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本科毕业设计开题报告
全套图纸,加153893706
题目:普通精度圆柱齿轮渐开线误差检测装置设计
院(系): 机械工程学院
班级: 机制08-4班
姓名:
学号:
指导教师:
教师职称: 教授
黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告
题目
普通精度圆柱齿轮渐开线误差检测装置设计
来源
工程实际
1、研究目的和意义
齿轮检测技术在齿轮制造中占有很重要的地位,没有先进的检测技术和仪器,不可能制造出性能优良、高质量、高精度的齿轮。随着齿轮在工业工程等方面的广泛应用,对齿轮的精度要求越来越高。针对齿轮的齿形误差的测量测试,进行精确的测量。
2、国内外发展情况(文献综述)
1923年,德国Zeiss公司在世界首次研制成功一种称为“Tooth Surface Tester”的仪器,它实际上是机械展成式万能渐开线检查仪[1]。在此基础上经过改进,Zeiss公司于1925年推出了实用性仪器,并投入市场。50年代初,机械展成式万能螺旋线检测仪的出现[2],标志着全面控制齿轮质量成为现实。 1965年英国研制出光栅式单啮仪[3]。1970年,以黄潼年为主的中国工程师研发的齿轮整体误差测量技术,标志着运动几何法测量齿轮开始[4]。1970年,美国Fellows公司在芝加哥博览会展出Microlog 50,标志着数控齿轮测量中心的开始[5]。80年代末,日本大阪精机推出基于光学全息原理的非接触齿面分析机FS—35,标志着齿轮非接触测量法的开始[6]。
齿轮测量技术的演变,整体上考察过去一个世纪里齿轮测量技术的发展,主要表现在三个方面[7]:
1)在测量原理方面,实现了由“比较测量”到“啮合运动测量”,直至“模型化测量”的发展。
2)在实现测量原理的技术手段上,历经了“以机械为主”到“机电结合”,直至当今的“光—机—电”与“信息技术”综合集成的演变。
3)在测量结果的表述与利用方面,经历了从“指示表加肉眼读取”,到“记录器记录加人工研判”,直至“计算机自动分析并将测量结果反馈到制造系统”的飞跃。
机械展成式测量技术,20世纪70年代以前,齿轮测量原理主要以比较测量为主,其实质是相对测量。具体方式有两种:一是将被测齿轮与一标准齿轮进行实物比较,从而得到各项误差;二是展成测量法,就是将仪器的运动机构形成的标准特征线与被测齿轮的实际特征线作比较,来确定相应误差;而精确的展成运动是借助一些精密机构来实现的[8]。齿轮整体误差测量技术,1970年是齿轮测量技术的转折点。齿轮整体误差测量技术和齿轮测量机(中心)的出现解决了齿轮测量领域的一个难题,即在一台仪器上快速获取齿轮的全部误差信息[9]。1970年,我国在齿轮测量技术方面取得突破,发明了基于“跳牙”蜗杆的齿轮整体误差测量原理。经过30多年的完善与推广[10],这种起源于渐开线圆柱齿轮测量的方法已成为传动元件的运动几何测量法[11]。采用的标准元件也从蜗杆扩展到齿轮、齿条等。通过对传统齿形误差测量方法误差来源多、测头安装调整误差大等缺点进行分析,提出一种在 19JC万能工具显微镜上利用成像法实现渐开线圆柱直齿轮齿形误差测量的新方法[12]。积极采用齿轮国际标准,采用先进的加工工艺,如精滚工艺、修磨齿形及改变刀具材料实现硬齿面剃齿等,使齿轮制造质量批量、稳定地达到标准要求,是我国重要的技术经济政策[13]。齿轮的制造质量对提高机械传动系统的精度、寿命和降低噪声十分重要。这里提出了采用虚拟仪器技术、计算机技术等与传统齿轮检测仪相结合而构建的一种先进的齿轮误差检测系统,集先进的软硬件技术、现代信号处理技术于一体,实现了误差检测的自动化、可视化、智能化,提高了检测的精度和可靠性[14] 。随着我国汽车摩托车制造业的迅速发展,汽摩齿轮制造业也得到了空前快速的发展。尽快成为汽摩齿轮的全球制造与供应基地, 是我国齿轮制造业的总体发展战略, 并已经成为我国众多齿轮制造商的共识[15]。
3、研究/设计的目标:
通过改进普通精度圆柱渐开线误差检测装置,使装置在检测齿轮误差的时候能够更加的精确,更加的方便。
4、设计方案(研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等):
(1)收集资料,分析研究资料,明确设计内容;
(2)根据设计技术要求,完成总体结构方案的拟订;
(3)运动和动力参数的计算;
(4)通过强度等设计计算,完成监测装置结构的设计;
(5)利用CAD绘制总体装配图及零件工作图;
(6)整理设计说明书。
渐开线极坐标方程
k=
θk=tank-k
渐开线参数方程
x=rb×cosθ+rb×radθ×sinθ
y=rb×sinθ-rb×radθ×cosθ
渐开线及其形成直线BK在一圆上作纯滚动,其上K点的轨迹就是渐开线