直齿轮传动系统弹性误差运动模型及精度分析

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1、２？犬＂ｉｌ裡大袭ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士室位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ直齿轮传动系统弹性误差运动模型及精度分析学科专业——ｆｋ樓Ｍ導—一作者姓名Ｍ＿＿ｌｋ指导教师———筆Ｈ——２５６答辩日期――———？１—至—＿且硕士学位论文直齿轮传动系统弹性误差运动模型及精度分析ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＥｌａｓｔｉｃａｎｄＥｒｒｏｒＭｏｔｉｏｎＭｏｄｅｌｏｆＳｐｕｒＧｅａｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ

2、ＳｙｓｔｅｍａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓ作者姓名：张凯学科、专业：机械制造及其自动化学号：２１２０４０５１指导教师：董惠敏教授完成日期：２０１５年５月大ｓｉ理工大摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＊国家自然科学基金项目（ＮＯ：５１３７５０６５）大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人

3、或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：鄉嫁ｄＭＷ娜作者签名：Ｍ各ｊ曰期：Ｔｖｒ年／月／＞日大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要齿轮传动是应用广泛的机械传动机构，随着机械传动装备向高精密方向发展，齿轮传动系统误差及其特性成为重要的性能标志。由于齿轮传动系统误差与各个零件的形状、误差、弹性变形与负载存在着密切的联系。因

4、此，研究其传动系统误差需要建立各个零件形状，、误差、弹性变形与负载的有效等效机制构建齿轮传动系统精度等效模型。“”项课题来源于国家自然科学基金精密齿轮传动系统精度特性的多重共辄复合模型目，以直齿轮传动系统为研究对象，对其建立了直齿轮传动系统弹性误差运动模型，揭示了齿轮传动系统误差与各个零件的几何误差及弹性变形、负载之间的内在联系，为齿轮传动系统设计的零件精度分配与设计提供新的理论基础：。论文的主要研究内容如下介绍了关于标架及其特性等微分几何学知识，建立了直齿轮渐开线齿廓Ｆｒｅｎｅｔ标架与对应的Ｆｒ

5、ｅｎｅｔ结构方程，为后续的研究做理论基础。基于实际的直齿轮传动系统的零件组成，、弹性与误差分析将轴系上的轴承组件的几何误差等效映射为刚性盘形凸轮轮廓，其弹性约束等效映射为多个弹簧约束的凸轮直动从动件支承；根据相对运动原理，一一两根浮动轴系的相对运动转化为根浮动轴系相对另根刚性支撑轴系，通过齿轮咱合，副传递运动，计及齿轮的弹性变形、传动轴弹性变形建立了直齿轮传动系统弹性误差运动模型。并确立了等效凸轮机构参数以及轴、齿轮弹性与刚度等效参数计算方法。定义了各个构件相应坐标系，用坐标系之间的运动变换表达构件的

6、相对运动关系；以运动模型各机构为研究对象，分别建立位移方程和静力力平衡方程，通过传动系统的准静态的瞬时平衡关系，确立了以齿轮喷合时的时变中心距函数体现的运动模型的基本ｒｅｎｅｔ，方程。引用微分几何学方法，在齿轮哨合齿廓面上建立Ｆ标架结合时变中心距误，基于齿面的接触与相切条件差函数与轮齿弹性变形的作用，建立了单齿弹性与误差咱合方程，补充了双齿哨合变形协调方程，形成了齿轮传动精度模型。一建立了直齿轮传动系统的精度分析流程，以个直齿轮传动系统为例，分别研究了输入转矩、轴承内圈滚道误差大小与相位对时变中心

7、距误差函数影响；在此基础上研究了轴承组件弹性与误差。、轴的弹性变形、齿轮变形与负载对齿轮哨合特性的影响本文的研究工作为后续的深入研究直齿轮传动与斜齿轮传动的弹性ｎ齿合精度分析与设计研究奠定了理论基础。关键词：直齿轮；弹性；误差；传动精度－－１直齿轮传动系统弹性误差运动模型及其精度分析ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＥｌａｓｔｉｃａｎｄＥｒｒｏｒＭｏｔｉｏｎＭｏｄｅｌｏｆＳｐｕｒＧｅａｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓＡｂｓｔｒ

8、ａｃｔＴｈｅｇｅａｒｄｒｉｖｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｇｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｗｉｔｈｍｅｃｈａｎｉｃａｔｒａｎｓｍｉｓｓ－ｉｏｕｅｎｔｔｏｅｃｉｓｉｏｎｄｅｃｔｉｏｎｔｈｅａｃｃ