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机械工程学报 2003年第8期39卷 125-128页

作者：王小椿王军姜虹李润方冯文军西安交通大学机械工程学院西安710049 重庆大学

给出了Gleason制螺旋锥齿轮的理论齿面模型,用差曲面描述三坐标测量机测量得到的实际齿面到理论齿面的偏差,提出了一种利用差曲面特征参数修正机床调整参数的新方法,有效地提高了齿面几何精度。

关键词：螺旋锥齿轮三坐标测量机差曲面机床调整参数修正齿面测量

螺旋锥齿轮齿面测量路径规划与齿面重构的研究

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螺旋锥齿轮齿面测量路径规划与齿面重构的研究

作者：刘贺沈阳工业大学

学位级别：硕士

螺旋锥齿轮作为机械传动的基础零件，广泛应用在各个工业领域。由于螺旋锥齿轮齿面比较复杂，以致其加工和检测也比较复杂。在国外，螺旋锥齿轮的测量技术研究的比较完善，但是机器设备价格比国内高很多，还严格控制其核心技术不外泄。... 详细信息

螺旋锥齿轮作为机械传动的基础零件，广泛应用在各个工业领域。由于螺旋锥齿轮齿面比较复杂，以致其加工和检测也比较复杂。在国外，螺旋锥齿轮的测量技术研究的比较完善，但是机器设备价格比国内高很多，还严格控制其核心技术不外泄。与之相比，在国内，螺旋锥齿轮的研究开发相对较晚，对齿面进行检测的测量技术落后于国外发达国家，故本文选择对螺旋锥齿轮齿面测量路径规划和齿面重构的研究具有重要意义。主要进行了以下几个方面的研究：（1）根据螺旋锥齿轮的啮合原理和加工原理，由螺旋锥齿轮的设计基本参数和加工坐标系及参数，依据坐标变换原理，建立了螺旋锥齿轮大轮的理论齿面模型。（2）利用旋转投影法将理论齿面划分测量网格，选取测量网格点，进行坐标变换建立测量坐标系，规划齿面测量路径。经过分析比较，本文沿齿长方向对齿面点进行测量，采用等距面法进行测头半径补偿，计算求出被测齿面点的坐标值。（3）利用NURBS方法对螺旋锥齿轮进行齿面重构，对反求重构齿面参数算法、齿面法向误差的计算方法、齿轮齿距偏差的计算方法进行了研究，并对测量螺旋锥齿轮时产生的齿面误差给予了分析。（4）基于VC++和OpenGL环境编制了螺旋锥齿轮测量软件系统，应用该系统可以完成对螺旋锥齿轮的在机检测，并通过实例证明，具有方便实用、操作简单的优点，具有良好的可行性和实用价值。

关键词：螺旋锥齿轮齿面测量齿面重构

基于改进PSO的螺旋锥齿轮齿面测量路径优化研究

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内燃机与配件 2022年第12期 7-9页

作者：熊昌炯夏尔冬王春荣高浩三明学院福建三明365004 机械现代设计制造技术福建省高校工程研究中心福建三明365004

针对螺旋锥齿轮齿面测量效率低的问题,对齿面测量路径进行优化研究。首先,分析了利用三坐标测量机的测量路径问题,并建立测量路径优化目标函数;其次,利用PSO算法对齿面测量路径进行优化,为了提高PSO算法的优化效果,提出了对权重系数和... 详细信息

针对螺旋锥齿轮齿面测量效率低的问题,对齿面测量路径进行优化研究。首先,分析了利用三坐标测量机的测量路径问题,并建立测量路径优化目标函数;其次,利用PSO算法对齿面测量路径进行优化,为了提高PSO算法的优化效果,提出了对权重系数和学习因子进行了改进;最后,利用改进的PSO算法和其他算法对测量路径进行优化研究。结果表明,本文提出的改进PSO算法,不仅能获得较短的测量路径,而且具有较高的运算效率。

关键词：螺旋锥齿轮齿面测量 PSO

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准双曲面齿轮齿面误差测量与修正方法研究

准双曲面齿轮齿面误差测量与修正方法研究

作者：李其明武汉理工大学

学位级别：硕士

准双曲面齿轮是汽车后驱动桥主减速器的齿轮传动部件,其因重叠系数大、传动平稳、冲击和噪音小、承载能力高、寿命长等特点,广泛应用于机床、航天航空、汽车交通等对传动稳定性要求较高的行业领域。因此对于准双曲面齿轮的精度、齿面质... 详细信息

准双曲面齿轮是汽车后驱动桥主减速器的齿轮传动部件,其因重叠系数大、传动平稳、冲击和噪音小、承载能力高、寿命长等特点,广泛应用于机床、航天航空、汽车交通等对传动稳定性要求较高的行业领域。因此对于准双曲面齿轮的精度、齿面质量也有更高的要求。在切齿加工过程中,由于切齿加工原理复杂、质量控制极其繁琐困难,造成齿面精度低、齿面啮合质量差的问题,导致传动噪声大的后果。如何表征、测量、分析、利用和控制齿面误差一直是准双曲面齿轮不断探索的课题。本文针对准双曲面齿轮切齿加工工艺中,实际齿面与理论齿面之间的齿面误差进行研究,分析误差产生的原因,探究齿面误差测量方法,结合齿面修形原理,研究机床参数反调量等误差修正措施,从而达到修正齿面误差,提高啮合质量的目的。本文主要研究内容如下:1)根据准双面齿轮切齿加工原理,建立准双曲面齿轮齿面数学模型,结合齿轮加工工艺及现状,分析齿轮齿面误差的成因以及相关齿面修正原理,为准双曲面齿轮的齿面测量、齿面误差计算、机床参数的修正奠定了理论基础。2)结合齿面测量及误差相关理论,研究Gleason 350GMM齿轮测量中心的准双曲面齿轮齿面误差测量方法,将理论齿面旋转投影后规划测量网格,计算出测量网格点的坐标值和单位法向量坐标值并导入测量中心中,同时详细分析了测量仪器测量原理、测量坐标系的变换、测头误差补偿和测量的具体步骤,详细分析基于点阵式测头检测齿面误差的理论与方法,为准双曲面齿轮的真实齿面拟合及机床参数的反调提供可靠的依据。3)结合齿面测量结果,对比理论齿面与实际齿面的差异;根据实际齿面的实际坐标值,进行曲面拟合,基于曲面偏差的求解原理,结合实际齿面与理论齿面,对齿面误差进行精确计算,并结合实例,对齿面误差进行定量表示,作为后续修正措施研究的重要参考。4)基于齿面误差修正原理,结合机床加工参数与齿面误差的关系,在加工参数灵敏度的基础上,对齿面误差修正方法进行研究,探究了机床加工参数对于齿面误差的影响规律,同时对比传统修正方法与改进修正方法针对齿面误差修正的效果,在减少机床加工参数调整数量的同时,保证了修正效果,验证了改进方法的有效性。

关键词：准双曲面齿轮齿面误差齿面测量误差修正

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螺旋锥齿轮齿面的三坐标测量

机械工程学报 2003年第6期39卷 151-154页

作者：王军王小椿姜虹李润方冯文军西安交通大学数控技术研究所西安710049 重庆大学

在三坐标测量机上精确测量螺旋锥齿轮真实齿面的结构参数是定量评价其齿面几何质量的关键,是齿轮加工机床参数修正的基础。根据建立的理论验面模型,在齿面的旋转投影面上进行测量网格规划,得到网格节点的坐标和法线方向。由测量点数据,... 详细信息

在三坐标测量机上精确测量螺旋锥齿轮真实齿面的结构参数是定量评价其齿面几何质量的关键,是齿轮加工机床参数修正的基础。根据建立的理论验面模型,在齿面的旋转投影面上进行测量网格规划,得到网格节点的坐标和法线方向。由测量点数据,测量程序控制测针自动进行测量,从而测得真实齿面的结构参数。

关键词：螺旋锥齿轮齿面测量三坐标测量机齿轮加工机床结构参数

基于实体造型的直齿锥齿轮测量理论齿面数据提取

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机械传动 2018年第4期42卷 7-10,15页

作者：李天兴许景辉杨婧钊周军香王国峰邢春荣河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003

针对目前基于齿轮测量中心的直齿锥齿轮齿面误差测量结果包含修形误差和加工误差的现状,提出一种基于直齿锥齿轮实体造型数据来获取齿面误差测量所必需理论数据的方法。根据齿轮结构设计,依据安装距确定实体造型坐标系原点位置,建立基准... 详细信息

针对目前基于齿轮测量中心的直齿锥齿轮齿面误差测量结果包含修形误差和加工误差的现状,提出一种基于直齿锥齿轮实体造型数据来获取齿面误差测量所必需理论数据的方法。根据齿轮结构设计,依据安装距确定实体造型坐标系原点位置,建立基准面,根据计算得到的平面网格节点,建立旋转投影线模型,将一系列点变换到齿面上,结合UG Open编程技术,在齿面上对点进行分析,可提取到齿面测量点的坐标和单位法矢量,从而为基于齿轮测量中心的直齿锥齿轮齿面误差测量提供了新的途径。

关键词：直齿锥齿轮齿轮测量中心齿面测量实体造型理论数据提取

螺旋锥齿轮齿面三坐标测量机测量关键技术与测量数据应用研究

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螺旋锥齿轮齿面三坐标测量机测量关键技术与测量数据应用研究

作者：邢彬中南大学

学位级别：硕士

螺旋锥齿轮是现代传动系统中的重要部件。随着工业的不断发展,对螺旋锥齿轮的高精度制造要求越来越高,在满足有高的承载能力同时还要求传动平稳、低噪音、低振动等工作性能。齿轮测量技术作为加工过程中的重要一环,其地位日益突出。检... 详细信息

螺旋锥齿轮是现代传动系统中的重要部件。随着工业的不断发展,对螺旋锥齿轮的高精度制造要求越来越高,在满足有高的承载能力同时还要求传动平稳、低噪音、低振动等工作性能。齿轮测量技术作为加工过程中的重要一环,其地位日益突出。检测手段已由传统的滚检实验发展到基于三坐标测量的真实齿面几何结构检测,进而实现齿面精度控制的数字化制造技术。目前国际上较为广泛地采用专用的齿轮测量中心测量螺旋锥齿轮的几何信息,由于价格昂贵、进口受限且不能用于其他零部件的测量,阻碍了我国螺旋锥齿轮数字化制造的进步,因此应用三坐标测量机这种通用型的零部件几何量测量设备,研究利用三坐标测量机获得螺旋锥齿轮齿面几何信息,进行真实齿面的接触分析和加工调整参数的反调修正,以控制齿面几何精度,对我国齿轮产品质量提高具有重要的理论与工程应用价值。本文的主要研究内容如下：1.根据螺旋锥齿轮的加工原理,建立了螺旋锥齿轮的齿面数学模型,利用数学软件MATLAB计算出齿面离散点并建立出齿轮的实体模型,为螺旋锥齿轮的齿面测量、真实齿面啮合分析和机床参数的修正奠定了理论基础。2.研究了基于三坐标测量机的螺旋锥齿轮测量技术。将理论齿面旋转投影后规划测量网格,计算出测量网格点的坐标值和单位法向量坐标值并导入坐标机中。详细分析了坐标机的构成及功能、测量坐标系的变换、测量的旋转定位和测量的具体步骤。进行了测量实验,将理论齿面数据与实测数据比较后得到法向偏差列表,最终得到差曲面图,为螺旋锥齿轮的真实齿面拟合及机床参数的反调提供可靠的依据。3.探讨了根据实测数据拟合真实齿面并进行有限元分析的方法。建立了真实齿面的数学模型,提出了用有限元软件对真实齿面进行接触分析的方法。4.利用函数法建立机床加工参数与齿面误差的关系,并运用序列二次规划法求解机床加工参数的修正量,在三坐标测量机上验证该方法的可行性。

关键词：螺旋锥齿轮齿面测量真实齿面啮合分析差曲面

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螺旋锥齿轮拟合齿面啮合特性分析方法

中国机械工程 2003年第13期14卷 1139-1143页

作者：李小清周云飞王延忠易传云华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心华中科技大学机械科学与工程学院

已知齿面测量的采样点 ,利用微分几何及 Ferguson参数样条曲面原理 ,建立了螺旋锥齿轮齿面拟合的数学模型。根据优化求极值复合形方法和共轭理论 ,通过变定义域 ,快速求解齿轮副拟合齿面接触点 ,并运用V— H 接触区调整方法 ,研究了拟... 详细信息

已知齿面测量的采样点 ,利用微分几何及 Ferguson参数样条曲面原理 ,建立了螺旋锥齿轮齿面拟合的数学模型。根据优化求极值复合形方法和共轭理论 ,通过变定义域 ,快速求解齿轮副拟合齿面接触点 ,并运用V— H 接触区调整方法 ,研究了拟合齿面接触迹、接触区和运动误差曲线的求解算法 ,绘制出相关图形并给出了实例。

关键词：螺旋锥齿轮齿面拟合啮合特性齿面测量

基于三坐标测量机的螺旋锥齿轮加工参数反调修正

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北京工业大学学报 2010年第11期36卷 1451-1456页

作者：唐进元邢彬中南大学机电工程学院现代复杂装备设计与极端制造教育部重点实验室长沙410083 沈阳发动机设计研究所沈阳110015

研究了基于三坐标测量机的螺旋锥齿轮加工参数反调修正技术与方法.根据啮合原理建立了螺旋锥齿轮理想齿面方程;进行测量网格划分规划,提出真实齿面在法线方向上的偏差计算方法;采用序列二次规划法求得机床调整参数变化量与齿面法向误差... 详细信息

研究了基于三坐标测量机的螺旋锥齿轮加工参数反调修正技术与方法.根据啮合原理建立了螺旋锥齿轮理想齿面方程;进行测量网格划分规划,提出真实齿面在法线方向上的偏差计算方法;采用序列二次规划法求得机床调整参数变化量与齿面法向误差的最优解.在通用型三坐标测量机上进行螺旋锥齿轮实际齿面测量,并计算加工参数反调修正量.结果表明,基于三坐标测量机的螺旋锥齿轮加工参数反调修正技术与方法正确可行.

关键词：螺旋锥齿轮齿面测量序列二次规划法参数反调

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渐开线拓扑修形齿面空间评价方法

陕西理工大学学报（自然科学版） 2018年第2期34卷 1-6页

作者：廖志轩汪中厚刘欣荣曹欢孙奇楠上海理工大学机械工程学院上海200093

针对现有单项误差评价方法存在局限性的问题,运用空间评价方法,首先构建了渐开线拓扑修形齿面理论数学模型与渐开线拓扑修形实际齿面模型,然后将理论拓扑修形齿面与实际拓扑修形齿面进行三维匹配,最后建立空间评价模型。该方法不仅能对... 详细信息

针对现有单项误差评价方法存在局限性的问题,运用空间评价方法,首先构建了渐开线拓扑修形齿面理论数学模型与渐开线拓扑修形实际齿面模型,然后将理论拓扑修形齿面与实际拓扑修形齿面进行三维匹配,最后建立空间评价模型。该方法不仅能对拓扑修形齿面进行空间评价、提取齿面单项误差,还能够对拓扑修形斜齿轮进行误差测量与评定,为齿轮在空间上整体测量与评定提供了理论参考。

关键词：扑修形空间评价齿面测量