螺旋锥齿轮的齿面测量及机床加工参数修正

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。

基于空间运动学的传统机床与Free-form型机床运动转换方法的研究

从空间运动学的观点来看 ,为保持加工过程中刀具与工件之间的相对位置不变 ,传统机床与Free form型机床的运动转换只需进行 2次矢量旋转即可简单实现。然而现有的CNC系统不可能在加工时对齿面的每一点进行转换 ,因为这满足不了实时性的要求 ,而且也无必要。因此作者提出了一种简单的方法 ,即只在齿面参考点进行转换 ,通过空间相对运动高阶加速度的分析 ,就可得到Free form机床的所有调整参数 ,文中推导了这种转换方法的精确转化公式。与其他方法相比 ,介绍的方法概念清晰 ,计算量小 ,更加简便而准确。最后给出了计算实例以验证本文方法理论和算法的正确性 ,其TCA分析结果表明 。

密切曲率法——一种自由曲面加工的新概念

本文提出了一种加工自由曲面的新方法,即采用中凹的盘形铣刀取代传统的球头或鼓形铣刀,在每一行程中让刀具轴线相对于工件按特定的规律摆动,使得在垂直于进给方向的法截面中,由刀尖轨迹形成的包络面与理论曲面的法截线具有相同的1～3阶导数,从而在保持精度不变的前提下,使实际行程次数得以大幅度的减少。文中对这一新方法从理论上进行了严格的证明,并给出了计算实例。

空间点啮合齿面的接触特性对安装误差的敏感性分析

本文用完全解析的方法,分别导出了空间点啮合齿面的啮合斑点位置和二阶啮合特性对安装误差向量的敏感性矩阵,其中第一个矩阵反映了齿面上接触斑点中心的位置对安装误差的响应特性,第二个矩阵反映了齿面的二阶啮合特性,包括齿面上接触迹线的方向,瞬时接触区的倾角和长度,以及瞬时传动比的导数等对安装误差的响应特性.本文还讨论了这一数学模型部分可能的应用前景.

高性能变传动比差速器的研究

本文研制的一种新型变传动比差速器既保持了普通变传动比差速器的优点,又显著地提高了其性能,特别是锁紧系数大大增加了.本文分析了这种差速器齿轮合理的传动比及齿面的特点与形成原理,以及它们对差速器性能的影响.在此基础上提出了切实可行的设计和加工方法.实际切齿和试验的结果表明,差速器性能达到了预期的要求.

弧齿锥齿轮和双曲线齿轮的三阶接触分析和优化切齿计算

本文给出了收缩齿制曲线齿锥齿轮的三阶接触特性的分析方法,并给出了利用现有工艺系统的调整手段来优化切齿方案的计算方法,三阶接触分析可揭示齿轮副的二阶接触特性在啮合过程中及V/H移动后的变化规律,并以参数形式给出其变化率,以便用一个目标函数来表示齿轮副的啮合质量,本文所述优化方法的特点为可在保证齿面上任意指定的计算参考点处的二阶接触特性的前提下,利用改变刀具和机床的自出选择参数来优化三阶接触特性。该优化程序在运行中不需要操作人员的判断和干预,全部优化过程可迅速准确地在计算机上自动完成。

双作用环面蜗杆副的新结构

本文提出了一种新的双作用环面蜗杆副的结构形式,其特点是蜗轮齿面上的一次二次作用面是分开的,从而使蜗轮副分度面的形成原理及外形都产生了很大的变革.本文分析了这种新型蜗轮副的设计原理及接触润滑特性,结果表明,它不仅能克服传统的双作用环面蜗杆副在润滑及油膜承载能力方面的缺点,而且具有一系列优点,如可以压缩蜗杆副的中心距;能使作用在蜗杆上的大部分径向力相互抵消;显著地提高了刚度等.这些优点使这种新结构特别适用于高速重载传动.

失配柱面蜗杆副的啮合特性及蜗轮滚刀基本蜗杆参数的优化设计

蜗杆与蜗轮齿面间的合理失配可使齿面获得较好的润滑条件,稳定的接触区和较高的滚刀使用寿命,并可免除修磨蜗杆等落后工艺。本文首先阐述了柱面失配蜗杆副各项啮合参数的意义和计算方法,蜗杆与蜗轮齿面间千涉情况的分析计算方法,从而建立了客观定量地评价蜗杆副的啮合质量的基础。本文又讨论了滚刀基本蜗杆参数的选取和计算方法,并在蜗杆副啮合质量目标函数的基础上建立了滚刀基本蜗杆参数的优化综合方法,用本文所述方法设计的蜗轮滚刀在ZK型蜗杆副中应用,取得了理想的效果。

用双自由度展成法加工的蜗杆齿面的几何参数

本文分别阐述了用展成车削和展成磨削两种双自由度展成原理作为精加工手段得到的圆柱蜗杆的齿面几何参数的计算方法,其中包括齿廓截形、各点的压力角、主方向和主曲率及齿形曲率的公式和算法.这些参数对于深入分析这类新型蜗杆副的啮合特性以及蜗轮滚刀的设计都是非常重要的,同时也是设计加工局部接触蜗杆副的蜗轮滚刀的原始依据.

大直径大模数硬齿面齿轮的高效加工

受机床结构和加工方法的制约，用传统方法加工大直径、大模数、大齿宽、硬齿面、高精度的螺伞齿轮是非常困难的。螺伞的直径、模数和齿宽越大，用传统方法就越难加工，同时传统方法几乎无法加工硬齿面和高精度齿轮，大部分情况下，对于难加工的螺伞，精度甚至不能达到8级。针对上述传统机床的缺点，我们开发了采用通用加工中心加工螺伞的技术，可以轻松克服传统方法所不能解决的问题。

螺旋锥齿轮齿面的三坐标测量

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。

基于特征的直纹面5轴侧铣精加工刀位计算方法

提出了基于加工特征的直纹面5轴侧铣精加工刀位轨迹的计算方法,给出了误差估算方法。通过对直纹面微分几何特性的研究,用扭曲度来刻画直纹面特征,将直纹面划分为可展化曲面和非可展化曲面。对于可展化曲面,通过调整直纹面上母线方向的变化规律,使之成为可展曲面,以便在加工中获得无脊棱的光滑曲面;对于非可展化曲面,提出用最小偏置角原理来求取刀轴矢量,以使加工误差在刀具与被加工曲面切触状态下趋于最小,最终获得无干涉刀位轨迹。

六自由度并联机器人位置正解的数值解法

提出了用位置反解的方法求解位置正解的思路.对位置正解的求解是利用反解逐步迭代完成的.由于位置反解非常易求,所以这种方法简单快捷,同时,用这种方法所求的解是机构在运动中可以实现的。

一种新型的桥式起重机位置补偿消摆控制策略

为了抑制起重机的载荷摆动,提出了一种新型位置补偿消摆控制策略.通过载荷摆角计算载荷相对于小车的水平位置偏差,并将这一偏差乘以自适应反馈增益,修改参考指令后使系统获得合理的阻尼,从而有效地抑制了载荷的摆动.计算机仿真和试验结果表明,这一控制策略将瞬时摆动角度降到60%,可在半个摆动周期内有效抑制残留摆动,并使残留摆动幅值降到20%.由于反馈增益随系统参数的变化而变化,使控制策略对起升运动引起的参数变化具有较强的鲁棒性,因此对噪声不敏感,且在工程中易于实现.

自由曲面测量中曲面匹配的建模及算法分析

为了更好地消除自由曲面测量中的定位误差 ,提出了一种新型的、有效的基于最大最小原则的自由曲面匹配的数学模型。通过曲面的旋转、平移以及改进的坐标轮换法完成对实测曲面的预定位、精调整 ,较好地解决了曲面匹配的问题 ,为测量自由曲面轮廓度误差提供了良好的方法。

用二阶密切曲率法加工自由曲面

采用二阶密切曲率法，即采用中凹的盘形铣刀取代传统的球头或鼓形铣刀，在每一行程中让刀具轴线相对于工件按特定的规律摆动，使得在垂直于进给方向的法截面中，由刀尖轨迹形成的包络面与理论曲面的法截线具有相同的１阶～２阶导数，从而在保证加工精度不变的前提下，使切削带宽度大幅度增加，提高加工效率。主要讨论了刀位及刀具轨迹的算法。

六自由度并联机器人结构误差的识别与修正

鉴于机械制造中测量结构尺寸误差比较困难，提出了确定结构误差值的计算方法．让结构参数从初始的理想无误差状态一轮一轮地修正，直到使修正后的结构参数达到用它所求的主轴端位置同测量的主轴端位置基本吻合，即可认为各项误差已修正完毕．在计算当中，首次提出用位置反解来求解的方法，突破了求正解时需要解非线性方程组的传统思路，考虑到机构运动过程中的连续性和可实现性。

一种基于Hermite插值的离散点构造曲面的新算法

提出了一种通过矩形作用域划分、迭加来构造曲面的新思想．在此基础之上，对实际测量的三维离散点进行特殊的Ｈｅｒｍｉｔｅ插值构造曲面，并通过重叠的矩形作用域的迭加以形成一张新曲面．文中证明了这种方法的完备性，并严格证明了所构造曲面对实际测量点的依赖性。

快速完备的用于CAD/CAM自由曲面求交的算法

自由曲面的求交算法在CAD CAM技术中占有重要的地位 ,对软件运行的效率有较大的影响。然而 ,目前常用的Bezier曲面分割法难以满足高精度和高速度的要求。为此提出了利用交线的几何信息进行快速求交的算法 ,同时兼顾了快速和高精度两方面的要求 ,并得到了成功的应用。

一种反求渐开线齿轮(或花键)参数的实用方法

为简化渐开线齿轮 (或键 )实物的测绘过程 ,本文提出了一种新颖实用的反求方法 ,利用未知参数的圆柱渐开线齿轮 (或花键 )某一齿的轴截面上任测的若干个点 ,先快速反算出基圆半径 ,然后根据基圆半径推算出实际的模数和压力角 ,进而求出基本参数和测量参数。基于这种方法 ,编制了一套反求圆柱渐开线齿轮 (或花键 )参数的软件系统。通过使用 。