高階多段變性橢圓齒輪設(shè)計(jì)方法及其制造理論研究.pdf

1、非圓齒輪綜合了圓齒輪和凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，能準(zhǔn)確地以變傳動(dòng)比傳遞較大的動(dòng)力，還可用于實(shí)現(xiàn)精確非圓軌跡的運(yùn)動(dòng)。由于種類繁多、形狀各異、傳動(dòng)副設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜，特別是滾、插等加工時(shí)聯(lián)動(dòng)軸的（角）速度、（角）加速度時(shí)變劇烈，加工困難且精度難以保證。為發(fā)揮非圓齒輪傳動(dòng)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)及滿足大量制造的現(xiàn)實(shí)需要，對(duì)非圓齒輪進(jìn)行理論統(tǒng)一及研究高精高效制造技術(shù)具有重要價(jià)值。
　　用高階多段變性橢圓齒輪統(tǒng)一刻畫橢圓族封閉齒輪，探索高階多段變性橢圓齒輪共軛對(duì)傳動(dòng)機(jī)理

2、，分析其傳動(dòng)特性，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)之目標(biāo)，為同行廣泛采納和應(yīng)用。針對(duì)當(dāng)前普遍采用效率低下的線切割加工非圓齒輪的現(xiàn)狀，本文優(yōu)化及遴選非圓齒輪滾齒和插削聯(lián)動(dòng)方案及數(shù)學(xué)模型，構(gòu)建完整的制造理論，重點(diǎn)研究非圓齒輪對(duì)角滾齒方法及非圓斜齒輪制造理論，實(shí)現(xiàn)高精高效低成本加工非圓（斜）齒輪之目標(biāo)。
　　本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外非勻速比傳動(dòng)設(shè)計(jì)方法及非圓齒輪制造技術(shù)分析總結(jié)的基礎(chǔ)上，采用理論分析、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)高階多段變性橢圓齒輪的設(shè)計(jì)方法、特

3、性，及包括高階多段變性橢圓齒輪在內(nèi)的自由節(jié)曲線非圓齒輪的滾齒、插齒等技術(shù)進(jìn)行了深入研究。完成的主要研究工作和成果總結(jié)如下:
　　1)研究橢圓族封閉齒輪傳動(dòng)理論。根據(jù)應(yīng)用中最大、最小傳動(dòng)比要求，提出高階橢圓齒輪、二段變性橢圓齒輪、高階二段變性橢圓齒輪傳動(dòng)的實(shí)用設(shè)計(jì)方法;特別研究了橢圓族斜齒輪和橢圓族內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)理論;在此基礎(chǔ)上，提出高階多段變性橢圓齒輪這一橢圓族封閉齒輪的統(tǒng)一數(shù)學(xué)表達(dá)式，研究了嚙合對(duì)的設(shè)計(jì)方法和性能特性。
　

4、　2)研究高階多段變性橢圓齒輪CAD系統(tǒng)和虛擬加工方法。基于Matlab與VBA混合編程開發(fā)出功能齊全的高階多段變性橢圓齒輪CAD系統(tǒng)，還研究了高階多段變性橢圓齒輪滾齒和插齒虛擬加工技術(shù)。
　　3)研究多策略橢圓族封閉齒輪滾齒加工技術(shù)。包括非對(duì)角滾四軸聯(lián)動(dòng)、非對(duì)角滾五軸聯(lián)動(dòng)、對(duì)角滾五軸聯(lián)動(dòng)、對(duì)角滾六軸聯(lián)動(dòng)，分別建立了4種滾齒方法的實(shí)用聯(lián)動(dòng)模型，完成最佳滾齒模型的遴選，提供了2種對(duì)角滾方案的應(yīng)用方法。
　　4)研究多策略的外嚙