螺旋锥齿轮接触区可视化分析及控制

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1、分类号：密级：论文编号：学号：50120802101重庆理工大学硕士学位论文螺旋锥齿轮接触区可视化分析及控制研究生:孙孟祥指导教师：郭晓东教授学科类型：学术学位学科专业：机械制造及其自动化研究方向：复杂曲面零件智能化制造与检测技术培养单位：机械工程学院论文完成时间：2015年3月25日论文答辩日期：2015年5月27日CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：50120802101Master'sDissertationofChongqingUniversityofTechnology

2、ThevisualcontactanalysisandcontrolofspiralbevelgearingPostgraduate:SunMengXiangSupervisor：Prof.GuoXiaodongDegreeCategory：AcademicDegreeSpecialty:MechanicalManufacturingandAutomationResearchDirection:TheManufactureandInspectionTechnologyofComplexSurfaceTrainingUnit:CollegeofMechani

3、calEngineeringThesisDeadline:March25,2015OralDefenseDate:May27,2015重庆理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体和个人，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律后果。作者签名曰期：7<^年&月$曰学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构

4、送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于（请在以下相应方框内打“V”)：1.保密□，在__年解密后适用本授权书。2.不保密口。作者签曰期：>斤年6月《曰导师签曰期年（月）曰摘要摘要弧齿锥齿轮、准双曲面齿轮（统称螺旋锥齿轮）主要用于空间两相交或者相错轴的运动和动力传递。由于承载能力强、传递平稳、噪声低、使用寿命长、结构紧凑、工作可靠性高等被广泛应用于汽车、飞机、重型机械等各种机器的动力传动结构中。由于螺旋锥

5、齿轮加工方法的特殊性和齿面形状的复杂性，螺旋锥齿轮的传动质量、使用寿命和振动噪音，主要靠齿轮副传动过程中齿面上接触区（接触印痕）的形状、位置、大小来衡量。螺旋锥齿轮安装时总是存在轴交角误差、轴间距误差、安装距误差，加上齿轮加工时齿面误差存在的必然性以及加工完成之后热处理的变形，使得影响螺旋锥齿轮接触区的安装误差和齿面误差不可消除，而安装误差和齿面误差是影响螺旋锥齿轮接触区的主要因素，这样就导致理论齿面接触分析不能衡量实际齿面的接触情况。所以，研究一种更加准确、合理且针对实际齿面接触分析方法显得及其有意义。另一方面，当安装位置偏差、齿形偏差已经影响到实际齿面

6、接触质量时，研究安装位置偏差对接触区的影响，通过安装位置参数优化方法控制接触区的研究显得很有必要。本文针对“真实”螺旋锥齿轮齿面，应用空间啮合理论、数值分析方法、拓扑学以及计算机图形学展开研究。首先，以测量螺旋锥齿轮齿面获取的数字特性为入口，基于“基本机床模型”，利用数值优化的方法进行测量齿面的反求，计算出一组理论齿面加工刀具参数和机床调整参数,再用反求的理论螺旋锥齿轮齿面来代替真实螺旋锥齿轮齿轮进行研究工作。再者，基于OpenCASCADE（简称OCC）建立螺旋锥齿轮可视化三维模型，并研究应用齿轮啮合理论和齿面求交的两种螺旋锥齿轮接触分析方法；利用安装位

7、置偏差对接触区的影响，应用数值优化方法，研究通过安装位置参数优化以控制接触区的方法；利用二维和三维两种可视化方法进行人机交互。最后，基于OCC几何内核，利用MicrosoftVC++编写“真实”齿面接触分析软件，并在YK9560数控螺旋锥齿轮综合滚动检查机上对软件计算结果进行实验验证。关键字：螺旋锥齿轮；接触分析；OpenCASCADE；软件IAbstractAbstractSpiralbevelgear,hypoidbevelgear(shortedspiralbevelgear)aremainlyusedfortransmittingmotionand

8、powerbetweentwointersectingaxesof