及误差补偿研究[D]. 朱永刚. 合肥工业大学, 2019(01)
- [4]曲线对构齿轮啮合特性及加工方法研究[D]. 张录合. 重庆大学, 2019
- [5]TI环面蜗杆传动的承载能力及优化设计研究[D]. 朱焱. 西华大学, 2019(02)
- [6]相交轴渐开线圆柱与变厚齿轮传动啮合特性分析[D]. 周尧. 重庆大学, 2018(04)
- [7]内啮合强力珩齿工艺及珩削特性研究[D]. 王东岭. 合肥工业大学, 2018(01)
- [8]线面对构齿轮啮合理论及应用研究[D]. 彭帅. 重庆大学, 2018(04)
- [9]动轴变速齿轮传动理论及应用[D]. 郑方焱. 武汉理工大学, 2017(02)
- [10]考虑连续展成磨齿工艺的拓扑修形齿轮设计方法研究[D]. 刘鹏祥. 重庆大学, 2017(06)