一、工程机械驱动桥准双曲面齿轮的优化选型设计(论文文献综述)
陈希明[1](2021)在《商用车传动系统机油品质监测预警系统研究》文中研究说明随着我国对公路运输需求的与日俱增,商用车的保有量日益增加。为了保证利益的最大化,对载重量和运行稳定性提出了更高的要求。如果无法准确把握商用车传动系统,包括变速箱和驱动桥所用润滑油的换油时机,导致对良好机油过早更换会造成资源浪费,或者未及时对已发生劣化变质的机油进行更换会导致零部件发生过度磨损,严重时会影响车辆行驶的稳定与安全。因此,保证车辆传动系统润滑油的品质良好对车辆的正常运行至关重要,可通过开发设计一套商用车传动系统的机油品质监测预警系统对车辆油品信息进行实时监测,将现行的“按期换油”和“检测换油”维护保养制度发展为基于油品状态监测的“按质换油”保养制度。本论文旨在开发一套商用车传动系统机油品质监测预警系统,通过对劣化指标的实时采集来对变速箱和驱动桥机油品质进行分析评价,将分析结果实时反馈给驾驶员。本文基于多传感器多参数指标融合技术,对监测预警系统进行开发设计,先从润滑油劣化机理的角度对劣化指标进行选取,后通过试验研究各指标间的关系并验证选取介电常数和粘度作为综合评价指标的科学性;完成理论研究后基于单片机对系统进行硬件的设计与选型及软件的开发编译,为监测系统的实现提供理论基础和技术保证;论文设计搭建了测试模拟试验台并进行试验验证,验证监测预警系统的正确性与可行性;最后对车-地信息无线传输系统进行开发,初步实现了车载监测信息到远程监控中心的无线传输,建立了对数据进行存储查询的数据库,为远程监控中心对运输车辆油品状态的实时监测和维护调度提供了技术支持。本论文对监测系统的开发可实现对机油品质的实时监测,提高润滑油的使用寿命,降低传动系统发生故障的风险,保证油品资源的充分利用。
房晨[2](2020)在《基于锥面刃磨法的新型麻花钻刃磨机虚拟样机的研究》文中提出孔加工是金属切削加工中最常见的工序,麻花钻作为孔加工的重要工具,在生产加工过程中大量消耗。我国的中小企业没有能精确刃磨出满足需要的刃磨设备,很多时候将麻花钻作为一次性使用刀具造成资源大量浪费。设计了一台针对麻花钻二次刃磨专用麻花钻刃磨机的虚拟样机,由于锥面刃磨法控制方式简单,应用广泛,因此以锥面刃磨法为基础对麻花钻虚拟样机进行设计。研究了锥面刃磨法刃磨参数对钻尖几何角度的影响。首先,利用新方法对直线主切削刃麻花钻进行建模,在三维软件中对钻尖几何角度进行测量;其次,在Matlab中对麻花钻后角进行求解,结合计算结果分析钻尖几何角度变化;最后,基于AdvantEdge对不同材料进行钻削仿真实验,针对加工不同材料过程中,分析了钻尖几何参数对加工工艺的影响,对麻花钻在钻削过程中进行了参数优化,并给出加工不同材料时,麻花钻刃磨参数优化推荐值。根据锥面刃磨原理设计新型麻花钻刃磨机的虚拟样机。设计了平面传动机构实现虚拟内锥面刃磨,将砂轮高速自转和实现虚拟内锥面的低速公转分开实现,通过调整砂轮轴线位置和虚拟内锥面轴线位置,实现偏距e的调节。建立虚拟样机的三维模型,并对装配好的虚机样机进行了全局干涉分析和碰撞分析。以Adams广义坐标系下的运动学与动力学理论为基础,对虚拟内锥面传动机构进行运动学与动力学求解,利用齿轮传动原理计算各传动轴角速度,并验证了计算结果,对传动机构输出端运动轨迹进行分析。结合实际刃磨过程,分析刃磨状态下砂轮转速和进给速度方向相同与相反两种情况对驱动转矩的影响。砂轮转速和进给速度方向相同时,对驱动电机的转矩影响较小,反之较大,因此虚拟样机设计时应保持砂轮转速和进给速度方向相同。
王笑乐[3](2020)在《准双曲面齿轮副啮合性能优化与非线性动力学特性研究》文中指出准双曲面齿轮副作为一种空间交错轴系间传动的齿轮机构,广泛应用于汽车主减速器,成为前、后驱动桥中的关键部件。近年来,由于汽车工业对传动系传动精度、承载能力及振动噪声性能的要求日趋严格,对准双曲面齿轮传动性能提出了更高的期望。准双曲面齿轮齿面形貌与加工过程密切相关,切齿工艺参数对啮合及传动性能有着显着影响。因此,有必要在现有加工技术和方法的基础上,进一步探索新的啮合及传动性能优化方法,并深入分析系统振动成因及影响机理,为准双曲面齿轮副的设计、加工和装配提供理论依据。本文以齿面啮合及成形理论、无载及承载接触分析技术为基础,建立准双曲面齿轮副机床参数计算及虚拟加工模型、无载接触分析模型、啮合性能评价及优化模型、安装误差敏感性分析及优化模型和承载接触分析模型。基于牛顿力学原理采用集中参数法建立准双曲面齿轮系统多自由度耦合动力学模型。具体如下:(1)研究了基于刀倾半展成法加工的准双曲面齿轮副齿坯几何参数计算、机床参数计算和无载接触分析方法。提出了以齿面啮合印痕面积、方向角及传动误差曲线交点纵坐标为优化目标,以小轮切齿节锥曲率参数为控制变量,以小轮机床参数为调整量的啮合性能优化方法,可实现对全齿面啮合特性的调整控制;(2)建立了考虑大、小轮轴向误差、偏置距误差和轴交角误差的齿轮副啮合模型。量化分析了各向安装误差对啮合印痕的影响,建立了啮合印痕对安装误差的敏感度数学模型。根据敏感性分析结论,采用加权方法建立了综合敏感度优化模型,提高了齿轮副对安装误差的容差度,降低了啮合性能对安装误差敏感性;(3)基于虚拟机床加工模型,获得了包含工作齿面及齿根过渡曲面的完整数字化齿面,构建了有限元模型。完成了不同工况下齿轮副承载啮合分析,得到了不同载荷下的等效啮合力、承载传动误差、综合弹性变形、时变啮合刚度等参数,并分析了以上参数及齿轮副重合度、齿面啮合印痕随载荷变化的演变规律;(4)建立了准双曲面齿轮系统“弯-扭-轴”耦合多自由度动力学模型。综合考虑了支承元件、啮合刚度激励、传动误差激励、啮合冲击激励及齿侧间隙。采用时间历程曲线、相图、Poincaré映射、频谱图及分岔特性分析等方法对系统响应特性进行了深入考察,对比了不同载荷下的时变啮合参数对系统振动特性的影响;(5)完成了一对采用刀倾半展成法加工的准双曲面齿轮副的切齿加工试验、滚检啮合试验、齿面测量试验及振动水平测试试验,并将试验结果与理论分析及优化结果进行了对比,验证了本文论述的理论和方法的正确性。
李浩军[4](2020)在《汽车驱动桥传动系统数字化设计与优化方法》文中认为驱动桥作为汽车的核心部件,其传动系统的好坏对整车性能的影响起到了至关重要的作用。驱动桥种类和布置方式繁杂,包含多种类型齿轮传动型式,相互之间具有复杂的尺寸约束关系,是整车设计中的难点之一。由于缺乏有效的专用开发工具,国内许多驱动桥制造企业多采用测绘、类比设计等传统的开发模式。因此为提高驱动桥开发效率、减少设计人员工作强度,有必要研究驱动桥传动系统的数字化设计与优化方法。本文在分析典型驱动桥传动型式和结构特点的基础上,总结了驱动桥的典型构型方式。研究了驱动桥传动系统载荷的自动传递方法以及关键传动元件的数字化设计计算方法;研究了系统的尺寸约束关系及优化方法,并开发了驱动桥传动系统数字化设计软件。具体的研究工作如下:1.对典型驱动桥进行结构分析,归纳出主减速器、差速器、轮边减速器的传动型式和结构特点。为方便构型,以轴系作为驱动桥传动系统的基本单元并总结出各级轴系的典型布置型式,从而完成驱动桥所有零部件的模块化分类,实现了驱动桥传动系统的构型设计。2.总结驱动桥关键传动元件的设计计算方法,根据驱动桥不同构型的特点,分析传动系统内部载荷的传递关系。将载荷传递方法及零件设计方法编写为计算机程序,从而可以通过给定的系统载荷和零部件基本设计参数快速而准确的获得各级轴系关键传动元件的应力和寿命值。3.对多种类型齿轮设计参数与强度、重合度的敏感性进行分析,为选择合适驱动桥轴系关键传动元件优化变量提供指导。总结各种构型方式下的传动系统各轴系之间以及轴系内部各零件之间安装尺寸的约束关系,使用Matlab的SQP优化算法,以驱动桥结构轻量化为目标,保证各关键传动元件在满足强度和寿命的条件下对传动系统进行整体优化,使体积得到有效减少。4.采用Matlab和MFC的混合编程开发驱动桥传动系统设计软件,并利用该软件对某一款驱动桥产品进行设计计算和优化,使该桥传动元件的体积得到有效减小。最后使用Romax Designer软件对优化后的产品设计方案进行计算分析,将Romax Designer计算分析和本文软件的计算结果进行对比,显示结果较为一致。验证了本文研究的驱动桥传动系统数字化设计与优化方法及软件的正确性和有效性。可以为驱动桥传动系统的设计提供便捷的软件工具,从而提高开发效率、缩短研发周期。
江飞洋[5](2019)在《准双曲面齿轮传动时变啮合刚度计算及机床调整参数影响分析》文中研究指明准双曲面齿轮传动具有重合度大、承载能力强、传动效率高、传动平稳、噪声小以及减速比大等一系列优点,可用来传递两相错轴之间的运动和动力,由于偏置距的存在被广泛应用于汽车等对空间上有特殊要求的机械传动装置中。齿轮副啮合刚度的时变性会引起传动系统的周期性振动,因此开展准双曲面齿轮副时变啮合刚度高效准确计算及其影响因素分析是一个重要的研究方向,对提高准双曲面齿轮传动的动态性能具有重要的理论意义和工程实用价值。本文针对格里森变性法(HGM)准双曲面齿轮,开展齿轮副实体建模、接触分析(TCA)与承载接触分析(LTCA)、时变啮合刚度计算、小轮机床调整参数对时变啮合刚度和动力学性能影响研究。论文的主要研究工作如下:(1)基于齿轮啮合原理,从加工刀具产形面方程出发推导出大小轮齿的齿面方程数学表达式。根据共轭条件建立齿面接触方程,求解接触轨迹及接触椭圆;而后基于Matlab编程求解齿面方程获取齿面离散点坐标,利用Imageware软件拟合轮齿曲面,导入Ug软件建立齿轮副的三维实体模型。(2)建立准双曲面齿轮副的有限元模型,利用子结构法求解接触齿面法向柔度矩阵,进而建立准双曲面齿轮的承载接触分析数学模型,采用迭代算法求解承载接触方程,获得齿面接触力和接触变形,进而计算齿轮副时变啮合刚度,与有限元计算结果对比吻合良好。(3)基于LTCA时变啮合刚度计算方法,研究HGM小轮机床调整参数对齿轮副单齿啮合刚度和综合啮合刚度的影响规律,得出随着齿高曲率修正系数和小轮产形轮节锥距的增加,啮合刚度呈现出增大的趋势,随着垂直轮位和径向刀位的增加,啮合刚度呈现出减小的趋势。(4)综合考虑时变啮合刚度、传递误差、齿侧间隙等内部激励,基于集中参数法建立准双曲面齿轮传动弯-扭-轴耦合振动分析模型,研究了不同小轮机床调整参数对齿轮副振动加速度、动态传递误差及动态啮合力的影响规律,得出齿高曲率修正系数和产形轮节锥距的增加会劣化齿轮副动态性能,而垂直轮位和径向刀位的增加有益于改善齿轮副动态性能。
张录合[6](2019)在《曲线对构齿轮啮合特性及加工方法研究》文中认为通常来说,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。
蒋闯[7](2018)在《曲齿锥齿轮高效率、低消耗粗切加工关键技术研究》文中研究说明曲齿锥齿轮(包括弧齿锥齿轮、摆线锥齿轮与曲齿内锥齿轮)在汽车、工程机械、直升机、船舶、港口机械等领域有广泛应用,国内市场对高品质曲齿锥齿轮的需求量很大,传统的“五刀法”由于加工效率及精度低正逐渐被淘汰。近十年,“两刀法”从发达国家引入我国,但由于我国的轮坯材质控制与等温正火处理技术与国外差距较大,导致刀具消耗严重,进口设备购置成本高进一步加剧了制齿成本,难以满足车辆和工程机械用曲齿锥齿轮大批量、低成本的市场需求。相比之下,四刀法更适合我国国情,粗精切分开,粗切在国产铣齿机上使用低价刀具加工,仅以较少余量留给精切,有效缓解了刀具消耗,进而降低了制齿成本。本文针对四刀法粗切加工中的进给速度优化、粗精切齿面匹配、加工参数优化与曲齿内锥齿轮高效加工等关键技术进行研究,探索适合中国国情的曲齿锥齿轮高效率、低消耗粗切加工方法。论文主要研究内容及创新点如下:(1)开展了弧齿锥齿轮成形法粗切加工切削力与切齿效率研究,确定瞬时切削深度与厚度的计算方法,实时判断工作刀齿数量与刀齿类别。利用斜角切削理论完成了多刀齿切削力的计算,构建了等切削力计算理论,在有限元数值模拟切削力的基础上进行了成形切削力采集实验,完成了大轮的高效粗切加工,为四刀法的实施建立了先决条件。(2)基于成形切削力模型实现对弧齿锥齿轮展成粗切加工切削力的研究,根据瞬时切削区域与轮坯齿面的位置关系,计算五个阶段的切削区域边界,确定各个阶段瞬时切削深度与厚度,构建与实际工况相吻合的切向切削力计算理论,完成不同区域切削面积与切削力计算,开展了展成切削力采集实验,实现了等切削力进给控制,有效提高了切齿效率。(3)针对成形与展成两种加工方法,分别建立起弧齿锥齿轮与摆线锥齿轮两种齿制切齿加工的通用数学模型,完成了展成法加工的数控化等效转换,对工作轴的运动控制进行深入研究,建立了基于弧齿锥齿轮刀具粗切加工摆线锥齿轮的计算方法,分析了粗精切齿面的匹配误差,为摆线锥齿轮的低耗粗切加工建立了理论基础。(4)提出了基于弧齿锥齿轮铣刀盘粗切摆线锥齿轮的优化设计方法。根据通用数学模型与初始加工参数计算理论,以优化成形加工参数与展成运动多项式系数为目标,编写加工参数优化程序,在虚拟仿真分析的基础上开展切齿区域对比与粗精切齿面匹配实验,实现了摆线锥齿轮的刀具低消耗加工,为汽车驱动桥主被动齿轮的成本控制提供了新的思路。(5)提出了使用盘状铣刀铣削加工曲齿内锥齿轮的方法,完成了独特的垂直式刀倾角计算,确定了刀位与床位的补偿方式,实现了内锥齿轮参考点压力角与螺旋角的计算,通过对加工参数的调整拓展了内锥齿面压力角修正能力,采用等切削力进给方式完成了提高加工效率的切齿实验,为曲齿内锥齿轮的高效制造提供了新的方法,也为曲齿锥齿轮精锻模具的快速制造提供了新的途径。
刘程[8](2017)在《某轻型货车驱动桥准双曲面齿轮强度和时变啮合特征研究》文中提出近年来,随着科技的发展和人民生活水平的提高,人们对汽车的可靠性和舒适性提出了更高的要求。驱动桥作为汽车传动系中最重要的总成部件之一,其可靠性和噪声辐射水平是产品设计中重要的考虑因素。汽车驱动桥主减速器中准双曲面齿轮需要传递较大扭矩,在啮合过程中会产生大的交变载荷从而影响驱动桥齿轮的疲劳寿命以及驱动桥整体噪声辐射,是传动系中工作条件最为恶劣的部件之一。由于其啮合原理及制造工艺复杂,各大驱动桥制造厂商在驱动桥准双曲面齿轮疲劳和总成整体噪声设计方面仍然面临诸多难题。本文依托吉林大学与某汽车企业合作的《某轻型货车驱动桥准双曲面齿轮疲劳和噪声机理研究》项目对驱动桥准双曲面齿轮疲劳和噪声产生机理进行深入研究。建立一种利用有限元法分析驱动桥准双曲面齿轮齿根应力分布,并获得齿轮时变传动误差和啮合刚度等啮合参数的方法。为深入、全面地研究驱动桥的可靠性和振动噪声辐射提供了坚实的理论基础。本文的研究内容主要包括以下几部分:1、由于准双曲面齿轮几何模型是研究驱动桥齿轮可靠性和动态性能的基础,本文提出一种建立HFT准双曲面齿轮齿面几何建模的数值计算方法。首先基于Gleason机床获得从刀具到工件的坐标变换矩阵,其次按照齿轮机床加工参数和齿坯参数建立齿面坐标求解方程,再次针对非线性方程组初值取值问题,根据齿轮加工过程提出一种利用模拟退火算法得到齿轮啮合中点估计值的方法,以此啮合中点作为初始值求解齿面上其它点坐标,并基于MATLAB软件建立准双曲面齿轮齿面坐标求解程序SURFACE。最后得到齿轮齿面坐标,导入到CATIA软件中建立齿轮副三维模型。2、本文基于子结构法建立了驱动桥整体有限元模型。驱动桥主减速器准双曲面齿轮齿根疲劳寿命不仅与齿轮的几何形状有关,而且与齿轮的加载载荷以及边界条件有关。为准确模拟驱动桥准双曲面齿轮真实工作边界条件,本文利用ABAQUS软件建立驱动桥中支撑壳体有限元子结构模型,把子结构部件内部自由度映射到约束节点位置。这种建模方法既可以准确的模拟驱动桥齿轮以及轴承的非线性接触关系,也考虑了驱动桥壳、差速器壳、主减速壳等部件变形对驱动桥准双曲面齿轮齿根弯曲应力的影响。3、基于上述驱动桥整体有限元模型,建立了驱动桥准双曲面齿轮齿根弯曲应力预测模型,并与驱动桥准双曲面齿轮齿根弯曲应力台架试验结果进行对比分析。结果表明,本文所建立模型可以较为准确的预测驱动桥准双曲面齿轮在加载状态下的齿根受力状态。为进一步分析安装偏差对准双曲面齿轮弯曲应力的影响,本文对比了不同安装偏差对齿轮齿根弯曲应力影响程度。基于齿轮齿根危险点应力变化历程,本文建立了一种快速预测驱动桥齿轮弯曲疲劳的方法,并利用此方法分析了驱动桥齿轮不同类型安装偏差对弯曲疲劳参数的影响。本文所建立的驱动桥准双曲面齿轮齿根弯曲疲劳预测方法以及分析结果可以为驱动桥齿轮疲劳设计提供指导。4、提出了基于有限元方法的驱动桥准双曲面齿轮传动误差及时变啮合刚度计算模型,并对其影响因素进行分析。本文首先利用ABAQUS有限元方法对准双曲面齿轮进行载荷啮合分析(LTCA),得到齿轮的静态传动误差和动态传动误差,并讨论了二者之间的联系。结果表明,准双曲面齿轮的动态传动误差和静态传动误差差别不大。然后对比分析载荷,安装偏差对静态传动误差的影响,以及转速波动对动态传动误差的影响。最后提出一种利用有限元法计算齿轮啮合刚度的方法,并分析了不同载荷对齿轮啮合刚度的影响,为准双曲面齿轮系统动力学分析提供基础。5、建立了基于驱动桥准双曲面齿轮系统和驱动桥桥壳动态效应相互耦合的驱动桥噪声辐射预测模型。首先利用传统集中参数法建立14自由度准双曲面齿轮振动模型,获得驱动桥轴承位置的动态载荷;其次利用模态叠加法得到驱动桥桥壳的动态响应;再次将有限元计算结果作为输入,利用动态边界元法预测驱动桥辐射噪声;最后搭建台架试验,对驱动桥振动和噪声水平进行测量,并与预测结果进行对比。结果表明,驱动桥桥壳表面垂直方向的振动与驱动桥噪声辐射水平关联度较大,驱动桥噪声辐射水平是驱动桥齿轮系统和驱动桥壳动态耦合的结果,试验结果与预测结果相差不大,所建立的预测模型可以较为准确预测驱动桥振动及噪声辐射。本文利用有限元法、集中参数法、边界元法相结合的方法对驱动桥准双曲面齿轮疲劳和噪声的产生机理进行研究。形成了一套完整的驱动桥准双曲面齿轮三维模型建立、齿轮系统疲劳寿命及噪声预测、分析的方法和流程。本文的研究方法、流程和研究结果为驱动桥的可靠性和噪声设计提供参考,可以用来指导驱动桥生产实践,对其它齿轮传动系统的设计也具有很好的参考价值。
苏星溢[9](2015)在《主减速器准双曲面齿轮的优化研究与试验》文中研究说明主减速器是汽车后桥重要组成部分,其工作性能对底盘的振动噪声有重要的影响,而准双曲面齿轮作为主减速器中最主要的部件,在高速、重载情况下其振动特性直接影响后桥传动系统的舒适性。我国自主品牌汽车的振动噪音普遍比国外品牌严重,形成噪音污染和能源损失,在节能减排的全球趋势下,准双曲面齿轮的动力学特性是国内外研究者所关注的研究方向。本文所研究某跨界车型的后桥振动噪音较大,而主减速器中的准双曲面齿轮是振动噪音的主要来源。在动态激励输入的情况下,齿轮系统会产生动态振动响应,通过分析齿轮系统动态耦合振动机理,确定动态激励的种类和性质,轮齿时变啮合刚度、齿轮误差、啮合冲击引起的内部激励与发动机及路面阻力引起的外部激励,导致的各种类型振动相互影响,形成耦合效应。为了研究这些因素对齿轮系统振动影响规律,采用机械动力学的理论和方法建立齿轮系统12自由度动力学微分方程,通过理论计算、试验得到方程中各部分集中质量、等效刚度和等效阻尼的参数,用集中参数系统代替齿轮系统中的连续分布参数系统,结合无量纲化和Newmark-β数值求解方法求解齿轮系统动态耦合振动动力学微分方程,得到时变啮合刚度、压力角、齿侧间隙对齿轮系统振动特性的影响。同时建立准双曲面齿轮系统的三维实体模型,结合动力学分析软件Adams和有限元分析软件Ansys,对理论的定量分析作仿真分析验证,得到时变啮合刚度、压力角、齿侧间隙与准双曲面齿轮振动特性的关系。对理论分析进行试验验证,采用本课题组开发的振动测试系统对不同齿侧间隙的主减速器总成进行测试,同时采用便携式振动噪音测试系统,对时变啮合刚度、齿侧间隙以及压力角优化后的主减速器进行整车路试,验证理论分析和仿真分析的正确性。
张佳欢[10](2013)在《螺旋锥齿轮的数字化加工》文中研究表明螺旋锥齿轮是相交轴传动中的重要基础元件,由于其传动平稳、噪声小、承载能力大、传动比大,因此被广泛应用于汽车、工程机械、矿山机械、航空等领域的动力机械关键部件。随着我国制造业的快速发展,上述领域对螺旋锥齿轮的需求量逐渐增大,所以提高螺旋锥齿轮的加工效率与质量是目前螺旋锥齿轮加工行业所追求的目标。目前,一般采用专用锥齿轮铣齿机床与专用刀具对螺旋锥齿轮进行加工,由于机床结构复杂、加工误差大、需要反复调整计算与试切、生产过程复杂、周期长等问题,同时加工的齿轮缺乏互换性,齿轮只能成对使用和更换,维修不便,成本高。而且由于铣齿机床结构尺寸等因素的制约,大规模高精度的螺旋锥齿轮很难得到制造。因此,解决这些问题在螺旋锥齿轮加工制造方面有着重要的意义。采用数控技术对螺旋锥齿轮进行数字化制造是实现其高效高精度加工的主要途径。通用数控加工方法摆脱了专用设备的制约,在普通铣削加工中心上就能完成各种齿制与模数规格的螺旋锥齿轮加工,在小批量及特殊规格的齿轮加工方面有着十分明显的优势。同时,这一方法使得加工工艺得到简化,达到更高精度,降低了设备与刀具成本,使得螺旋锥齿轮的加工朝着高柔性、强互换性发展。本文针对螺旋锥齿轮数字化制造问题的研究内容如下:1.介绍了螺旋锥齿轮中准双曲面锥齿轮的基本理论,分析了传统的加工方法及数学模型。2.针对准双曲面锥齿轮的加工特点,确定机床配置、数控系统功能以及CAD/CAM软件支撑。3.分析了螺旋锥齿轮的加工工艺,在CAD/CAM软件中实现了准双曲面锥齿轮的建模和加工轨迹生成,并根据数控机床结构与数控系统的指令格式构建后置处理生成加工代码。4.对加工过程以及刀位轨迹进行仿真与验证。5.在五轴数控机床上对准双曲面螺旋锥齿轮进行实际加工,实现了准双曲面螺旋锥齿轮的数字化加工。
二、工程机械驱动桥准双曲面齿轮的优化选型设计(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、工程机械驱动桥准双曲面齿轮的优化选型设计(论文提纲范文)
(1)商用车传动系统机油品质监测预警系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 离线机油检测技术研究现状 |
1.2.2 在线机油监测技术研究现状 |
1.2.3 机油检测技术的发展趋势 |
1.3 本论文的主要工作和章节安排 |
1.3.1 本论文的主要工作 |
1.3.2 本论文的章节安排 |
第2章 商用车传动系统机油品质劣化指标的确定及测试方法研究 |
2.1 机油劣化指标的确定 |
2.1.1 商用车传动系统润滑油性能要求 |
2.1.2 商用车传动系统润滑油选用规则 |
2.1.3 商用车传动系统机油的劣化 |
2.1.4 确定机油品质劣化的特征指标 |
2.2 基于介电常数的机油品质测试方法研究 |
2.2.1 介电常数作为综合评价指标的理论基础 |
2.2.2 试验验证介电常数与劣化指标的关系 |
2.2.3 介电常数与酸值的关系 |
2.2.4 介电常数与铁含量的关系 |
2.2.5 介电常数与水分的关系 |
2.2.6 试验结论 |
2.3 基于粘度的机油品质测试方法研究 |
2.3.1 机油流量计的选型 |
2.3.2 机油粘度-温度特性的研究 |
2.3.3 机油粘度与流量的关系 |
2.4 本章小结 |
第3章 机油监测预警系统的设计与实现 |
3.1 监测系统硬件的设计 |
3.1.1 油液循环模块设计 |
3.1.2 数据采集模块选型 |
3.1.3 数据处理模块的设计 |
3.1.4 系统控制模块的选型 |
3.1.5 显示预警模块的选型 |
3.1.6 电源处理模块 |
3.2 监测系统软件的实现 |
3.2.1 KEIL μVision软件简介 |
3.2.2 系统程序开发 |
3.2.3 软件仿真与在线调试 |
3.3 本章小结 |
第4章 油品监测预警系统测试模拟试验台的搭建与试验验证 |
4.1 油品监测预警系统测试模拟试验台的设计与搭建 |
4.2 测试模拟试验台试验验证 |
4.3 本章小结 |
第5章 车载监测信息无线传输系统与数据库的开发 |
5.1 车载监测信息无线传输系统的开发 |
5.2 数据库的开发 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 全文展望 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(2)基于锥面刃磨法的新型麻花钻刃磨机虚拟样机的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究的目的和意义 |
1.3 麻花钻刃磨国内外的研究现状 |
1.3.1 国内外研究现状 |
1.3.2 麻花钻刃磨装置的发展现状 |
1.4 论文的主要工作及创新之处 |
1.4.1 论文的主要工作 |
1.4.2 创新之处 |
1.5 本章小结 |
第2章 麻花钻的建模及锥面刃磨法对钻尖几何参数的影响 |
2.1 引言 |
2.2 直线主切削刃磨麻花钻的建模 |
2.3 麻花钻钻尖几何参数的测量 |
2.3.1 麻花钻主切削刃上测量坐标系建立 |
2.3.2 麻花钻主切削刃上后角测量 |
2.3.3 麻花钻主切削刃上前角测量 |
2.3.4 麻花钻主切削刃上前角和后角比较分析 |
2.3.5 刃磨参数对钻尖几何角度影响规律 |
2.4 Matlab中对外缘后角的求解 |
2.4.1 锥面刃磨法刃磨参数对后角求解理论 |
2.4.2 Matlab软件中建立麻花钻后刀面数学模型及后角求解 |
2.5 本章小结 |
第3章 麻花钻刃磨参数对钻削性能的影响及刃磨参数确定 |
3.1 引言 |
3.2 仿真实验设计 |
3.2.1 实验方法 |
3.2.2 实验参数设置 |
3.2.3 实验结果处理 |
3.3 锥面刃磨法刃磨参数对钻削性能的影响 |
3.3.1 刃磨参数对钻尖Mises应力的影响 |
3.3.2 刃磨参数对钻尖温度的影响 |
3.3.3 刃磨参数对刀具转矩影响 |
3.3.4 刃磨参数对刀具轴向力影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 新型麻花钻刃磨机虚拟样机的设计 |
4.1 引言 |
4.2 新型麻花钻刃磨机虚拟样机传动机构 |
4.3 新型麻花钻刃磨机零部件的设计及选型 |
4.3.1 砂轮设计及砂轮回转中心计算 |
4.3.2 传动机构齿轮的设计 |
4.3.3 传动机构各零部件的三维建模 |
4.3.4 主轴电机的选用 |
4.3.5 偏距e调节及自锁计算 |
4.3.6 导轨的设计 |
4.4 虚拟样机的装配及干涉分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 麻花钻刃磨机虚拟样机的仿真 |
5.1 引言 |
5.2 Adams广义坐标系下运动方程和动力方程求解理论 |
5.2.1 Adams广义坐标系下运动方程求解理论 |
5.2.2 Adams广义坐标系动力方程求解理论 |
5.3 Adams中建立虚拟样机 |
5.3.1 虚拟样机模型简化 |
5.3.2 Adams中对虚拟样机传动机构约束 |
5.4 虚拟内锥面传动机构运动学求解 |
5.4.1 虚拟内锥面传动机构运动学分析 |
5.4.2 Adams中对虚拟样机传动机构运动学仿真 |
5.5 虚拟内锥面传动机构动力学求解 |
5.6 本章小结 |
总结与展望 |
总结 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间的研究成果 |
致谢 |
(3)准双曲面齿轮副啮合性能优化与非线性动力学特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及选题意义 |
1.2 国内外研究概况 |
1.2.1 准双曲面齿轮副设计研究 |
1.2.2 轮齿几何接触分析研究 |
1.2.3 安装误差敏感性研究 |
1.2.4 承载啮合分析研究 |
1.2.5 准双曲面齿轮传动系统动力学特性研究 |
1.3 现阶段研究不足及关键问题 |
1.4 本文研究内容 |
1.5 本章小结 |
2 准双曲面齿轮副啮合及成形理论 |
2.1 共轭曲面接触 |
2.1.1 空间运动曲面 |
2.1.2 曲面啮合原理 |
2.1.3 共轭曲面求解 |
2.2 准双曲面齿轮副几何要素 |
2.2.1 齿轮副的节锥 |
2.2.2 节锥几何要素 |
2.2.3 纵向齿形关系 |
2.2.4 节点诱导曲率 |
2.3 准双曲面齿轮副轮坯设计 |
2.3.1 确定齿轮副节锥 |
2.3.2 大轮轮坯尺寸 |
2.3.3 小轮轮坯尺寸 |
2.4 准双曲面齿轮副成形理论 |
2.4.1 机床铣齿原理 |
2.4.2 局部共轭理论 |
2.4.3 局部共轭的数学描述 |
2.5 大轮工艺节锥 |
2.6 成形法加工大轮 |
2.6.1 大轮产形轮节锥 |
2.6.2 大轮计算点曲率 |
2.6.3 大轮机床加工参数 |
2.7 刀倾法加工小轮 |
2.7.1 小轮计算点曲率 |
2.7.2 小轮切齿节锥 |
2.7.3 小轮曲率修正 |
2.7.4 小轮产形轮节锥 |
2.7.5 小轮机床加工参数 |
2.8 本章算例 |
2.9 本章小结 |
3 准双曲面齿轮副数字化建模、接触特性分析及优化设计 |
3.1 准双曲面齿轮副精确建模 |
3.1.1 大轮齿面模型 |
3.1.2 小轮齿面模型 |
3.1.3 齿根过渡曲面模型 |
3.1.4 三维实体模型 |
3.2 齿面接触特性分析 |
3.2.1 轮齿几何接触分析 |
3.2.2 安装位置调整 |
3.2.3 齿面啮合印痕 |
3.2.4 传动误差曲线 |
3.3 啮合性能全局优化 |
3.3.1 常见啮合缺陷 |
3.3.2 传统调试参数 |
3.3.3 多目标优化模型 |
3.3.4 迭代计算参数 |
3.3.5 约束条件定义 |
3.3.6 优化计算流程 |
3.3.7 算例分析 |
3.4 本章小结 |
4 准双曲面齿轮副安装误差敏感性分析及优化设计 |
4.1 准双曲面齿轮副安装误差 |
4.1.1 安装误差参数化描述 |
4.1.2 考虑安装误差的啮合方程 |
4.2 安装误差对啮合性能的影响 |
4.2.1 啮合印痕参数化表示 |
4.2.2 对啮合印痕的影响 |
4.2.3 对传动误差的影响 |
4.3 啮合印痕对安装误差敏感度优化 |
4.4 本章小结 |
5 载荷变化时准双曲面齿轮副啮合参数的演变规律分析 |
5.1 时变啮合参数的数学描述 |
5.1.1 时变等效啮合力 |
5.1.2 时变等效啮合点位置 |
5.1.3 传动误差函数 |
5.1.4 轮齿综合弹性变形量 |
5.1.5 时变啮合刚度 |
5.2 有限元模型构建 |
5.3 计算方法验证 |
5.3.1 直齿轮副啮合刚度验证 |
5.3.2 承载啮合试验印痕验证 |
5.4 时变啮合参数计算 |
5.5 啮合参数演变规律 |
5.6 本章小结 |
6 准双曲面齿轮副非线性动力学特性分析 |
6.1 系统动力学模型及方程 |
6.1.1 系统动力学模型 |
6.1.2 动力学微分方程 |
6.2 参数等效 |
6.2.1 弯曲振动方向 |
6.2.2 轴向振动方向 |
6.2.3 扭转振动方向 |
6.3 系统激励分析 |
6.3.1 啮合刚度激励 |
6.3.2 传动误差激励 |
6.3.3 啮合冲击激励 |
6.3.4 齿侧间隙 |
6.4 方程及参数无量纲化 |
6.5 方程求解与响应分析方法 |
6.5.1 方程求解方法 |
6.5.2 响应分析方法 |
6.6 本章算例 |
6.6.1 不同啮合频率时的系统响应特性 |
6.6.2 不同载荷工况下的系统响应特性 |
6.6.3 阻尼比对系统响应特性的影响 |
6.6.4 啮合频率对系统响应特性的影响 |
6.6.5 齿侧间隙对系统响应特性的影响 |
6.7 本章小结 |
7 准双曲面齿轮副啮合特性试验分析 |
7.1 切齿加工试验 |
7.1.1 齿坯参数 |
7.1.2 机床及刀盘参数 |
7.1.3 铣齿现场 |
7.2 滚检啮合试验 |
7.2.1 仿真干涉检验 |
7.2.2 滚检试验现场 |
7.2.3 无安装错位滚检 |
7.2.4 含安装错位滚检 |
7.3 齿面测量试验 |
7.4 振动水平测试 |
7.5 本章小结 |
8 总结与展望 |
8.1 论文总结 |
8.2 研究展望 |
参考文献 |
附录1 算例准双曲面齿轮副齿坯设计图纸 |
附录2 算例准双曲面齿轮副齿面测量结果 |
攻读博士学位期间参与的科研项目及成果情况 |
(4)汽车驱动桥传动系统数字化设计与优化方法(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题的研究背景以及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 课题主要研究内容 |
第二章 汽车驱动桥传动系统的构型分析 |
2.1 典型驱动桥传动系统结构及布置形式 |
2.2 主减速器的构型分析 |
2.2.1 主减速器的结构类型 |
2.2.2 主减速器的传动形式 |
2.2.3 主减速器齿轮的支承形式 |
2.3 差速器的构型分析 |
2.4 轮边减速器的构型分析 |
2.5 传动系统基本单元以及模块化设计 |
2.6 本章小结 |
第三章 关键传动元件的数字化设计 |
3.1 齿轮几何参数计算和强度校核 |
3.1.1 主减速器齿轮的几何参数计算和强度校核 |
3.1.2 差速器齿轮的几何参数计算和强度校核 |
3.1.3 轮边减速器齿轮的几何参数计算和强度校核 |
3.2 轴载荷计算和强度校核 |
3.3 轴承载荷和寿命计算 |
3.4 轴系的载荷传递 |
3.5 程序表达以及方法实现 |
3.5.1 计算参数的定义 |
3.5.2 计算方法的表达 |
3.5.3 动态内存的使用 |
3.6 本章小结 |
第四章 驱动桥传动系统优化方法的建立 |
4.1 优化函数与方案的选择 |
4.2 基于Matlab的驱动桥优化数学模型建立 |
4.2.1 设计变量的选择 |
4.2.2 目标函数的建立 |
4.2.3 约束条件的确定 |
4.3 驱动桥整体优化的确定 |
4.4 本章小结 |
第五章 驱动桥传动系统设计的软件开发和实例验证 |
5.1 基于C++和Matlab的混合编程 |
5.1.1 Matlab调用C++动态链接库 |
5.1.2 C++调用Matlab引擎 |
5.1.3 混合编程的程序实现 |
5.2 基于MFC的软件开发 |
5.2.1 程序的结构功能和流程图 |
5.2.2 关键问题的解决 |
5.2.3 软件的开发 |
5.2.4 驱动桥传动系统设计实例 |
5.3 基于Romax的实例验证 |
5.3.1 Romax软件简介 |
5.3.2 Romax驱动桥传动系统建模 |
5.3.3 Romax对比验证 |
5.4 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文工作总结 |
6.2 后期展望 |
致谢 |
参考文献 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
(5)准双曲面齿轮传动时变啮合刚度计算及机床调整参数影响分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 课题的研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 TCA及 LTCA技术研究 |
1.2.2 齿轮副时变啮合刚度计算研究 |
1.2.3 齿轮传动系统动态响应研究 |
1.3 本文的主要研究内容 |
2 准双曲面齿轮模型建立及齿面接触分析 |
2.1 引言 |
2.2 准双曲面齿轮的切齿原理及切齿方法 |
2.2.1 准双曲面齿轮的切齿原理 |
2.2.2 准双曲面齿轮的切齿方法 |
2.3 准双曲面齿轮的齿面方程 |
2.3.1 机床机床调整参数 |
2.3.2 准双曲面齿轮加工坐标系 |
2.3.3 刀具曲面方程 |
2.3.4 坐标变换矩阵 |
2.3.5 建立小轮齿面方程 |
2.3.6 建立大轮齿面方程 |
2.4 齿面接触分析 |
2.4.1 TCA数学模型建立 |
2.4.2 TCA非线性方程组初值确定 |
2.4.3 齿面接触区的确定 |
2.4.4 算例 |
2.5 准双曲面齿轮副模型建立 |
2.5.1 齿面离散点拟合齿面 |
2.5.2 实体模型建立与装配 |
2.6 本章小结 |
3 准双曲面齿轮副时变啮合刚度计算 |
3.1 引言 |
3.2 准双曲面齿轮承载接触分析 |
3.2.1 划分齿面接触区 |
3.2.2 承载接触数学模型 |
3.2.3 接触点弯曲-剪切柔度矩阵 |
3.2.4 接触方程的求解算法 |
3.3 基于承载接触分析的啮合刚度计算 |
3.3.1 弯曲-剪切刚度的确定 |
3.3.2 接触刚度 |
3.3.3 啮合刚度的合成 |
3.4 计算方法的验证 |
3.4.1 基于有限元法的啮合刚度计算 |
3.4.2 有限元法与基于LTCA法的计算结果对比 |
3.5 本章小结 |
4 机床调整参数对准双曲面齿轮副时变啮合刚度的影响分析 |
4.1 引言 |
4.2 小轮齿高曲率修正系数对齿轮时变啮合刚度的影响分析 |
4.3 小轮产形轮节锥距对齿轮时变啮合刚度的影响分析 |
4.4 小轮垂直轮位对齿轮时变啮合刚度的影响分析 |
4.5 小轮径向刀位对齿轮时变啮合刚度的影响分析 |
4.6 本章小结 |
5 机床调整参数对准双曲面齿轮传动动态性能的影响分析 |
5.1 引言 |
5.2 准双曲面齿轮传动系统振动分析模型的建立 |
5.2.1 准双曲面齿轮传动系统的振动分析模型 |
5.2.2 准双曲面齿轮传动系统的动力学方程 |
5.2.3 动力学模型的参数输入 |
5.3 小轮机床调整参数对准双曲面齿轮传动动态性能的影响分析 |
5.3.1 小轮齿高曲率修正系数调整对传动系统动态性能的影响 |
5.3.2 小轮产形轮节锥距调整对传动系统动态性能的影响 |
5.3.3 小轮垂直轮位调整对传动系统动态性能的影响 |
5.3.4 小轮径向刀位调整对传动系统动态性能的影响 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
B.作者在攻读学位期间参与的科研项目 |
C.学位论文数据集 |
致谢 |
(6)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 |
(7)曲齿锥齿轮高效率、低消耗粗切加工关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 曲齿锥齿轮齿面成形技术研究现状 |
1.2.1 齿面加工技术研究现状 |
1.2.2 齿面修正技术研究现状 |
1.3 曲齿锥齿轮切削力研究现状 |
1.4 总结与分析 |
1.5 论文主要研究内容 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究思路 |
2 弧齿锥齿轮成形法粗切的切削力与加工效率研究 |
2.1 成形法加工数学模型 |
2.1.1 运动关系 |
2.1.2 加工数学模型 |
2.2 切削宽度和厚度计算 |
2.2.1 面锥齿线高度差计算 |
2.2.2 切齿工作角度计算 |
2.2.3 切削深度和厚度计算 |
2.3 刀尖圆弧面积计算 |
2.4 切削力计算与优化 |
2.4.1 切削力计算模型 |
2.4.2 剪切力计算 |
2.4.3 切削力计算 |
2.4.4 基于等切削力的进给速度优化 |
2.5 实例仿真验证 |
2.5.1 切削力理论计算 |
2.5.2 等切削力计算 |
2.5.3 切削力有限元仿真 |
2.6 切齿实验 |
2.7 本章小结 |
3 弧齿锥齿轮展成法粗切的切削力与加工效率研究 |
3.1 切削区域定义 |
3.2 切削区域边界求解 |
3.2.1 啮合线求解 |
3.2.2 刀尖与轮坯面锥交线求解 |
3.2.3 刀尖与轮坯端面交线求解 |
3.2.4 切削刃与轮坯端面外圆交线求解 |
3.3 瞬时切削面积计算 |
3.3.1 空间点到直线距离计算 |
3.3.2 切削面积计算 |
3.4 切削力计算 |
3.4.1 恒速进给的切向切削力计算 |
3.4.2 基于等切削力的进给速度优化 |
3.5 算例分析 |
3.5.1 瞬时切削面积计算 |
3.5.2 瞬时切向切削力计算 |
3.5.3 基于等切削面积的切向切削力计算 |
3.6 切齿实验 |
3.7 本章小结 |
4 基于弧齿锥齿轮刀具的摆线锥齿轮低消耗粗切加工技术研究 |
4.1 摆线锥齿轮粗切加工的低消耗性分析 |
4.2 摆线锥齿轮成形法粗切加工数学模型 |
4.2.1 成形法刀盘模型 |
4.2.2 成形法加工模型 |
4.3 成形法原始加工参数计算 |
4.3.1 螺旋角计算 |
4.3.2 曲率半径计算 |
4.3.3 加工参数计算 |
4.4 摆线锥齿轮展成法粗切加工数学模型 |
4.4.1 展成法产形轮模型 |
4.4.2 展成法加工模型 |
4.5 摆线锥齿轮的数控加工运动形式 |
4.5.1 数控加工模型及等效转换 |
4.5.2 运动方程展开 |
4.6 展成法原始加工参数计算 |
4.7 原始齿面偏差计算 |
4.8 算例分析 |
4.8.1 成形法加工齿面偏差计算 |
4.8.2 展成法加工齿面偏差计算 |
4.9 本章小结 |
5 摆线锥齿轮粗切加工参数优化研究 |
5.1 成形法加工参数优化 |
5.2 展成法运动参数优化 |
5.2.1 取样点分布设计 |
5.2.2 目标函数构建 |
5.2.3 目标函数简化 |
5.2.4 运动系数优化 |
5.3 算例分析 |
5.3.1 成形法优化分析 |
5.3.2 展成法加工仿真及其优化分析 |
5.4 实验验证 |
5.5 本章小结 |
6 曲齿内锥齿轮高效率成形粗切加工技术研究 |
6.1 理论刀倾角计算 |
6.2 刀倾角等效转换 |
6.2.1 铣齿数学模型 |
6.2.2 垂直式刀倾角转化 |
6.3 压力角和螺旋角计算 |
6.4 压力角修正 |
6.5 刀位和床位修正 |
6.6 仿真分析与实验 |
6.6.1 曲齿内锥齿轮切削仿真 |
6.6.2 曲齿内锥齿轮切削实验 |
6.7 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要研究成果及结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
(8)某轻型货车驱动桥准双曲面齿轮强度和时变啮合特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文研究背景和选题意义 |
1.2 国内外研究现状概述 |
1.2.1 驱动桥准双曲面齿轮设计研究现状 |
1.2.2 驱动桥准双曲面齿轮齿面建模方法研究现状 |
1.2.3 驱动桥准双曲面齿轮弯曲强度及寿命预测研究现状 |
1.2.4 驱动桥准双曲面齿轮时变啮合特征研究现状 |
1.2.5 驱动桥准双曲面齿轮时变传动误差及啮合刚度研究现状 |
1.2.6 汽车驱动桥噪声预测研究现状 |
1.3 本文研究主要内容 |
第2章 驱动桥准双曲面齿轮三维实体模型建模 |
2.1 引言 |
2.2 小齿轮刀具轮廓 |
2.2.1 加工机床基本结构 |
2.2.2 加工机床刀具轮廓 |
2.3 小齿轮齿面坐标变换 |
2.3.1 刀具坐标系到摇台坐标系变换 |
2.3.2 摇台坐标系到机床参考坐标系变换 |
2.3.3 机床参考坐标系到工件坐标系变换 |
2.4 小齿轮齿面坐标求解 |
2.4.1 齿轮啮合方程 |
2.4.2 齿坯基本几何参数方程 |
2.4.3 齿面点坐标取值范围 |
2.4.4 齿轮啮合中点坐标估计 |
2.4.5 齿轮啮合中点坐标求解 |
2.4.6 齿面点参数取值范围求解 |
2.4.7 齿面点坐标求解 |
2.4.8 齿轮凸凹面相对位置求解 |
2.5 大齿轮齿面坐标求解 |
2.5.1 大齿轮刀具轮廓 |
2.5.2 大齿轮齿面点基本方程 |
2.5.3 齿面点坐标求解 |
2.5.4 齿轮凸凹面相对位置求解 |
2.6 某轻型货车驱动桥准双曲面齿轮副三维实体建模 |
2.6.1 齿面坐标计算程序 |
2.6.2 齿轮实体建模 |
2.7 本章小结 |
第3章 驱动桥整体有限元模型建立 |
3.1 引言 |
3.2 汽车驱动桥结构 |
3.2.1 输入轴 |
3.2.2 中间轴 |
3.2.3 输出轴 |
3.2.4 支撑壳体 |
3.3 驱动桥整体有限元建模方法 |
3.3.1 有限元模型前处理软件Hypermesh |
3.3.2 软件ABAQUS中隐式与显示求解器对比 |
3.4 驱动桥整体网格模型建立 |
3.4.1 输入轴建模 |
3.4.2 中间轴建模 |
3.4.3 输出轴建模 |
3.4.4 支撑壳体建模 |
3.4.5 大小齿轮建模 |
3.4.6 轴承建模 |
3.5 子结构模型的建立与求解 |
3.6 驱动桥整体有限元模型建立 |
3.6.1 整体有限元模型建立 |
3.6.2 接触属性建立 |
3.6.3 有限元模型边界条件建立 |
3.7 本章小结 |
第4章 驱动桥准双曲面齿轮齿根应力及疲劳寿命预测与分析 |
4.1 引言 |
4.2 驱动桥准双曲面齿轮齿根弯曲应力预测与试验分析 |
4.2.1 齿轮齿根弯曲应力有限元模型建立 |
4.2.2 齿轮齿根弯曲应力分析 |
4.2.3 齿轮齿根弯曲应力测量台架试验 |
4.2.4 试验与仿真对比分析 |
4.3 安装偏差对驱动桥准双曲面齿轮齿根弯曲应力影响分析 |
4.3.1 齿轮偏置距安装偏差v影响分析 |
4.3.2 齿轮交叉角度安装偏差gama影响分析 |
4.3.3 大齿轮轴向安装偏差g影响分析 |
4.3.4 小齿轮轴向安装偏差h影响分析 |
4.3.5 安装偏差对齿轮弯曲应力影响程度比较 |
4.4 驱动桥准双曲面齿轮弯曲疲劳寿命预测与试验分析 |
4.4.1 齿轮弯曲疲劳失效形式 |
4.4.2 齿轮单轴弯曲疲劳模型建立 |
4.4.3 齿轮弯曲疲劳寿命预测 |
4.4.4 齿轮疲劳台架试验 |
4.4.5 试验与仿真对比分析 |
4.5 安装偏差对驱动桥准双曲面齿轮弯曲疲劳寿命影响分析 |
4.5.1 齿轮偏置距安装偏差v影响分析 |
4.5.2 齿轮交叉角度安装偏差gama影响分析 |
4.5.3 大齿轮轴向安装偏差g影响分析 |
4.5.4 小齿轮轴向安装偏差h影响分析 |
4.5.5 安装偏差对齿轮弯曲疲劳影响程度比较 |
4.6 本章小结 |
第5章 驱动桥准双曲面齿轮时变传动误差和啮合刚度特征研究 |
5.1 引言 |
5.2 驱动桥准双曲面齿轮静态啮合传动误差分析 |
5.2.1 齿轮静态啮合有限元模型建立 |
5.2.2 齿轮静态传动误差 |
5.2.3 齿轮网格收敛性分析 |
5.2.4 载荷条件对齿轮静态传动误差影响分析 |
5.2.5 安装偏差对齿轮静态传动误差影响分析 |
5.3 驱动桥准双曲面齿轮动态啮合传动误差分析 |
5.3.1 齿轮动态啮合有限元模型建立 |
5.3.2 静态传动误差与动态传动误差对比分析 |
5.3.3 输入转速变化对动态传动误差影响分析 |
5.4 驱动桥准双曲面齿轮啮合刚度计算与分析 |
5.4.1 准双曲面齿轮啮合刚度计算模型 |
5.4.2 刚度模型计算精度验证 |
5.4.3 准双曲面齿轮无载荷传动误差 |
5.4.4 准双曲面齿轮加载传动误差 |
5.4.5 准双曲面齿轮啮合刚度 |
5.4.6 载荷对准双曲面齿轮啮合刚度影响分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 驱动桥噪声辐射预测与试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 驱动桥准双曲面齿轮啮合振动系统建模 |
6.2.1 准双曲面齿轮14自由度振动模型建立 |
6.2.2 振动系统参数确定 |
6.2.3 振动系统方程求解 |
6.3 驱动桥桥壳振动预测 |
6.3.1 齿轮系统振动求解 |
6.3.2 驱动桥轴承载荷求解 |
6.3.3 驱动桥桥壳动态分析 |
6.4 驱动桥噪声预测 |
6.4.1 驱动桥声辐射预测模型建立 |
6.4.2 驱动桥系统噪声辐射预测 |
6.5 驱动桥噪声辐射台架试验 |
6.5.1 驱动桥噪声试验台搭建 |
6.5.2 驱动桥振动噪声测量结果分析 |
6.6 噪声辐射测量结果与预测结果对比分析 |
6.7 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 论文创新点 |
7.3 论文展望 |
参考文献 |
攻读博士期间发表的学术论文及参与的科研项目 |
致谢 |
(9)主减速器准双曲面齿轮的优化研究与试验(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.3 课题研究的目的、意义 |
1.4 研究目标、研究内容和拟解决的关键问题 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 拟解决关键问题 |
1.5 拟采取的研究方法、技术路线 |
1.6 预期的研究成果和创新点 |
1.6.1 预期研究成果 |
1.6.2 创新性 |
第2章 准双曲面齿轮系统动态耦合振动机理分析 |
2.1 外部激励 |
2.2 内部激励 |
2.2.1 轮齿啮合冲击振动激励 |
2.2.2 轮齿时变啮合刚度 |
2.2.3 齿轮系统误差激励 |
2.3 本章小结 |
第3章 准双曲面齿轮耦合振动特性研究 |
3.1 准双曲面齿轮耦合振动分析模型的建立 |
3.1.1 准双曲面齿轮接触力分析 |
3.1.2 准双曲面齿轮非线性动力学方程的建立 |
3.2 齿轮系统动力学模型参数的确定 |
3.2.1 等效集中质量和等效转动惯量 |
3.2.2 等效刚度与等效阻尼 |
3.2.3 轮齿时变啮合刚度和平均啮合阻尼 |
3.3 齿轮系统振动激励确定 |
3.3.1 齿轮综合啮合误差激励 |
3.3.2 齿轮系统发动机激励 |
3.4 动力学模型求解 |
3.4.1 模型求解方法 |
3.4.2 动力学微分方程数值分析 |
3.5 齿侧间隙对准双曲面齿轮系统耦合振动影响 |
3.5.1 振动位移结果 |
3.5.2 振动加速度结果 |
3.6 啮合刚度对准双曲面齿轮系统耦合振动影响 |
3.6.1 振动位移结果 |
3.6.2 振动加速度结果 |
3.7 齿形压力角对准双曲面齿轮系统耦合振动影响 |
3.7.1 振动位移结果 |
3.7.2 振动加速度结果 |
3.8 本章小结 |
第4章 准双曲面齿轮系统仿真分析 |
4.1 准双曲面齿轮建模方法的研究 |
4.1.1 球面渐开线的形成原理 |
4.1.2 扫掠轨迹线的形成 |
4.2 主被齿模型的建立 |
4.2.1 被齿渐开线及轮齿齿廓基本曲线 |
4.2.2 被齿模型的建立 |
4.2.3 主动齿轮的滚切运动及模型的建立 |
4.2.4 准双曲面齿轮的装配及干涉检查 |
4.3 准双曲面齿轮动力学仿真 |
4.3.1 准双曲面齿轮系统模型导入 |
4.3.2 仿真模型的求解与结果分析 |
4.3.3 啮合刚度改变对准双曲面齿轮动力学特性的影响 |
4.3.4 压力角改变对准双曲面齿轮动力学特性的影响 |
4.3.5 齿侧间隙改变对准双曲面齿轮动力学特性的影响 |
4.3.6 时变啮合刚度、齿侧间隙以及压力角改变对准双曲面齿轮动力学特性的综合影响 |
4.4 准双曲面齿轮有限元分析 |
4.4.1 准双曲面齿轮实体模型的简化处理 |
4.4.2 主被齿模型网格划分 |
4.4.3 被齿的有限元模型前处理 |
4.4.4 主齿有限元模型前处理 |
4.4.5 主被齿有限元模型的组件的建立 |
4.4.6 准双曲面齿轮的动态啮合仿真结果分析 |
4.4.7 压力角变化准双曲面齿轮动态啮合特性的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 准双曲面齿轮系统试验分析 |
5.1 测试系统的基本原理 |
5.2 测试系统的主要功能 |
5.3 测试系统的组成 |
5.4 齿侧间隙对振动影响的试验分析 |
5.5 整车路试试验 |
5.6 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 本文的不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在硕士学位攻读期间发表的学术论文 |
(10)螺旋锥齿轮的数字化加工(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 螺旋锥齿轮加工的发展概况和现状 |
1.2.1 国外的发展历史和现状 |
1.2.2 国内的发展历史和现状 |
1.3 采用数控方法加工螺旋锥齿轮的目的和意义 |
1.4 本论文的主要研究内容和主要创新点 |
1.4.1 文章主要研究内容 |
1.4.2 文章主要创新点 |
第二章 准双曲面锥齿轮传动的基本原理及其建模技术 |
2.1 准双面曲面锥齿轮的结构 |
2.2 准双曲面锥齿轮的基础知识螺旋角及压力角 |
2.3 传统加工方法和加工机床的分析 |
2.3.1 端面铣齿法 |
2.3.2 端面滚齿法 |
2.3.3 传统的螺旋锥齿轮加工机床 |
2.3.4 传统的螺旋锥齿轮加工机床的坐标系及数学模型 |
2.4 准双曲面锥齿轮的建模 |
2.4.1 建模技术概述 |
2.4.2 准双曲面锥齿轮三维模型的建立 |
2.5 本章小结 |
第三章 数字化加工技术的研究 |
3.1 数字化加工中心的选型 |
3.2 数字化加工制造技术 |
3.2.1 计算机数字控制系统的选择 |
3.2.2 计算机辅助技术 |
3.3 UG NX 7.0 CAM 模块的编程步骤 |
3.3.1 CAD 模型的获取 |
3.3.2 加工工艺分析和规划 |
3.3.3 CAD 模型的完善 |
3.3.4 参数设置 |
3.3.5 刀具路径的生成 |
3.3.6 检查校验 |
3.3.7 后置处理 |
3.4 本章小结 |
第四章 准双曲面锥齿轮加工工艺的研究 |
4.1 准双曲面螺旋锥齿轮加工工艺的理论分析 |
4.1.1 机床配置与刀具 |
4.1.2 齿轮面加工工艺路线 |
4.1.3 加工路径规划 |
4.1.4 齿轮多轴数控加工中的位姿确定和干涉处理 |
4.2 大轮数控加工工艺的研究 |
4.2.1 粗加工 |
4.2.2 半精加工 |
4.2.3 精加工 |
4.3 小轮数控加工工艺的研究 |
4.3.1 小轮的粗加工 |
4.3.2 小齿轮的半精加工和精加工 |
4.4 本章小结 |
第五章 后置处理与仿真 |
5.1 后置处理概述 |
5.2 后置处理的数学计算原理 |
5.3 五轴加工后置处理数据转换的原理 |
5.4 利用 UG/Post Builder 建立后处理 |
5.5 集成仿真和验证 |
5.5.1 集成仿真和验证概述 |
5.5.2 准双曲面锥齿轮加工的集成仿真和验证 |
5.6 实例加工 |
5.7 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 缩略语 |
攻读学位期间的研究成果 |
四、工程机械驱动桥准双曲面齿轮的优化选型设计(论文参考文献)
- [1]商用车传动系统机油品质监测预警系统研究[D]. 陈希明. 吉林大学, 2021(01)
- [2]基于锥面刃磨法的新型麻花钻刃磨机虚拟样机的研究[D]. 房晨. 陕西理工大学, 2020(12)
- [3]准双曲面齿轮副啮合性能优化与非线性动力学特性研究[D]. 王笑乐. 合肥工业大学, 2020(01)
- [4]汽车驱动桥传动系统数字化设计与优化方法[D]. 李浩军. 重庆理工大学, 2020(08)
- [5]准双曲面齿轮传动时变啮合刚度计算及机床调整参数影响分析[D]. 江飞洋. 重庆大学, 2019(01)
- [6]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
- [7]曲齿锥齿轮高效率、低消耗粗切加工关键技术研究[D]. 蒋闯. 西北工业大学, 2018(02)
- [8]某轻型货车驱动桥准双曲面齿轮强度和时变啮合特征研究[D]. 刘程. 吉林大学, 2017(11)
- [9]主减速器准双曲面齿轮的优化研究与试验[D]. 苏星溢. 武汉理工大学, 2015(01)
- [10]螺旋锥齿轮的数字化加工[D]. 张佳欢. 上海师范大学, 2013(S2)