非圓齒輪的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造.pdf

1、齒輪傳動(dòng)是在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最為普遍的一種傳動(dòng)形式。其中,圓齒輪作為實(shí)現(xiàn)定傳動(dòng)比的傳動(dòng)副應(yīng)用最廣泛,但其卻難以滿足有些機(jī)構(gòu)(特別是一些自動(dòng)機(jī)構(gòu))要求實(shí)現(xiàn)變傳動(dòng)比傳動(dòng)。而非圓齒輪則可以傳遞兩軸間的非勻速運(yùn)動(dòng),并且其在運(yùn)動(dòng)學(xué)、幾何學(xué)等方面都具有獨(dú)特的傳動(dòng)特點(diǎn),但非圓齒輪尚未得到較為廣泛的應(yīng)用,主要原因是設(shè)計(jì)和制造的困難。計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)控技術(shù)在非圓齒輪的設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用將解決該問題。 本文首先總結(jié)、歸納,并全面地論述了非圓齒輪的基本理

2、論。接著建立了非圓齒輪節(jié)曲線和齒廓曲線的數(shù)學(xué)模型,然后使用MATLAB語言編程開發(fā)了非圓齒輪節(jié)曲線和齒廓設(shè)計(jì)的通用模塊。本文設(shè)計(jì)的節(jié)曲線模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)給定不同設(shè)計(jì)要求的節(jié)曲線的自動(dòng)化設(shè)計(jì),包括給定傳動(dòng)比函數(shù)、主動(dòng)輪節(jié)曲線或要求再現(xiàn)函數(shù)的情況。該模塊功能為,對(duì)節(jié)曲線的凸性、根切、壓力角等參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn),若各參數(shù)都滿足正確嚙合要求,則對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)計(jì)算,生成節(jié)曲線圖形,并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模擬。在齒廓曲線設(shè)計(jì)模塊中,本文主要研究了較為常用的橢圓齒輪。

3、對(duì)于橢圓齒輪,給定設(shè)計(jì)參數(shù),就可以自動(dòng)計(jì)算并繪制齒輪齒廓圖形,并進(jìn)行實(shí)體的運(yùn)動(dòng)仿真,直觀的展現(xiàn)齒輪副的嚙合過程。文中給出了兩個(gè)模塊的運(yùn)行實(shí)例,并通過測(cè)試證明本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、良好,可有效的輔助非圓齒輪的設(shè)計(jì)和加工。 最后分析比較了非圓齒輪多種加工方法的加工原理及特點(diǎn),確定了本文設(shè)計(jì)的齒輪宜采用3B指令通過電火花線切割加工。在加工之前需要對(duì)設(shè)計(jì)的齒廓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。通過比較分析各種插值擬合方法的優(yōu)劣,確定采用二次逼近的方法對(duì)非圓齒輪的