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变速箱轴系齿轮测量技术及综合误差分析研究

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摘要

第一章 绪论

1.1 齿轮测量技术发展

1.1.1 国内外齿轮精度标准统一

1.1.2 齿轮测量技术发展

1.2 啮合式测量

1.2.1 双齿面啮合测量技术

1.2.2 单齿面啮合测量技术

1.3 齿轮快速检测技术应用及发展趋势

1.3.1 国内外研究现状

1.3.2 齿轮快速测量发展趋势

1.4 课题主要研究内容及意义

1.5 本章小结

第二章 齿轮径向综合偏差理论及测量原理分析

2.1 测量原理及误差评判

2.1.1 双齿面啮合测量原理

2.1.2 误差检测项分析

2.1.3 径向综合偏差分离

2.2 齿轮径向偏差形成机理

2.2.1 齿轮径向综合偏差形成

2.2.2 齿轮切向误差分析

2.3 齿轮径向偏差精度公差

2.4 本章小结

第三章 齿轮轴系在线测量仪设计

3.1 齿轮轴系在线测量仪设计思路

3.2 测量仪设计要求

3.2.1 在线测量仪技术指标

3.2.2 影响测量精度关键因素分析

3.3 双齿面测量仪机械结构设计

3.3.1 测量机构设计

3.3.2 测量齿轮设计及验证

3.3.3 夹紧机构

3.3.4 气动机械手

3.3.5 齿轮轴系测量仪总机械结构

3.4 在线双啮仪控制与软件设计

3.4.1 数据采集与控制

3.4.2 测量软件总体设计

3.5 本章小结

第四章 测量机构静力学分析

4.1 概述

4.2 有限元分析方法

4.3 测量机构有限元模型建立

4.3.1 有限元静力学分析理论

4.3.2 有限元分析步骤

4.3.3 网格无关性验证

4.4 弹簧压力与变形量数据拟合

4.5 本章小结

第五章 齿轮轴系测量仪精度检验与试验分析

5.1 概述

5.2 双啮仪关键误差测量

5.2.1 测量轴径向跳动误差检测与分析

5.2.2 轴系平行度检测与修正

5.2.3 双啮仪测量精度检测

5.2.4 导轨直线度

5.3 双啮仪最佳电机转速与弹簧压力试验研究

5.3.1 试验目的

5.3.2 试验过程

5.3.3 试验结果分析

5.4 重复性检验

5.5 测量不确定度分析

5.5.1 测量不确定分量计算

5.5.2 测量不确定合成

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

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摘要

变速器是汽车的主要传动部分,其齿轮精度对整体操纵性能有重要的影响。为了保证齿轮传动的平稳性,在生产环节应对其进行100%综合误差检测。目前,国内外测量仪的研究主要用于单件齿轮检测,检测效率和精度较低。本文基于双齿面啮合原理,对变速器中间齿轮轴在线测量设备进行研究,在传统齿轮综合误差测量仪结构基础上增加多个测量机构,使其适用单件齿轮和齿轮轴系小总成径向综合偏差检测的同时,进一步提高检测精度和检测效率。本文主要研究内容如下:
  (1)对传统测量仪结构进行改进,设计出以标准齿轮与被测齿轮轴系作无侧隙啮合传动的在线测量总体方案,完成关键零部件设计和标准件的选取,运用三维绘图软件完成机构设计与装配。
  (2)为测量仪设备添加控制系统,通过高精度位移传感器采集齿轮中心距变化;软件系统完成数据处理、分析和存储,实现自动化在线测量。
  (3)基于ANSYS Workbench软件,建立仿真模型,并通过网格无关性验证对测量机构进行静力学分析;根据仿真结果,拟合弹簧压力与测量机构变形曲线。
  (4)完成测量仪关键零件误差检定、静态精度试验、测量重复性试验和不确定度分析。采用有限元分析、试验与理论相结合的研究方法探究弹簧压紧力、测量机构变形量和电机转速对测量精度影响,提高检测效率的同时,保证检测的可靠性。

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