端曲面齒輪時(shí)變嚙合傳動(dòng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意義 3
1.1.3 研究目的 3
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4
1.2.1 非圓齒輪傳動(dòng)研究現(xiàn)狀 4
1.2.2 面齒輪傳動(dòng)研究現(xiàn)狀 6
1.2.3 端曲面齒輪傳動(dòng)研究現(xiàn)狀 8
第2章 端曲面齒輪傳動(dòng)原理 10
2.1 端曲面齒輪傳動(dòng)時(shí)變嚙合規(guī)律 10
2.2 端曲面齒輪副運(yùn)動(dòng)特征 12
2.3 端曲面齒輪復(fù)合傳動(dòng)副運(yùn)動(dòng)特征 14
第3章 端曲面齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì) 17
3.1 端曲面齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 17
3.2 端曲面齒輪傳動(dòng)節(jié)曲線設(shè)計(jì) 22
3.2.1 端曲面齒輪的基本參數(shù) 22
3.2.2 端曲面齒輪的節(jié)曲線 24
3.2.3 端曲面齒輪節(jié)曲線所在圓柱面的半徑 26
3.2.4 端曲面齒輪的齒頂與齒根曲線 26
3.3 端曲面齒輪齒形設(shè)計(jì) 29
3.3.1 端曲面齒輪的齒面設(shè)計(jì) 29
3.3.2 端曲面齒輪的齒寬設(shè)計(jì) 38
3.4 斜齒端曲面齒輪設(shè)計(jì) 43
3.5 端曲面齒輪虛擬仿真成形設(shè)計(jì) 45
3.6 端曲面齒輪傳動(dòng)匹配模式設(shè)計(jì) 49
第4章 端曲面齒輪傳動(dòng)時(shí)變特性研究 55
4.1 端曲面齒輪時(shí)變運(yùn)動(dòng)特性 55
4.1.1 端曲面齒輪副的傳動(dòng)比特性 55
4.1.2 端曲面齒輪的角位移特性 58
4.1.3 端曲面齒輪的角速度特性 60
4.1.4 端曲面齒輪的角加速度特性 63
4.2 端曲面齒輪傳動(dòng)時(shí)變幾何特性 65
4.2.1 齒面精確離散 65
4.2.2 時(shí)變齒廓曲率 77
4.3 端曲面齒輪傳動(dòng)時(shí)變力學(xué)特性 79
4.3.1 端曲面齒輪副壓力角特性分析 79
4.3.2 時(shí)變重合度分析 85
4.4 端曲面齒輪傳動(dòng)時(shí)變接觸特性 91
4.4.1 點(diǎn)接觸齒面方程與嚙合方程 91
4.4.2 點(diǎn)接觸端曲面齒輪副齒面接觸分析 96
4.4.3 點(diǎn)接觸端曲面齒輪副基本參數(shù)計(jì)算 99
4.4.4 點(diǎn)接觸端曲面齒輪副接觸應(yīng)力分析 104
4.4.5 點(diǎn)接觸端曲面齒輪副時(shí)變彎曲應(yīng)力分析 105
4.5 端曲面齒輪傳動(dòng)時(shí)變動(dòng)力學(xué)特性 108
4.5.1 端曲面齒輪傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)建模方法 109
4.5.2 端曲面齒輪傳動(dòng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)模型 110
4.5.3 端曲面齒輪傳動(dòng)動(dòng)態(tài)效率模型 122
4.6 端曲面齒輪的時(shí)變復(fù)合傳動(dòng)特性 128
4.6.1 時(shí)變復(fù)合運(yùn)動(dòng)特性 128
4.6.2 時(shí)變復(fù)合力學(xué)特性 133
第5章 端曲面齒輪傳動(dòng)制造與測量研究 137
5.1 端曲面齒輪加工技術(shù) 137
5.1.1 三軸數(shù)控加工方法 137
5.1.2 五軸數(shù)控加工方法 141
5.1.3 增材制造加工方法 150
5.1.4 增材數(shù)控混合加工方法 155
5.2 端曲面齒輪測量 157
5.2.1 端曲面齒輪幾何誤差檢測 157
5.2.2 端曲面齒輪的坐標(biāo)測量 162
5.2.3 齒面相對誤差評價(jià) 167
第6章 端曲面齒輪傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)技術(shù) 178
6.1 端曲面齒輪傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 178
6.2 端曲面齒輪傳動(dòng)時(shí)變運(yùn)動(dòng)特性實(shí)驗(yàn) 179
6.2.1 傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)原理 179
6.2.2 傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 181
6.2.3 傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)誤差評價(jià) 183
6.3 端曲面齒輪傳動(dòng)時(shí)變接觸特性實(shí)驗(yàn) 183
6.3.1 對滾檢測實(shí)驗(yàn)原理 184
6.3.2 對滾檢測實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 184
6.3.3 對滾檢測實(shí)驗(yàn)誤差評價(jià) 187
6.4 端曲面齒輪傳動(dòng)時(shí)變輪齒變形特性實(shí)驗(yàn) 190
6.4.1 輪齒彎曲變形實(shí)驗(yàn)原理 190
6.4.2 輪齒彎曲變形實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 191
6.4.3 輪齒彎曲變形實(shí)驗(yàn)誤差評價(jià) 194
6.5 端曲面齒輪傳動(dòng)時(shí)變動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn) 195
6.5.1 動(dòng)態(tài)測試實(shí)驗(yàn)原理 196
6.5.2 動(dòng)態(tài)測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 197
6.5.3 動(dòng)態(tài)測試實(shí)驗(yàn)誤差評價(jià) 202
6.6 端曲面齒輪時(shí)變復(fù)合傳動(dòng)特性實(shí)驗(yàn) 203
6.6.1 時(shí)變復(fù)合傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)原理 203
6.6.2 時(shí)變復(fù)合傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性分析 204
6.6.3 時(shí)變復(fù)合傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)特性分析 206
6.6.4 時(shí)變復(fù)合傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)誤差評價(jià) 207
第7章 空間時(shí)變嚙合端曲面齒輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用 209
7.1 草料捆壓機(jī)構(gòu) 209
7.1.1 基本原理 209
7.1.2 復(fù)合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程 210
7.1.3 端曲面齒輪副的角速度特性 211
7.1.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 212
7.1.5 仿真分析 213
7.2 端曲面齒輪齒式聯(lián)軸器 215
7.2.1 端曲面齒輪齒式聯(lián)軸器齒形生成原理 215
7.2.2 端曲面的求解方法 216
7.2.3 端曲面齒輪輪齒設(shè)計(jì) 218
7.2.4 端曲面齒輪萬向聯(lián)軸器的三維建模 222
7.3 機(jī)器人行走機(jī)構(gòu) 223
7.3.1 機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理 223
7.3.2 機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性分析 226
7.3.3 機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真 229
7.4 管道清洗機(jī)器人 232
7.4.1 管道清洗機(jī)器人的傳動(dòng)原理 232
7.4.2 管道清洗機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)特性分析 234
7.4.3 管道清洗機(jī)器人的牽引力分析 237
7.4.4 運(yùn)動(dòng)仿真 239
7.5 沖擊鉆 243
7.5.1 沖擊鉆原理 243
7.5.2 沖擊鉆運(yùn)動(dòng)學(xué)特性分析 244
7.5.3 沖擊鉆力學(xué)特性分析 250
7.5.4 沖擊鉆復(fù)合運(yùn)動(dòng)仿真 254
7.6 雙端曲面齒輪柱塞泵 255
7.6.1 柱塞泵工作原理 255
7.6.2 雙端曲面齒輪柱塞泵運(yùn)動(dòng)分析 259
7.6.3 雙端曲面齒輪柱塞泵數(shù)量分析 263
7.6.4 雙端曲面齒輪參數(shù)影響分析 267
參考文獻(xiàn) 275
附錄 部分參數(shù)表 281