文档介绍：大连理工大学
博士学位论文
白川德共轭曲面的基本原理与斜航式法向圆弧螺旋锥齿轮传动
的研究
姓名:段振云
申请学位级别:博士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:刘健;商向东
20021001
要摘这一不干涉条件,进而指出,当准面为平行轴和相交轴传动的节曲面时,不干涉条件自论文从工程需要出发,提出并研究了白川德曲面,这是对回转面、可展面、法向圆弧螺旋面共性特征的提炼与升华,据此可以构造和发展出各种有重要应用价值的曲面。作为白川德曲面在高副传动领域的应用与延伸,论文研究了白川德共轭曲面的基本原理,在此基础上研究了覆盖各种传动形式的法向圆弧齿轮传动的~般原理。在这一原理指导下,论文从解析研究与实验研究结合上,研究了斜航式法向圆弧螺旋锥齿轮传动技论文从微分几何学中自川德曲线的概念入手,提出广义白川德曲线,从工程实践的经验中抽象出自川德曲面,研究了它们的几何性质与内在联系。广义白川德曲线可视为空间曲线的等距线,形成了广义白川虑呋悖阌诠こ逃τ玫难≡瘛0凑漳赶叩脑际形成广义白川德曲线族,进而构造出白川德曲面。文中指出,工程上常用的回转面、可展面、法向圆弧曲面等均属典型的白虑妗4死嗲娼峁沟ゴ浚啬赶叻ㄏ吖裁妫并且有许多重要的几何性质,在机械传动和曲面加工中有着广泛的应用前景。相关内容为本论文的后续研究工作奠定了基础。作为本论文的重要基础性工作之一,较为系统的研究了白川德共轭曲面的基本原理。基于白川德曲面的几何特征,将复杂的曲面共轭问题归结到准线上来讨论。论文将白川德共轭按母线为一般平面曲线、圆弧、直线分为三种典型类型,分别建立了共轭的基本方程与微分关系式,据此给出了各种类型的共轭基本条件,发现这是一类更强更严的条件,存在有相容问题,进而研究了自川德共轭的结构条件,至此确立了自川德共轭的基本框架。在此基础上给出了准线应满足的基本条件、共轭曲面的诱导曲率、不干涉条件与准线曲率轴之间的关系等。基于法向圆弧曲面的白川德共轭是此类共轭的一种典型代表,为促进理论向齿轮传动技术的转化,论文重点研究了法向圆弧齿轮传动的一般原理。为了使研究更加贴近于工程,便于解析处理,提出准面的概念,并确立由准丽到准线的研究路线,给出了各种传动形式下准面与准线的具体特征,证明了共轭准面上两准线的诱导测地曲率等于零的然满足。考虑到平行轴的法向圆弧齿轮传动已臻成熟,论文重点研究了相交轴与交错轴条件下法向圆弧齿轮传动的基本方案。在综合考虑传动性与工艺性等要求的前提下,提出斜航式与测地式法向圆弧螺旋锥齿轮传动、双曲型法向潮弧齿轮传动等两类三种齿轮副的构思。前两种传动形式的准线分别为节锥面上的斜航线与测地线,后者的准线为单叶双曲面上沿直母线方向的等螺距曲线,且为直母线族的正交轨线。由于这些准线优良论文以斜航式与测地式两种法向圆弧螺旋锥齿轮传动为例,研究了此类新型齿轮的设计方法,指出确定齿向线参数是设计过程的关键步骤。提出基于等强度思想的齿向线设计方法,并在此基础上,给出了各种几何参数的定义,基本参数的确定,齿向线与齿术。的几何性质,使它们成为首选方案。中文摘要
刀具的设计与制造、机床的运动等问题,分析了在相切接触与不干涉条件下刀具的姿态在数控铣床上进行斜航式法向圆弧螺旋锥齿轮的加工实验,并进行基于三坐标测量数据的齿形与齿向误差评定,原型机的运转实验表明这种传动形式具有令人满意的整接触域。上述实验研究表明,斜航式法向圆弧螺旋锥齿轮传动除具有圆弧点啮合齿轮传动的优点之外,其突出的特点是接触域容易控制,加工方便,可望为中大型锥齿轮传动提供关键词:白川德还查钋嬖恚辉不〕萋郑盒焙角撸徊獾厍撸菏形线的设计方法等。在此基础上,进一步研究了此类齿轮在数控机床上进行加工的原理、调整。最后给出了斜航式与测地式法向圆弧螺旋锥齿轮传动的设计实例,采用指状铣刀一种新技术的原型。大连理工大学博士学位论文
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%∥咧饴苝‰%七∥活动标架的单位矢量七,”准线的矢径准线于啮合点处相对速度法向模数;直角坐标系的单位矢量诱导测地曲率中心距回转群自然参数测地曲率测地挠率诱导曲率诱导法曲率法曲率半径极径母圆半径齿轮的角速度矢量∞直母线方向矢量螺旋角螺旋常数中心距方向的单位矢量活动标架回转后的单位矢量重合度,曲线的两标架之间夹角曲线的挠率主曲率测地曲率半径曲率半径准线的矢量单叶双曲面的喉圆半径相对角速度矢量准线回转后的矢径曲面的法矢直母线回转后的方向矢量节锥角传动比齿轮,冕齿轮的齿数口、,、曲线的曲率轴交角分齿角齿宽法曲率作用角、Ⅳ、参数与符号对照表爿巳、、巳七。,ⅲ占,毛、、