1、本科毕业设计开题报告全套图纸，加 153893706 题 目：普通精度圆柱齿轮渐开线误差检测装置设计院 （系）： 机械工程学院 班 级： 机制 08-4 班 姓 名： 学 号： 指导教师： 教师职称： 教 授 黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告题 目 普通精度圆柱齿轮渐开线误差检测装置设计 来源 工程实际1、研究目的和意义齿轮检测技术在齿轮制造中占有很重要的地位，没有先进的检测技术和仪器，不可能制造出性能优良、高质量、高精度的齿轮。随着齿轮在工业工程等方面的广泛应用，对齿轮的精度要求越来越高。针对齿轮的齿形误差的测量测试，进行精确的测量。2、国内外发展情况( 文献综述 )1923 年，德国 Z
2、eiss 公司在世界首次研制成功一种称为 “Tooth Surface Tester”的仪器，它实际上是机械展成式万能渐开线检查仪 1。在此基础上经过改进，Zeiss公司于 1925 年推出了实用性仪器，并投入市场。50 年代初，机械展成式万能螺旋线检测仪的出现 2，标志着全面控制齿轮质量成为现实。 1965 年英国研制出光栅式单啮仪 3。1970 年，以黄潼年为主的中国工程师研发的齿轮整体误差测量技术，标志着运动几何法测量齿轮开始 4。1970 年，美国 Fellows 公司在芝加哥博览会展出Microlog 50，标志着数控齿轮测量中心的开始 5。80 年代末，日本大阪精机推出基于光学全息
3、原理的非接触齿面分析机 FS35，标志着齿轮非接触测量法的开始 6。齿轮测量技术的演变，整体上考察过去一个世纪里齿轮测量技术的发展，主要表现在三个方面 7：1）在测量原理方面，实现了由“比较测量”到“啮合运动测量” ，直至“模型化测量”的发展。2）在实现测量原理的技术手段上，历经了“以机械为主”到“机电结合” ，直至当今的“光机电”与“信息技术”综合集成的演变。3）在测量结果的表述与利用方面，经历了从“指示表加肉眼读取” ，到“记录器记录加人工研判” ，直至“计算机自动分析并将测量结果反馈到制造系统”的飞跃。机械展成式测量技术，20 世纪 70 年代以前，齿轮测量原理主要以比较测量为主，其实质
4、是相对测量。具体方式有两种：一是将被测齿轮与一标准齿轮进行实物比较，从而得到各项误差；二是展成测量法，就是将仪器的运动机构形成的标准特征线与被测齿轮的实际特征线作比较，来确定相应误差；而精确的展成运动是借助一些精密机构来实现的 8。齿轮整体误差测量技术 ，1970 年是齿轮测量技术的转折点。齿轮整体误差测量技术和齿轮测量机（中心）的出现解决了齿轮测量领域的一个难题，即在一台仪器上快速获取齿轮的全部误差信息 9。1970 年，我国在齿轮测量技术方面取得突破，发明了基于“跳牙”蜗杆的齿轮整体误差测量原理。经过 30 多年的完善与推广 10，这种起源于渐开线圆柱齿轮测量的方法已成为传动元件的运动几何
5、测量法 11。采用的标准元件也从蜗杆扩展到齿轮、齿条等。通过对传统齿形误差测量方法误差来源多、测头安装调整误差大等缺点进行分析 ,提出一种在 19JC 万能工具显微镜上利用成像法实现渐开线圆柱直齿轮齿形误差测量的新方法 12。积极采用齿轮国际标准 ,采用先进的加工工艺 ,如精滚工艺、修磨齿形及改变刀具材料实现硬齿面剃齿等 ,使齿轮制造质量批量、稳定地达到标准要求 ,是我国重要的技术经济政策 13。齿轮的制造质量对提高机械传动系统的精度、寿命和降低噪声十分重要。这里提出了采用虚拟仪器技术、计算机技术等与传统齿轮检测仪相结合而构建的一种先进的齿轮误差检测系统,集先进的软硬件技术、现代信号处理技术于
6、一体,实现了误差检测的自动化、可视化、智能化,提高了检测的精度和可靠性 14 。随着我国汽车摩托车制造业的迅速发展 ,汽摩齿轮制造业也得到了空前快速的发展 。尽快成为汽摩齿轮的全球制造与供应基地 , 是我国齿轮制造业的总体发展战略 , 并已经成为我国众多齿轮制造商的共识 15。3、研究/设计的目标：通过改进普通精度圆柱渐开线误差检测装置，使装置在检测齿轮误差的时候能够更加的精确，更加的方便。4、设计方案（研究/ 设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）：（1）收集资料，分析研究资料，明确设计内容；（2）根据设计技术要求，完成总体结构方案的拟订；（3）运动和动力参数的计算；（4）通过强度等设
7、计计算，完成监测装置结构的设计；（5）利用 CAD 绘制总体装配图及零件工作图；（6）整理设计说明书。渐开线极坐标方程k=kbcosk=tan k- k渐开线参数方程x=rbcos rbradsin y=rbsin rbradcos渐开线及其形成直线 BK 在一圆上作纯滚动，其上 K 点的轨迹就是渐开线。其中，AK 渐开线圆-基圆。r b-基圆半径 BK-渐开线发生线 k-渐开线上 K 点的展角 rK-渐开线上 K 点的向径 K-渐开线 K 点的压力角 图 1 渐开线发生线渐开线的性质1)发生线沿基圆滚过的长度 等于基圆上被滚过的弧长 ,即: ；BK图 2 渐开线发生线2)当发生线沿基圆作纯滚
8、动时，切点 B 为其速度瞬心， 因此 KB 必垂直于渐开线上 K 点的切线，即发生线 为渐开线在 K 点的法线 。n渐开线上任一点的法线恒与基圆相切；3)发生线与基圆的切点 B 也是渐开线在 K 点处的曲率中即 k= =rKsink。BK 点离基圆愈远(r K愈大), k 愈大,K 点在基圆上时(r K=0 时)，4)渐开线的形状取决于基圆的大小，即由不同大小的基圆所形成的渐开线,在相等展角 k，处的曲率半径 k 的大小随基圆半径 b 的增大而增大，若 b，则k ，渐开线 AK 变成直线，故齿条的渐开线齿廓曲线为直线。5)基圆以内无渐开线渐开线方程式多用极坐标形式表示：设 OA 为极坐标轴(O
9、 为原点)，则以压力角 k 表示的 K 点的极坐标 k， k(展角,向径)方程式为：由图 2 渐开线发生线图 2 可知：tank= kbkbBK所以，渐开线的极坐标方程为： k= bcosk-tan其中 很常用,可用来求解渐开线齿廓上任一点的压力角。kbkcos图 3 渐开线发生线渐开线函数渐开线函数指的是展角 k，与压力角 k的函数关系式，工程上以 inv k表示该函，即 invk=k=tan k- k5、方案的可行性分析：设计思想新颖、设计检查装置原理符合国家标准、结构容易加工，能够保证检测精度。此方案可行。6、该设计的创新之处方便使用，精确度高，有较大的灵活性。7、设计产品的主要用途和应
10、用领域：目前社会正在向着机械化发展，而齿轮传动也是必不可少的关键环节所以齿轮的标准化是减少误差的重要必备条件，所以齿轮的检测也是至关重要的，齿轮渐开线误差检测装置对于齿轮的检测也是必不可少的环节，对于齿轮的标准化起着一定的作用，减少齿轮传动上的误差对于一些高精密的机床设备是非常有好处的，齿轮误差检测装置对齿轮的传动精度上的影响是很大的，一些高精密机床的精度非常高那是因为高规格的齿轮传动平稳、精度高，所以对于齿轮的检测是非常重要的。8、时间进程2012 年 3 月 12 日2012 年 3 月 30 日 哈尔滨工具厂毕业实习，收集渐开线的齿轮相关资料2012 年 4 月 1 日 2012 年 4
11、 月 6 日 整理实习日记、撰写实习总结和开题报告2012 年 4 月 7 日 2012 年 5 月 4 日 设计计算、总体结构草图设计2012 年 5 月 5 日 2012 年 5 月 25 日 总体图和部件图设计2012 年 5 月 26 日 2012 年 5 月 3 日 零件图设计2012 年 6 月 4 日 2012 年 6 月 8 日 编写毕业设计说明书、审图、修改2012 年 6 月 11 日 2012 年 6 月 15 日 答辩9、参考文献：1 Steinle A. New gear testersJ. Werkstattstechnik，1927,(21) ：153-156.
12、2 Multzsch E，History and development of technical precision measuring instruments at Carl Zeiss JenaJ. Jena Review，1967， （12）：268-284.3 Munro R G. Measuring gear transmission errorJ. Metalworking Production, 1968,54-57.4 黄潼年齿轮动态全误差曲线及其测量方法J中国科学，1973，17（4）：434453.5 Cleave D V. Big gears are accuratel
13、y measured with computer-controlled systemJ. Product Engineering,Nov.23,1970：4243.6 Fujio H,Kubo A,Saitoh S，Et al. Laser holographic measurement of tooth flank form of cylindrical involute gearJ. Journal of Mechanical Design,1993,(116)：721729.7 石照耀. 复杂螺旋曲面特征线测量的理论与技术研究D. 合肥：合肥工业大 学,2002.8 唐启昌. 圆柱齿轮测
14、量 M. 北京：中国计量出版社，1987.9 姚福生，石照耀，张兆龙. 中国特色的齿轮测量 齿轮整体误差测量技术M.上海：上海教育出版社，1997.10 Huang T N. The development of gear integrated error measurement in ChinaJ. Proceedings of Inter Conf of Gearing,1989.2531.11 谢华锟，石照耀. 传动元件的有空点共轭啮合运动几何测量法J . 工具技术，1999，33（11）：2731.12 黄富贵，傅师伟，张认成. 渐开线圆柱直齿轮齿误差测量新方法 J. 工具技术.2004(06).13 胡凤兰. 渐开线圆柱齿轮齿廓偏差的分析与检测J. 机械工业标准化与质量.2004 (04) .14 唐东红，韩月. 基于虚拟仪器技术的齿轮误差检测J . 机械设计与制造.2004 (01) .15 谢华锟. 近年来齿轮测量技术与仪器的发展J. 工具技术. 2004 (09) .指导教师意见教师签字：年月日开题答辩小组意见：组长签字：成员签字：年月日毕业设计领导小组意见：组长签字：年月日
