钟表齿轮齿形优化及加工刀具研究

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1、上海大学硕士学位论文摘要本文所研究的是机械钟表中的齿轮，齿轮是机械钟表中不可缺少的重要组成部分，其性能直接决定了钟表计时的准确性。由于钟表齿轮传动中储存的能量不大，所以传动效率对于钟表齿轮传动极其重要。本文的研究旨在提出理想的修形曲线对齿轮进行修形以达到提高啮合效率的效果。本文从钟表齿轮的基本齿形出发，分析其主要啮合过程，确定原始参数和基本参数及其关系，在此基础上建立不同啮合区间内的机构运动模型，分析钟表齿轮传动效率的影响因素，然后在各个啮合区间解析啮合效率和传动效率，以求得到平均效率的解析式，由于解析式相当复杂，无法直接解出，所以本文利用计算机的数值解法求解平均效率。本文提出了钟表齿轮的

2、优化方法，先确定各区间的端点，再根据各区间的瞬时效率解析式和数学模型确定啮合的总平均效率。运用计算机编程实现优化，得到了新的齿形参数，比传统齿形效率更高。在原有算法的基础上还提出了逼近算法，使计算结果更加快速地达到其精度，同时节省一半以上的时间，改善了原有算法耗时长的缺点，并以上海手表厂的主传动的啮合齿轮为例证明了优化算法的正确性。最后对钟表齿轮滚刀设计基础，基本齿形的计算进行了阐述。关键词：钟表齿轮，啮合效率，齿形优化，逼近算法V上海人学硕士学位论文ABSTRACTThegeardiscussedinthistextisthehorologicalgear．Gearistheindisp

3、ensablecomponentofthemechanicalwatches，whoseperformancedeterminestheaccuracyofthetimingofthewatches．Theaimisputtingforwardtheidealteethprofiletoimprovemeshingproficiency．Atfirst，basedonthebasicprofileofthehorologicalgear,themainmeshingcourseisanalyzedtodeterminetheoriginalparametersandthebasicpara

4、meters．ThemachinemotionmodelissetuptoanalyzetheinfluencingfIactorsofthemeshingefficiency．Thenthemeshingefficiencyisresolvedineverymeshingintervaltoworkouttheformulaoftheaveragemeshingefficiency．Buttheformulaistoohardtoresolvedirectly,SOcomputerisusedtocalculatebymeansofnumericalvalue．Secondarily,t

5、heoptimizationmethodisraised．Firsttheintervalendpointisdetermined，thentheoverallmeshingproficiencyunderthefollowingconditions：consideringthefrictionintheaxissupportandneglectingthefrictionintheaxissupport．Thirdly,themainflowchartandthesubprogramflowchartisputforwardconcerningtheoptimizationalgorit

6、hm．Afterthat，theapproachingalgorithmisintroduced，whichacceleratesthecalculationprocessbysavinghalfoftime．ExemplifiedbythemeshinggearsofShanghaiWatchFactory,thefeasibilityoftheoptimizationalgorithmistestified．Finally,thebasisforthehobissetforthbytheemphasisofthecalculationofthebasichobtoothparamete

7、rs．Keywords：Horologicalgear,meshingefficiency,profileoptimization，VI上海人学硕上学位论文原创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：吐整日期：刎塑乜本论文使用授权说