一、最终传动圆柱齿轮计算机辅助设计（论文文献综述）
单巍[1]（2021）在《基于知识单元的齿轮传动方案数字化设计》文中进行了进一步梳理本论文工作属于国家重点研发计划（2018YFB2001701）课题一研究内容,解决齿轮传动系统正向设计中的齿轮传动方案数字化设计问题。针对齿轮传动方案缺少设计依据以及缺乏高效的设计工具等问题,本文建立齿轮传动方案的知识单元并实现了知识单元的串并联以及混联求解,用训练好的BP神经网络模型来对不同传动方案进行排序优选,开发出齿轮传动方案数字化设计软件。具体工作如下:本文建立了齿轮传动方案数字化设计的知识单元。以一对齿轮副为物理机构组成并赋予相应的运动、动力以及结构属性,共同组成知识单元。运动属性用来进行传动方案的求解,动力属性为详细设计以及力学分析提供数据,结构属性表达了方案中各个构件的空间位置,为结构布局以及三维模型参数化设计提供数据。根据建立的齿轮传动知识单元,对知识单元之间构件联接形式以及组合方式进行了深入研究并实现传动方案的求解。研究知识单元不同构件联接的运动约束并建立知识单元的联接约束方程,联立知识单元的运动特征状态方程来实现传动方案的数学求解。研究知识单元串联、并联求解算法用以求解简单组合的传动方案,研究混联求解算法用以求解复杂的传动方案,特别是行星传动。通过求解算法求解出齿轮传动方案,采用BP神经网络模型来进行齿轮传动方案的评价,根据方案符合度指标对传动方案实现排序优选。通过对减速器设计需求分析来提取齿轮传动方案评价指标,实际减速器产品数据作为神经网络模型的训练样本。比较不同传动方案所对应的方案符合度大小来进行传动方案的排序优选,解决了方案设计过程中的依靠经验确定构型问题。根据上述的技术支持开发了齿轮传动方案数字化设计软件模块。主要包括方案求解模块、方案排序优选模块、传动比分配模块、齿轮设计计算模块以及方案可视化模块等。本设计软件是C#开发的Win Form窗体应用软件,通过各个模块之间的数据传递最终实现从用户设计需求到传动方案的三维模型展示,并通过案例验证了齿轮传动方案设计软件的可行性。论文通过齿轮传动方案的知识单元及其相应的求解算法,系统的建立了齿轮传动方案数字化设计知识体系,运用神经网络模型进行传动方案的排序优选,开发出齿轮传动方案数字化设计软件模块,填充了国内外齿轮传动系统正向设计中的传动方案设计内容的空白。
宋亚迪[2]（2021）在《轴系结构数字化设计SaaS平台开发》文中指出近年来新工业革命迅速发展,作为工业数字化、网络化的载体,工业软件的发展一直受到各界的广泛关注。为了解决传统设计方式设计效率低、设计门槛高以及当前工业软件功能碎片化等问题,本文对技术设计各个阶段的数字化设计方法进行了研究,并和SaaS模式软件开发技术相结合,开发了一款以轴系为主要对象的数字化设计平台。本文主要工作如下:（1）分析了机械产品在功能、性能、结构、经济性等方面的设计需求,对其中的概念信息进行抽象表达。引入了基本变换单元的概念,并以此作为运动变换的载体和基本组成单位,通过建立状态变换方程对其运动变换功能的实现过程进行抽象描述,对各类基本变换单元的功能信息进行归纳并建立了部件库,以此为基础建立了运动方案数字化求解方法。为了解决运动方案设计中非参数信息过多难以向下游结构设计阶段完整传递的问题,建立运动方案的符号表达方法和面向对象的信息封装方式,为结构设计阶段提供全面、清晰的信息基础。（2）为了建立统一实例,从而实现结构设计各流程间参数自动交互,提出知识模型的概念,并通过对轴系设计对象及设计流程的划分建立轴系的模块化知识模型。建立基于轴系结构组成数学模型的轴系布局方案求解方法,并对轴系装配方案的结构约束信息进行数学表达,以此为基础分别对各个部件及轴系整体进行结构参数设计,为了达到轴系结构紧凑的目的,建立了以轴系总体积为优化目标的轴系结构优化设计方法。分别从强度、刚度、寿命等方面对对轴系各部件进行性能分析。基于结构设计多样性的特点,为方便设计人员根据设计需求选择最优设计方案,建立基于模糊层次分析法的轴系方案评价方法。最后通过对圆锥圆柱齿轮减速器输入轴进行设计,验证了轴系结构及性能设计方法的可行性。（3）对SaaS模式基本概念进行了介绍,并通过和传统软件对比体现SaaS模式的优势。通过对用户需求进行分析,对平台主要功能需求进行了说明,并对不同角色用户的主要操作权限进行了说明,进而体现平台的生态模式。以平台需求为基础对平台分别进行逻辑架构及部署架构,根据不同类型用户的保密性需求选择不同类型的数据库结构,通过分析平台实体类型及关联关系,对数据库的核心表结构进行设计。对平台两大核心功能模块——软件封装模块及流程重构模块的实现进行了说明,为了更为直观的表现软件封装及流程重构功能的操作过程,分别对开发中心及设计中心的原型方案进行了设计。最后通过对圆锥圆柱齿轮减速器结构设计的应用案例对平台项目流程的运行过程进行了说明,验证了需求分析、运动方案设计、结构设计、性能设计这一轴系结构设计全流程实现的可行性。
唐文杰[3]（2021）在《偏置非对称面齿轮复杂齿面设计方法及传动特性研究》文中研究指明经典面齿轮传动系统是由渐开线圆柱齿轮和面齿轮组成,根据齿面啮合时面齿轮轴线与小齿轮轴线的位置关系,可分为正交、非正交或偏置三种情况,以满足传动装置的不同需要。相较与传统直齿面齿轮,偏置非对称面齿轮由于其独特的构型,具有较大的重合度,应用范围也更为广泛。本论文对高性能偏置非对称面齿轮的复杂曲面设计方法及啮合特性展开深入研究,以面齿轮传动的新构型为切入点,根据齿轮啮合原理,利用插齿刀展成加工方法设计偏置非对称面齿轮,通过MATLAB数值计算软件与SOLIDWORKS三维建模软件完成偏置非对称面齿轮副三维实体造型,根据齿面接触分析（TCA）探究偏置非对称面齿轮在空载条件下齿面接触迹线分布规律,利用ABAQUS软件对偏置非对称面齿轮副进行有限元分析,进行面齿轮的加载接触特性和固有特性分析,对偏置非对称面齿轮传动系统的设计与研究具有深远的意义。论文的主要研究内容有:（1）基于齿轮啮合原理构建空间啮合坐标系,建立了偏置非对称面齿轮加工坐标系及空间转换矩阵,推导出齿面方程、过渡曲面方程及啮合方程,对偏置非对称面齿轮齿根根切和齿顶变尖条件进行探讨,得到了求解最小内半径和最大外半径的方法,为进一步实现偏置非对称面齿轮真实模型构建提供理论基础。（2）通过离散参数法研究了偏置非对称面齿轮副的复杂曲面创成,制定齿面方程参数离散步骤,利用MATLAB程序的循环求解计算得到非对称圆柱齿轮和偏置非对称面齿轮的齿面点云坐标,并生成点云文件导入SOLIDWORKS三维建模软件中完成偏置非对称面齿轮副三维实体造型。（3）运用齿面接触分析（TCA）方法研究偏置非对称面齿轮副的齿面啮合特性和齿面接触迹线变化规律,推导出齿面接触方程,计算出齿面啮合点坐标并绘制出偏置非对称面齿轮的接触迹线,得到齿面啮合点分布规律,探究四种安装误差对偏置非对称面齿轮传动系统啮合传动性能的影响。（4）利用ABAQUS软件对偏置非对称面齿轮副模型进行加载仿真分析,研究面齿轮压力角变化对其承载能力的影响,研究前十六阶模态下偏置非对称面齿轮的固有频率特性、振型图和最大形变量的变化规律,探究偏置非对称面齿轮压力角及孔径的变化对其固有特性的影响。
刘大可[4]（2020）在《基于工业互联网的圆柱齿轮应用软件开发》文中研究说明随着工业互联网技术的快速发展,工业化和信息化深度融合,工业软件作为两化融合的典型领域正发生着深刻变革。工业互联网平台发展的关键技术之一是工业互联网APP的开发。工业互联网APP有助于实现工业技术知识的传承和积累,满足各中小企业个性化定制的需求,提高企业核心竞争力。齿轮行业是装备制造业发展的重要基础之一,我国齿轮行业的发展相比美国、德国、日本仍较落后,几乎所有的大型齿轮传动设计软件都来自进口,容易造成在高端产品方面被“卡脖子”的不利局面。本文以圆柱齿轮传动设计应用软件开发为案例,对工业互联网APP应用技术进行了有益的探索;基于SYSWARE.IDE平台,开发的圆柱齿轮APP应用软件能够实现齿轮传动设计过程中基本的参数计算、强度校核、承载接触分析LTCA等功能,为工业软件开发运营提供了一种新思路。主要内容如下:（1）基于SYSWARE.IDE平台,阐述了工业APP设计流程,主要包括:数据模型定义、业务逻辑定义和交互界面定义等。其中含有CAD、CAE、CAM等多种第三方软件适配器,有助于集成开发大型的齿轮传动设计软件,实现齿轮传动设计系统软件的国产化。（2）依据渐开线圆柱齿轮传动正向设计技术,对其功能模块进行了规划,开发了渐开线圆柱齿轮初始参数选取、几何尺寸计算、强度校核、三维模型生成等模块。在业务逻辑定义流程上使用了“Python”、“Excel”、“公式操作”、“命令执行”等各种组件,实现了各个模块之间的相互调用。依据渐开线圆柱齿轮啮合刚度计算和LTCA,基于Matlab开发了“渐开线圆柱齿轮LTCA分析”模块。（3）通过对已完成模块的测试,发布、运行分析,表明所开发的圆柱齿轮传动设计工业APP能够满足计算准确性、快速响应和网络化的要求,实现了预期的功能和目标,为齿轮传动技术软件化提供了一种新思路、新方法。（4）基于SYSWARE.IDE平台互联网软件开发,具有低代码重构技术的优点,能够实现工程流程和图形化的知识封装。在齿轮传动零部件领域,降低了软件开发与应用门槛,提高了软件开发效率。
景立挺[5]（2020）在《复杂机电产品概念设计原理方案博弈决策与优化的研究》文中研究表明在复杂机电产品概念设计阶段,需要对经由功能求解得到的多个原理方案进行评价,从而决策出最优原理方案,以此为后续详细设计提供优质输入。在复杂机电产品的开发过程中,涉及到多学科设计约束,并会形成大量原理解组合,使得原理方案初始筛选较为艰难;其次,由于原理方案评价目标之间客观存在冲突或依赖的定性作用关系,所以无法对各目标的约束关系精确建模,难以确保最优决策结果的稳健性;再者,决策得到的原理方案具体化程度不高,很难借助现有数值优化算法分析其性能预期,易造成后续反复迭代设计。因此,研究获取与设计意图最相关的评价准则集来寻求筛选方向,并构建多目标冲突权衡的求解规律,是确保原理方案多目标决策中可靠且有效的关键手段。同时,研究在不建立数学模型情况下表征方案性能价值的求解路径,融合性能到概念设计阶段,是提高机电产品原理方案性能价值的有效途径。针对以上问题,本文借助博弈理论的协调特性来重新架构原理方案决策过程中的多准则期望冲突和多目标约束难量化的问题,以此构建出不同原理方案博弈决策模型;同时,构造原理解性能价值模型来获取高性能价值的原理解知识,驱动原理方案改进。此外,依据上述研究理论研制了原理方案博弈决策原型系统,并以采煤机的截割部减速传动装置实例进行验证。本文主要研究内容如下:（1）研究了一种基于功能设计准则的初始原理方案筛选模型。围绕功能需求和初始设计约束引导功能设计准则的生成,构建基于二次模糊聚类的多准则博弈模型,转换功能设计准则冲突问题为博弈决策过程;结合相关系数函数来构造博弈效用函数,并对不同博弈主体下的策略组合进行效用分析,以此选择最符合设计意图且冲突最小的功能设计准则集,并应用到某种传送装置的形态学矩阵中进行原理解筛除,快速获取可行原理方案集。（2）构建一种面向新设计原理方案的非合作-合作串行博弈决策模型。基于模糊聚类模型将分功能和原理解映射为博弈过程中的策略和变量集,构建出多评价目标的博弈决策模型;其次构建非合作博弈效用函数来均衡各目标自身利益并获取多重占优方案;在此基础上,构造基于合作博弈模型的最优方案求解路径,围绕整体设计利益最大化对上述多重占优方案进行决策,确保原理方案在可行性基础上追求性价比。最后,对功能性晾衣架原理方案实例进行验证,并与TOPSIS对比分析,证明所提方法的稳健性。（3）构建一种面向适应性设计原理方案的Shapley值法博弈决策模型。构建基于信任度函数的多决策者数据融合模型,形成原理方案价值矩阵;基于评价目标和方案价值,定义“经济性-技术性”目标的联盟博弈模型,进而构造原理方案的博弈效用矩阵;以特征函数寻求不同博弈方合作时的最优联盟效用,利用Shapley值法对其进行分配,依据离差函数给出一个多目标期望综合最优原理方案。最后,以采煤机摇臂调高装置作为实例进行验证,并与其他多目标决策方法比较来说明所提方法的唯一性和可行性。（4）提出了一种基于原理解性能价值的原理方案改进优化模型。基于性能特征模型来构建性能-分功能关联矩阵;根据现有研究基础,提出“条件激励-性能响应-工作状态”原理解知识模型,用于构建原理解-性能关联矩阵;在此基础上,构建表征原理解与分功能关系的性能价值矩阵,进而识别高性能价值的原理解知识;研究并提出三种原理解操作方法来驱动原理方案改进。基于上述研究理论开发原理方案优化求解原型系统,并以中厚煤层采煤机进行实例验证,有效提升原理方案的性能价值。（5）基于前述理论模型开发了原理方案博弈决策原型系统,用于原理方案初始筛选,非合作-合作集成博弈模型以及基于Shapley值法的原理方案决策的辅助求解,并以采煤机的截割部减速传动装置原理方案为实例,验证了系统的有效性。
常宝琪[6]（2020）在《圆柱齿轮超声成形磨削表面质量研究》文中提出齿轮作为传递运动和动力的重要组成部分,以其传动形式多样、传动过程平稳和传动效率高等优点,被广泛运用于各种加工制造领域。随着科技的不断发展,齿轮制造技术正在以表面完整性为新目标向成形成性协同的“抗疲劳制造”方向发展。齿轮表面的微观轮廓几何特征以及表面残余应力和显微硬度等参数,是齿轮抗疲劳制造和表面完整性研究的重要表征参数。因此,如何通过新的加工方法或方案获得更好的磨削表面质量,成为亟待解决的问题。相关研究表明,超声辅助磨削加工技术下磨粒高能量的冲击作用和高频间歇式的加工方式,对提高磨削表面质量具有明显的效果。因此,本文通过齿轮超声成形磨削声学系统的理论分析和实验平台的搭建,探究圆柱齿轮超声成形磨削加工后轮齿表面质量表征参数与磨削加工参数之间的规律。具体研究内容和结论如下。（1）通过整体式非谐振设计方法设计了齿轮超声成形磨削声学系统,然后通过有限元分析和超声振动谐振试验对声学系统的谐振频率、振动模态等声学振动特性进行验证。结果表明:齿轮超声成形磨削声学系统振动效果良好,振幅输出稳定且可控。（2）通过搭建齿轮超声成形磨削实验平台,对材料为12Cr2Ni4A、模数为3mm、齿数为21的直齿圆柱齿轮进行了超声磨削和传统磨削加工下的正交试验和单因素试验,然后分析了齿轮磨削过程中不同磨削加工参数下磨削力和磨削热的变化规律。结果表明:超声磨削加工下高频间歇式的加工方式可以减少磨粒与工件的实际接触时间,利于磨削温度的扩散,因此可以有效降低磨削力和磨削热。（3）通过理论分析齿轮成形磨削的几何特性,研究了磨削参数在轮齿表面随渐开线滚动角的变化规律。同时分别测量了齿轮磨削过程中磨削热以及加工后表面微观形貌和表面残余应力沿齿轮渐开线的分布情况。结果表明:相同加工参数下,轮齿表面上局部法向磨削深度和砂轮局部线速度随渐开线滚动角的增加是逐渐增加的。磨削加工后齿面上磨削沟痕的深度和宽度随渐开线滚动角的增加而增加。同时,磨削热和表面残余应力随渐开线滚动角的增加分别呈现不断增加和连续减小的趋势。（4）研究了磨削加工后齿面上表面微观形貌、表面粗糙度、残余应力和显微硬度等表面质量表征参数的变化规律。结果表明:超声磨削加工有助于齿轮材料的切削去除,减少磨削表面缺陷的发生,并在一定程度上扩大齿轮材料的塑性加工比例,从而获得理想的表面微观形貌和粗糙度。同时超声磨削加工可以增强齿轮材料的塑性变形,减弱热应力的软化作用,提高齿面残余压应力在17.8%-24.2%之间、显微硬度在1.1%-7.1%之间,从而获得更好的磨削表面质量。
袁宗儒[7]（2020）在《斜齿非圆齿轮的设计建模与误差检测》文中认为由于斜齿非圆齿轮可实现非定比传动,相比凸轮结构表现出啮合性能好、传动平稳、噪声小、重合度大、承载能力强等特点。因此,斜齿非圆齿轮具有更高的工程应用价值。但是,目前国内外对于斜齿非圆齿轮的三维建模与精度测量方面都没有形成完善的体系与标准,在一定程度上限制了斜齿非圆齿轮的推广使用。所以,在现有的理论与技术基础上提出斜齿非圆齿轮三维建模与精度检测方法是非常必要的。本文在斜齿非圆齿轮的设计理论基础上,利用UG的曲面造型模块完成了斜齿非圆齿轮的三维建模;利用三维扫描仪获取斜齿非圆齿轮的实际模型的点云数据,与理论模型进行对齐处理,获取局部点误差;结合齿轮误差理论对斜齿非圆齿轮的误差进行评析。首先,通过斜齿非圆齿轮理论与具体要求,完成斜齿非圆齿轮的参数设计和三维建模;此外,通过运动学仿真实验对斜齿非圆齿轮副进行了分析;归类斜齿非圆齿轮可测量误差项,对误差的具体影响因素与限制条件进行了分析。其次,借助三维扫描仪获取斜齿非圆齿轮实体模型点云数据,在检测软件中对点云数据进行优化得到检测模型;将检测模型与CAD模型在检测软件中对齐,可进行3D检测与2D检测,获取具体检测坐标、理论坐标与法线方向的偏差值。最后,结合检测数据与二阶差曲面理论,对斜齿非圆齿轮的齿面误差进行评定;结合检测数据与一阶差曲面理论,对斜齿非圆齿轮的平均压力角与平均螺旋角进行评定;用微元法的计算方式分别对理论坐标与实际坐标进行计算,得到斜齿非圆齿距累积误差值,并通过不同数据值之间的比较分析齿距累积误差的变化;分析比较不同的截面的齿形误差,求取平均值来确定最终齿形误差,并通过齿形误差来评定斜齿非圆齿轮的精度等级。本课题利用UG曲面模块建立斜齿非圆齿轮三维模型的新方法;并运用计算机辅助检测技术对斜齿非圆齿轮误差进行检测,较传统检测方法更具效率,为斜齿非圆齿轮的发展与进一步推广使用提供了可参考的依据。
朱晟平[8]（2019）在《圆弧齿廓弧线齿面齿轮设计方法及啮合特性分析》文中进行了进一步梳理面齿轮传动技术最早应用于直升机主减速器中,其特有的分汇流传动优势极大的满足了航空领域对轻量化的要求,目前关于面齿轮传动技术的研究在不断成熟,但大部分的研究方向依然以渐开线圆柱齿轮展成的直齿面齿轮为主。为了解决面齿轮传动系统的齿型结构单一的问题,本文以面齿轮的新型齿型结构作为主要创新点,以具有特殊加工方式的圆弧齿廓弧线齿面齿轮副为研究对象,深入研究了该面齿轮副的复杂曲面设计方法,并进一步结合齿面接触分析（TCA）探索了在不同类型安装误差下的圆弧齿廓弧线齿面齿轮副的齿面啮合接触迹线分布趋势及传动误差的变化规律,论文的主要研究成果如下:（1）揭示了正交直齿面齿轮副的加工方法及复杂曲面的共轭展成规律。基于齿轮啮合原理及微分几何学,在正交直齿面齿轮的展成加工模型基础上推导了渐开线圆柱齿轮插齿刀的齿面方程,构建了空间坐标变换矩阵,得到了正交直齿面齿轮的工作齿面方程、过渡齿面方程及啮合方程,为后续研究提供了重要的理论依据。（2）建立了圆弧齿廓弧线齿面齿轮副的展成加工模型,并推导了圆弧齿廓弧线齿面齿轮的刀盘齿廓方程与产形齿条的齿面方程,根据刀盘的展成运动分别构建了面齿轮和圆柱齿轮的空间坐标变换矩阵推导了圆弧齿廓弧线齿面齿轮与圆柱齿轮凹凸面的位置矢量方程、单位法向方程以及啮合方程。（3）提出了一种圆弧齿廓弧线齿面齿轮副的复杂曲面精准创成方法,根据面齿轮与小齿轮的展成加工模型分别提出了不同的参数离散的方法步骤,并在MATLAB中求解齿面方程得到了面齿轮与小齿轮的齿面点云坐标,并最终拟合点云得到圆弧齿廓弧线齿面齿轮副的实体模型。（4）验证了圆弧齿廓弧线齿面齿轮副的复杂齿型结构具有共轭啮合性,通过齿面接触分析（TCA）得到了在理想状态下的齿面接触迹线可视化模型。之后在面齿轮副的位置关系中引入不同类型的安装误差,探索含有误差的齿面接触迹线与传动误差的变化规律,最终得出结论:圆弧齿廓弧线齿面齿轮副对齿厚方向的安装误差敏感程度最高,对齿宽方向的安装误差敏感程度最低。该研究结果对圆弧齿廓弧线齿面齿轮副在实际过程中的装配具有重要指导意义。
庄武豪[9]（2019）在《直齿非圆锥齿轮热锻成形规律与精度控制方法研究》文中指出直齿锥齿轮是动力传递的关键基础零件,根据其传递动能的特点可以分为定速比的直齿圆锥齿轮和变速比的直齿非圆锥齿轮。由于直齿圆锥齿轮传递动能的效率高、可靠性高、稳定性强,已经广泛用于制造装备、运载装备、武器装备等众多工业领域。然而,随着近年来我国重大装备的精密化和集成化发展,对关键基础零件的功能和性能要求日益严苛,定速比的直齿圆锥齿轮已经很难满足重大装备发展的需求。直齿非圆锥齿轮属于变速比传动机构,能够执行许多直齿圆锥齿轮难以执行的特殊传动模式,因此非常适合用于具有特种性能需求的传动装置。例如将其应用于高越野性能的汽车限滑差速器中能够代替复杂的差速锁实现限滑功能;应用于齿轮流量泵中可以实现变流量传输;应用于高速重载精密分动器中可以将连续运动转换为分段运动输出等。为了满足我国机械装备高速发展的迫切需求,必然要求加快推进直齿非圆锥齿轮的应用与推广。然而,由于国外实行了严格的技术封锁,导致我国直齿非圆锥齿轮的设计和制造技术发展受到了严重的限制,制约了我国直齿非圆锥齿轮的应用和推广,阻碍了我国高端装备和关键零部件技术的发展。本课题针对现有直齿非圆锥齿轮设计方法存在的求解过程复杂和通用性差等缺点,提出了一种基于曲面向量矩阵坐标变换的直齿非圆锥齿轮精确设计方法。首先,根据主、从动齿轮的节锥面纯滚动关系,推导了直齿非圆锥齿轮节锥面方程。其次,推导了节锥面上法向量方程,建立了直齿非圆锥齿轮等距面设计方法;第三,分析了直齿非圆锥齿轮的产形运动关系,提出了采用平面产形轮和圆锥产形轮的齿廓设计方法,建立了齿廓数学模型;第四,讨论了齿廓设计中存在的曲率干涉界限点和啮合界限点的存在条件,提出了齿廓界限点判定方法。采用所提出的直齿非圆锥齿轮设计方法,成功设计了某汽车限滑差速器用直齿非圆锥齿轮。采用有限元模拟方法和限滑差速器传动试验,验证了所提出的直齿非圆锥齿轮设计方法的可靠性。以限滑差速器用直齿非圆半轴锥齿轮为对象,根据其几何特征首先提出了预制坯精确设计方法,开发了带有预制坯的直齿非圆锥齿轮热锻成形工艺。全面揭示了直齿非圆锥齿轮热锻成形过程中的金属流动规律、应力应变以及温度场的分布与演化规律,对比分析了有无预制坯对齿轮锻件的温度场和应变场以及齿模的温度场影响规律。研究结果表明,采用所设计的预制坯成形直齿非圆锥齿轮,显着提高了不同齿形间填充过程的同步性,提高了齿轮锻件的温度场和应变场的均匀性以及齿模温度分布的均匀性,有利于保证热锻直齿非圆锥齿轮的成形质量和提高齿模服役寿命。为了实现直齿非圆锥齿轮的大批量生产,必须解决齿模强度设计问题。本课题首先揭示了直齿非圆锥齿轮热锻过程中的齿模应力分布与演化规律,根据齿模受力状态和几何形状特征,提出了适用于直齿非圆锥齿轮的曲面分模设计方法。其次,提出了基于均匀预紧力的模具预紧强化通用设计方法,突破了现有的模具预紧设计方法仅适用于厚壁筒型模具型腔的不足,实现了直齿非圆锥齿轮齿模高强度和小型化设计。针对直齿非圆锥齿轮热锻成形中齿形精度控制困难的问题,本课题首先根据热锻成形过程中应力场和温度场的传递关系,提出了能够显着提高齿形偏差预测效率的有限元预测模型建模策略,显着提高了运算效率。运用该建模策略,揭示了齿模预紧变形、齿模受载弹性变形、齿模热膨胀变形、热锻齿轮回弹变形和热锻齿轮不均匀冷却收缩变形对热锻直齿非圆锥齿轮齿形偏差的影响规律,并提出了齿形偏差补偿方法。为了实现直齿非圆锥齿轮精密成形,本课题建立了直齿非圆锥齿轮热锻齿形精度控制方法。首先,为了提高直齿非圆锥齿轮齿模制造精度,创新地提出了基于预紧量调控的直齿非圆锥齿轮齿模精度修正方法。采用BP神经网络建立了齿模预紧量和齿模精度之间的非线性关系,采用遗传算法对齿模预紧量进行了寻优设计,获得了采用昂贵模具加工设备和复杂模具加工工艺难以制造的高精度齿模。其次,针对直齿非圆锥齿轮热锻成形过程中系统误差对齿形精度影响显着的问题,本文首先总结了影响热锻齿形精度的三类系统误差:预紧量加工误差、预紧偏轴度误差和模具平行度误差;并详细揭示了三类系统误差及其方位角对齿形偏差的影响规律。在此基础上,通过调整三类系统误差之间的相互匹配关系,达到不同系统误差所致齿形偏差相互抵消的效果,实现了对热锻直齿非圆锥齿轮齿形精度的有效控制。
赵加伟[10]（2019）在《非圆柱齿轮的误差检测与分析研究》文中认为非圆柱齿轮主要用来实现变传动比传动,在工程机械、农业机械、纺织机械等领域具有广阔的发展前景。近年来其设计与加工理论逐步完善,但是误差检测问题已成为制约其发展的阻碍之一。因此非圆柱齿轮误差检测与分析研究对于促进非圆柱齿轮的发展和应用,具有重要的理论与实用价值。本文针对目前非圆柱齿轮误差检测所存在的问题,对非圆柱齿轮的周向误差、三维齿面拓扑误差及综合误差进行了检测方法和分析理论方面的研究,主要研究工作如下:（1）周向误差检测方法与分析理论的研究。首先,研究了利用三坐标测量机进行二维齿廓点采样的关键技术,包括测量坐标系的建立、设计坐标系与测量坐标系的转换及测头半径误差的补偿方法。其次,针对解析法求解节曲线与齿廓的交点存在效率较低的问题,提出了一种数值解法,并通过具体的实例求解,验证了该数值解法的正确性和高效性。最后,以三阶非圆柱齿轮副为检测对象,完成了其周向误差检测与分析的整个实验过程,计算得到了两齿轮的齿距误差和齿厚误差;并利用CNC影像测量仪进行了周向误差检测的对比验证实验,最终两种测量方法得到的结果具有很好的一致性,表明三坐标测量机检测结果有效。实验结果验证了本文周向误差检测方法与分析理论的可行性。（2）三维齿面拓扑误差检测方法与分析理论的研究。首先,研究了利用三坐标测量机进行齿面网格点采样的方法,并讨论了待测齿面的网格规划问题和整体测量路径规划问题。其次,建立了三维齿面拓扑误差的计算模型,提出了衡量齿面误差大小的五项误差统计指标,研究了分离齿面差曲面中各阶误差分量的方法。最后,以三阶非圆柱齿轮副为检测对象,完成了其三维齿面拓扑误差检测与分析的整个实验过程,计算得到了两齿轮的三维齿面拓扑误差、齿面误差统计指标、零阶到二阶的各阶误差曲面。实验结果验证了本文三维齿面拓扑误差检测方法与分析理论的可行性。（3）综合误差检测方法与分析理论的研究。首先,基于综合误差的测量原理,开发了单、双面啮合两用的电子式啮合仪。其次,分别利用电子式啮合仪的双面啮合和单面啮合功能,对三阶非圆柱齿轮副的中心距变动量、转角误差进行了实验测量;最后,建立了节曲线径向综合误差检测的数学模型,并利用电子式啮合仪的双面啮合功能,实现了“非圆柱—圆柱”模式的变中心距齿轮副传动,基于此传动方式完成了三阶非圆柱齿轮的节曲线径向综合误差的测量实验。实验结果验证了本文综合误差检测方法与分析理论的可行性。
二、最终传动圆柱齿轮计算机辅助设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、最终传动圆柱齿轮计算机辅助设计（论文提纲范文）
（1）基于知识单元的齿轮传动方案数字化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景与意义 |
| 1.3 国内外研究综述 |
| 1.3.1 方案设计的研究 |
| 1.3.2 方案评价的研究 |
| 1.3.3 Solidworks二次开发与数字化设计软件的研究 |
| 1.4 本文研究工作 |
| 2 齿轮传动知识单元的表达 |
| 2.1 齿轮传动知识单元的组成 |
| 2.1.1 知识单元坐标系及系统坐标系建立 |
| 2.1.2 知识单元编号表达 |
| 2.2 知识单元运动属性表达 |
| 2.3 知识单元动力属性表达 |
| 2.4 知识单元结构属性表达 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 知识单元联接组合方式及其数学求解算法 |
| 3.1 知识单元之间构件的联接方式 |
| 3.1.1 太阳轮之间的联接 |
| 3.1.2 太阳轮与行星架之间的联结 |
| 3.1.3 太阳轮、行星架与行星轮之间的联结 |
| 3.1.4 行星轮之间的联结与行星架之间的联结 |
| 3.2 知识单元的组合原理 |
| 3.2.1 知识单元的串联组合原理 |
| 3.2.2 知识单元的并联组合原理 |
| 3.2.3 知识单元的混联组合原理 |
| 3.3 知识单元组合的数学求解算法 |
| 3.3.1 知识单元串联及并联组合的求解算法 |
| 3.3.2 知识单元的混联组合的求解算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于BP神经网络模型的齿轮传动方案评价 |
| 4.1 齿轮传动方案评价指标的确定 |
| 4.2 齿轮传动方案评价的BP神经网络模型 |
| 4.2.1 BP神经网络模型的基础知识 |
| 4.2.2 齿轮传动方案评价的BP神经网络模型的建立 |
| 4.3 BP神经网络模型的训练及验证 |
| 4.3.1 BP神经网络学习算法基础 |
| 4.3.2 BP神经网络模型的训练及验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 齿轮传动方案设计软件模块开发 |
| 5.1 软件模块开发的关键技术 |
| 5.1.1 开发工具的选择 |
| 5.1.2 Solidworks二次开发关键技术 |
| 5.2 软件的体系架构 |
| 5.2.1 软件需求分析 |
| 5.2.2 软件总体设计流程 |
| 5.2.3 软件模块功能分解 |
| 5.2.4 软件体系架构 |
| 5.3 软件模块的设计实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 神经网络模型的神经元连接权值 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）轴系结构数字化设计SaaS平台开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 方案设计研究现状 |
| 1.2.2 SaaS模式国内外研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 2 设计需求分析及运动方案设计 |
| 2.1 设计需求分析 |
| 2.2 运动方案设计 |
| 2.3 运动方案的信息传递 |
| 2.3.1 基本变换单元符号表达 |
| 2.3.2 运动方案信息封装 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 轴系结构及性能设计 |
| 3.1 轴系的模块化知识模型 |
| 3.2 轴系结构方案设计 |
| 3.2.1 轴系零部件类型选择 |
| 3.2.2 轴系布局方案设计 |
| 3.2.3 轴系装配方案表达 |
| 3.3 轴系结构参数设计 |
| 3.3.1 支承模块型号选择模块 |
| 3.3.2 传动模块结构设计模块 |
| 3.3.3 轴系优化设计模块 |
| 3.4 轴系性能设计 |
| 3.4.1 力学分析模块 |
| 3.4.2 强度校核模块 |
| 3.4.3 刚度校核模块 |
| 3.4.4 寿命校核模块 |
| 3.5 评价模块 |
| 3.6 轴系结构设计流程及设计案例 |
| 3.6.1 轴系结构设计流程 |
| 3.6.2 设计案例 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 数字化设计平台架构及功能实现 |
| 4.1 SaaS模式介绍及需求分析 |
| 4.1.1 SaaS模式介绍 |
| 4.1.2 行业需求及平台需求分析 |
| 4.1.3 平台用户角色 |
| 4.2 平台架构设计 |
| 4.2.1 平台逻辑架构 |
| 4.2.2 平台部署架构 |
| 4.3 平台数据库设计 |
| 4.3.1 数据隔离方式选择 |
| 4.3.2 平台实体关联分析 |
| 4.3.3 数据库表设计 |
| 4.4 核心功能模块设计 |
| 4.4.1 软件封装模块设计 |
| 4.4.2 流程重构模块设计 |
| 4.5 原型方案设计 |
| 4.6 .应用案例 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）偏置非对称面齿轮复杂齿面设计方法及传动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 1.4 课题主要研究工作 |
| 第二章 偏置非对称面齿轮副设计方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 非对称圆柱齿轮刀具齿面方程 |
| 2.2.1 非对称圆柱齿轮 |
| 2.2.2 非对称圆柱齿轮刀具齿面方程 |
| 2.3 偏置非对称面齿轮的加工坐标系建立 |
| 2.3.1 偏置非对称面齿轮构型设计 |
| 2.3.2 偏置非对称面齿轮的加工坐标系建立 |
| 2.4 偏置齿面齿轮的齿面方程 |
| 2.4.1 偏置非对称面齿轮的啮合方程 |
| 2.4.2 偏置非对称面齿轮的齿面方程 |
| 2.4.3 偏置非对称面齿轮的过渡曲面方程 |
| 2.5 偏置非对称面齿轮齿宽限制条件 |
| 2.5.1 偏置非对称面齿轮齿根根切 |
| 2.5.2 偏置非对称面齿轮齿顶变尖 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 偏置非对称面齿轮副的复杂曲面精准创成技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 非对称圆柱齿轮的实体化建模 |
| 3.2.1 非对称圆柱齿轮齿面点云坐标 |
| 3.2.2 非对称圆柱齿轮三维实体造型 |
| 3.3 偏置非对称面齿轮副精准创成技术 |
| 3.3.1 偏置非对称面齿轮齿面点云坐标 |
| 3.3.2 正交直齿面齿轮副可视化齿面建模 |
| 3.3.3 外啮合偏置非对称面齿轮副可视化齿面建模 |
| 3.3.4 内啮合偏置非对称面齿轮副可视化齿面模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 偏置非对称面齿轮副齿面接触特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 偏置非对称面齿轮副的齿面几何接触方程 |
| 4.3 偏置非对称面齿轮副接触迹线及传动误差曲线 |
| 4.3.1 齿面接触迹线 |
| 4.3.2 传动误差曲线 |
| 4.4 不同安装误差类型下的齿面接触变化规律 |
| 4.4.1 设置安装误差类型 |
| 4.4.2 含安装误差的偏置非对称面齿轮副齿面啮合方程 |
| 4.4.3 含安装误差的偏置非对称面齿轮接触迹线 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 偏置非对称面齿轮副动态特性仿真分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 偏置非对称面齿轮副有限元建模方法 |
| 5.2.1 偏置非对称面齿轮多齿有限元网格精确划分 |
| 5.2.2 ABAQUS软件显示与隐式求解器对比 |
| 5.3 基于三齿模型的偏置非对称面齿轮强度分析 |
| 5.3.1 材料属性及边界条件定义 |
| 5.3.2 偏置非对称面齿轮强度分析 |
| 5.4 偏置非对称面齿轮固有特性分析 |
| 5.4.1 压力角变化对偏置非对称面齿轮固有特性影响 |
| 5.4.2 孔径变化对偏置非对称面齿轮固有特性影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所取得的学术成果 |
| 致谢 |
（4）基于工业互联网的圆柱齿轮应用软件开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 工业软件现状及发展 |
| 1.1.2 工业互联网平台 |
| 1.1.3 工业互联网APP |
| 1.2 齿轮传动件行业发展现状 |
| 1.2.1 齿轮行业发展现状 |
| 1.2.2 齿轮传动设计软件现状 |
| 1.2.3 齿轮承载接触分析LTCA |
| 1.3 齿轮工业技术软件化和SYSWARE.IDE工业互联网平台 |
| 1.3.1 齿轮工业技术软件化 |
| 1.3.2 SYSWARE.IDE工业互联网平台 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 圆柱齿轮传动设计软件开发流程 |
| 2.1 圆柱齿轮传动正向设计流程 |
| 2.2 圆柱齿轮传动设计的工业APP模块划分 |
| 2.3 基于SYSWARE.IDE平台工业APP开发流程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 圆柱齿轮传动设计APP软件开发 |
| 3.1 渐开线圆柱齿轮初始参数选取模块 |
| 3.1.1 渐开线圆柱齿轮初始参数选取方法 |
| 3.1.2 数据模型定义 |
| 3.1.3 业务逻辑定义 |
| 3.1.4 交互界面定义 |
| 3.2 渐开线圆柱齿轮几何尺寸计算模块 |
| 3.2.1 渐开线圆柱齿轮几何尺寸计算 |
| 3.2.2 数据模型定义 |
| 3.2.3 业务逻辑定义 |
| 3.2.4 交互界面定义 |
| 3.3 强度校核模块 |
| 3.3.1 齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度校核 |
| 3.3.2 齿面接触疲劳强度校核模块 |
| 3.3.3 齿根弯曲疲劳强度校核模块 |
| 3.4 三维模型生成模块 |
| 3.4.1 准备文件 |
| 3.4.2 数据模型定义 |
| 3.4.3 业务逻辑定义 |
| 3.4.4 交互界面定义 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 渐开线圆柱齿轮LTCA分析APP开发 |
| 4.1 圆柱齿轮啮合刚度计算与承载接触分析LTCA |
| 4.1.1 Ease-off差曲面的构建 |
| 4.1.2 Ease-off差曲面的啮合信息解析 |
| 4.1.3 时变啮合刚度计算和LTCA |
| 4.2 圆柱齿轮LTCA的工业APP开发 |
| 4.2.1 数据模型定义 |
| 4.2.2 业务逻辑定义 |
| 4.2.3 交互界面定义 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 工业APP质量评测和发布 |
| 5.1 初始参数选取模块测试 |
| 5.2 几何尺寸计算模块测试 |
| 5.2.1 第三方商业软件对标评测 |
| 5.2.2 产品对标设计评测 |
| 5.3 齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度校核测试 |
| 5.3.1 齿面接触疲劳强度校核测试 |
| 5.3.2 齿根弯曲疲劳强度校核测试 |
| 5.4 三维模型生成模块测试 |
| 5.5 渐开线圆柱齿轮承载接触分析LTCA工业APP测试 |
| 5.6 工业APP发布及运行 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 缩略语词汇表 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 1.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| 2. 作者在攻读学位期间取得的科研成果或获奖目录 |
| 3. 作者在攻读学位期间取得的专利目录 |
（5）复杂机电产品概念设计原理方案博弈决策与优化的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 机电产品概念设计原理方案决策的研究现状 |
| 1.2.1 概念设计原理方案生成 |
| 1.2.2 概念设计原理方案决策 |
| 1.2.3 概念设计原理方案优化 |
| 1.3 博弈理论在产品设计决策中的研究现状及发展 |
| 1.3.1 基于博弈理论下的产品开发应用研究 |
| 1.3.2 博弈理论在机电产品原理方案决策的适用性 |
| 1.3.3 面向机电产品原理方案决策的博弈理论关键技术研究 |
| 1.4 课题的来源、研究意义和研究内容 |
| 1.4.1 课题的来源 |
| 1.4.2 课题的研究意义 |
| 1.4.3 课题的研究内容 |
| 1.5 本课题的预期目标及论文组织结构 |
| 第二章 基于功能设计准则的初始原理方案筛选 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 面向初始原理方案快速筛选的基本流程 |
| 2.2.1 功能设计准则定义 |
| 2.2.2 功能设计准则生成 |
| 2.2.3 多准则博弈决策模型构建 |
| 2.2.4 围绕最优功能设计准则的方案快速筛选 |
| 2.3 实例验证-小型室内货物传送机电装置 |
| 2.3.1 传送装置的功能设计准则获取 |
| 2.3.2 基于合作博弈的功能设计准则优选 |
| 2.3.3 基于最优功能设计准则的初始传送装置原理方案筛选 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 面向新设计原理方案的非合作-合作串行博弈决策 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 面向整体设计利益最大化的原理方案串行博弈模型构建 |
| 3.2.1 建模流程 |
| 3.2.2 博弈策略划分 |
| 3.2.3 基于非合作博弈的纳什均衡解获取 |
| 3.2.4 基于合作博弈模型的最优原理方案求解 |
| 3.3 实例验证-功能性晾衣架 |
| 3.3.1 功能性晾衣架的博弈策略求解 |
| 3.3.2 面向均衡需求的原理方案非合作博弈决策 |
| 3.3.3 面向整体设计期望的原理方案合作博弈决策 |
| 3.4 与TOPSIS决策方法的比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 面向适应性设计原理方案的Shapley值法博弈决策模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 面向经济性技术性综合最优的原理方案Shapley值求解 |
| 4.2.1 构建基于定性和定量评价目标的方案决策矩阵 |
| 4.2.2 融合多决策专家的评价数据 |
| 4.2.3 基于Shapley值法的原理方案博弈求解 |
| 4.3 实例验证-采煤机摇臂调高装置 |
| 4.3.1 构建摇臂调高原理方案初始决策矩阵 |
| 4.3.2 建立摇臂调高转置的方案价值矩阵 |
| 4.3.3 基于联盟博弈的摇臂调高方案最优决策验证 |
| 4.4 与其他方法的比较 |
| 4.4.1 Shapley值法与理想点法、ELECTREⅠ法对比 |
| 4.4.2 原理方案中经济性和技术性目标的博弈规律分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于原理解性能价值的原理方案优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 概念产品设计中原理解性能价值求解 |
| 5.2.1 原理解性能价值定义与计算 |
| 5.2.2 基于DSM的产品核心分功能获取 |
| 5.2.3 构建产品性能-分功能关联矩阵 |
| 5.2.4 构建产品原理解-性能关联矩阵 |
| 5.2.5 原理解性能价值驱动的原理方案优化 |
| 5.3 实例验证-中厚煤层双滚筒采煤机 |
| 5.3.1 获取采煤机核心功能模块 |
| 5.3.2 构建采煤机的性能-分功能关联矩阵 |
| 5.3.3 构建采煤机的原理解-性能关联矩阵 |
| 5.3.4 采煤机原理方案优化与结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 原理方案博弈决策的原型系统与工程实例 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 原型系统实现 |
| 6.2.1 系统开发平台及编程语言 |
| 6.2.2 系统中各项功能模块设计 |
| 6.2.3 数据库设计 |
| 6.3 工程实例-采煤机的截割部减速传动装置 |
| 6.3.1 概念设计知识管理以及功能建模模块 |
| 6.3.2 原理方案决策模块 |
| 6.3.3 基于非合作-合作博弈的原理方案决策模块 |
| 6.3.4 基于Shapely值法的原理方案决策模块 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足及进一步研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 3 参与的科研项目及获奖情况 |
| 4 专利 |
| 学位论文数据集 |
（6）圆柱齿轮超声成形磨削表面质量研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 超声辅助磨削技术研究现状 |
| 1.4 齿轮成形磨削研究现状 |
| 1.5 齿轮超声加工研究现状 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 2 齿轮超声成形磨削声学系统设计 |
| 2.1 声学系统各部分的选用 |
| 2.2 声学系统整体理论模型建立与求解 |
| 2.2.1 声学系统整体理论模型建立 |
| 2.2.2 声学系统整体理论模型求解 |
| 2.3 超声变幅器有限元仿真 |
| 2.4 声学系统振动特性测试 |
| 2.4.1 系统阻抗特性测试 |
| 2.4.2 系统振幅测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 齿轮超声成形磨削特性及磨削试验研究 |
| 3.1 圆柱齿轮成形磨削几何特性 |
| 3.1.1 局部法向磨削深度 |
| 3.1.2 局部砂轮线速度 |
| 3.2 齿轮超声成形磨削试验研究 |
| 3.2.1 试验方案 |
| 3.2.2 正交试验结果分析 |
| 3.2.3 单因素试验结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4.齿轮超声成形磨削表面微观形貌研究 |
| 4.1 测试式样准备 |
| 4.2 齿轮磨削表面微观形貌观测研究 |
| 4.2.1 齿轮渐开线上表面微观形貌研究 |
| 4.2.2 不同加工参数下齿轮表面微观形貌研究 |
| 4.3 齿轮磨削表面粗糙度研究 |
| 4.3.1 齿轮渐开线上3D表面形貌研究 |
| 4.3.2 不同加工参数下齿轮表面粗糙度研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 齿轮超声成形磨削表面残余应力及显微硬度研究 |
| 5.1 齿轮表面残余应力研究 |
| 5.1.1 表面残余应力的产生机理 |
| 5.1.2 齿轮渐开线上残余应力研究 |
| 5.1.3 不同加工参数下齿轮表面残余应力研究 |
| 5.2 齿轮表面显微硬度研究 |
| 5.2.1 表面显微硬度测量方法 |
| 5.2.2 不同加工参数下齿轮表面显微硬度的研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（7）斜齿非圆齿轮的设计建模与误差检测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景及意义 |
| 1.2 非圆齿轮及其测量技术的发展现状 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.3 课题研究的目的与内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 研究目的 |
| 1.3.3 主要内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 斜齿非圆齿轮的设计建模与误差分类 |
| 2.1 非圆齿轮节曲线的设计 |
| 2.1.1 节曲线方程的建立 |
| 2.1.2 节曲线凹凸性的判断 |
| 2.1.3 非圆齿轮节曲线封闭条件 |
| 2.2 斜齿非圆齿轮齿廓的设计 |
| 2.3 斜齿非圆齿轮的端面压力角 |
| 2.4 斜齿非圆齿轮三维建模 |
| 2.5 斜齿非圆齿轮的运动学仿真 |
| 2.6 斜齿非圆齿轮的传动各主要误差的来源 |
| 2.6.1 误差的种类与来源 |
| 2.6.2 斜齿非圆齿轮误差分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 斜齿非圆齿轮的扫描测量与数据处理 |
| 3.1 三维扫描技术与三维扫描仪简介 |
| 3.1.1 结构光测量模型 |
| 3.1.2 EinScan-SP测量仪 |
| 3.2 斜齿非圆齿轮三维数据的获取 |
| 3.2.1 扫描仪的标定处理 |
| 3.2.2 扫描测量前准备 |
| 3.3 检测软件的介绍与数据预处理 |
| 3.3.1 Geomagic Qualify软件的介绍 |
| 3.3.2 Geomagic Qualify软件的基本操作流程 |
| 3.3.3 数据预处理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 斜齿非圆齿轮齿面、平均压力角及平均螺旋角的误差检测 |
| 4.1 齿面误差的检测与分析 |
| 4.1.1 差曲面的定义与表示 |
| 4.1.2 斜齿非圆齿轮齿面数据的获取 |
| 4.1.3 斜齿非圆齿轮齿面误差的评定 |
| 4.2 平均压力角与平均螺旋角误差测量 |
| 4.2.1 一阶系数的差曲面的几何意义 |
| 4.2.2 压力角与螺旋角平均误差的检测与计算 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 斜齿非圆齿轮齿距累积误差与齿形误差的测量 |
| 5.1 斜齿非圆齿轮的齿距累积误差的测量 |
| 5.1.1 斜齿非圆齿轮的齿距累积误差的测量理论 |
| 5.1.2 微元法思想 |
| 5.1.3 数据的计算与齿距累积误差的计算 |
| 5.2 斜齿非圆齿轮齿形误差的测量 |
| 5.2.1 齿形误差的评定标准 |
| 5.2.2 齿形误差的测量与分析 |
| 5.2.3 斜齿非圆齿轮精度等级的评定 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）圆弧齿廓弧线齿面齿轮设计方法及啮合特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 直齿面齿轮副国内外研究现状 |
| 1.2.2 新型齿型面齿轮副国内外研究现状 |
| 1.2.3 面齿轮副齿面接触及传动误差国内外研究现状 |
| 1.2.4 研究现状总结 |
| 1.3 面齿轮的传动特点 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 第二章 正交直齿面齿轮副展成方法及理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 正交直齿面齿轮的展成方法 |
| 2.3 渐开线圆柱齿轮刀具齿面方程 |
| 2.4 正交直齿面齿轮的加工坐标系 |
| 2.5 正交直齿面齿轮的啮合方程 |
| 2.6 正交直齿面齿轮的工作齿面方程 |
| 2.7 正交直齿面齿轮的过渡齿面方程 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 圆弧齿廓弧线齿面齿轮副设计方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 圆弧齿廓弧线齿面齿轮副的展成原理 |
| 3.2.1 圆弧齿廓弧线齿圆柱齿轮的加工方法 |
| 3.2.2 圆弧齿廓弧线齿面齿轮的加工方法 |
| 3.3 圆弧齿廓弧线齿面齿轮副的瞬轴面 |
| 3.3.1 锥齿轮副相交轴传动间的瞬轴面 |
| 3.3.2 面齿轮副相交轴传动间的瞬轴面 |
| 3.4 圆弧齿廓刀盘的设计 |
| 3.5 圆弧齿廓弧线齿圆柱齿轮的齿面展成方法 |
| 3.5.1 产形齿条的空间坐标系 |
| 3.5.2 产形齿条的齿面方程 |
| 3.5.3 圆弧齿廓弧线齿圆柱齿轮展成加工空间坐标系 |
| 3.5.4 圆弧齿廓弧线齿圆柱齿轮的齿面方程 |
| 3.5.5 圆弧齿廓弧线齿圆柱齿轮展成加工的啮合方程 |
| 3.6 圆弧齿廓弧线齿面齿轮的齿面展成方法 |
| 3.6.1 圆弧齿廓弧线齿面齿轮展成加工空间坐标系 |
| 3.6.2 圆弧齿廓弧线齿面齿轮的工作齿面方程 |
| 3.6.3 圆弧齿廓弧线齿面齿轮展成加工的啮合方程 |
| 3.6.4 圆弧齿廓弧线齿面齿轮的过渡齿面方程 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 面齿轮副的复杂曲面精准创成技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 正交直齿面齿轮副的精准创成技术 |
| 4.2.1 正交直齿面齿轮副齿面点云坐标 |
| 4.2.2 正交直齿面齿轮副可视化齿面模型 |
| 4.2.3 正交直齿面齿轮副实体建模 |
| 4.3 圆弧齿廓弧线齿面齿轮副精准创成技术 |
| 4.3.1 圆弧齿廓弧线齿面齿轮副齿面点云坐标 |
| 4.3.2 圆弧齿廓弧线齿面齿轮副可视化齿面模型 |
| 4.3.3 圆弧齿廓弧线齿面齿轮副实体建模 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 圆弧齿廓弧线齿面齿轮副齿面接触及传动误差分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 圆弧齿廓弧线齿面齿轮副的齿面几何接触方程 |
| 5.3 圆弧齿廓弧线齿面齿轮副接触迹线及传动误差曲线 |
| 5.3.1 齿面接触迹线 |
| 5.3.2 传动误差曲线 |
| 5.4 不同安装误差类型下的齿面接触变化规律 |
| 5.4.1 安装误差类型 |
| 5.4.2 含安装误差的圆弧齿廓弧线齿面齿轮副齿面啮合方程 |
| 5.4.3 含安装误差的圆弧齿廓弧线齿面齿轮接触迹线及传动误差 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所取得的学术成果 |
| 致谢 |
（9）直齿非圆锥齿轮热锻成形规律与精度控制方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究现状 |
| 1.2.1 齿轮设计方法研究现状 |
| 1.2.2 齿轮塑性成形工艺与成形规律研究现状 |
| 1.2.3 齿轮塑性成形精度控制方法研究现状 |
| 1.3 课题来源、目的和意义 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 课题目的和意义 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 直齿非圆锥齿轮精确设计方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直齿非圆锥齿轮节锥面设计方法 |
| 2.3 直齿非圆锥齿轮法向等距面设计方法 |
| 2.4 直齿非圆锥齿轮齿廓设计方法 |
| 2.4.1 基于平面产形轮的齿廓设计方法 |
| 2.4.2 基于圆锥产形轮的齿廓设计方法 |
| 2.5 直齿非圆锥齿轮齿廓界限点判定方法 |
| 2.6 设计实例与啮合传动验证试验 |
| 2.7 本章小节 |
| 第3章 直齿非圆锥齿轮热锻工艺与成形规律 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 直齿非圆锥齿轮热锻工艺设计 |
| 3.2.1 直齿非圆锥齿轮热锻工艺路线 |
| 3.2.2 直齿非圆锥齿轮热锻成形预制坯精确设计 |
| 3.3 直齿非圆锥齿轮热锻成形规律分析 |
| 3.3.1 有限元模型 |
| 3.3.2 金属流动规律 |
| 3.3.3 锻件等效应变分布与演化规律 |
| 3.3.4 锻件温度场分布与演化规律 |
| 3.3.5 模具温度分布与演化规律 |
| 3.4 验证试验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 直齿非圆锥齿轮热锻齿模强度设计方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 直齿非圆锥齿轮热锻齿模分模面设计方法 |
| 4.3 直齿非圆锥齿轮热锻齿模预紧强化设计方法 |
| 4.3.1 基于均匀预紧力的齿模尺寸精确设计 |
| 4.3.2 应力圈尺寸精确设计 |
| 4.3.3 预紧过盈量精确设计 |
| 4.3.4 预紧齿模强度校核 |
| 4.4 验证试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 直齿非圆锥齿轮热锻成形精度演化规律 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 直齿非圆锥齿轮热锻齿轮齿形偏差产生因素 |
| 5.3 直齿非圆锥齿轮热锻齿轮精度预测与测量方法 |
| 5.3.1 齿形精度有限元预测模型 |
| 5.3.2 齿形精度评价指标与测量方法 |
| 5.4 直齿非圆锥齿轮热锻成形中齿形精度演化规律 |
| 5.4.1 齿模预紧变形所致齿形偏差演化规律 |
| 5.4.2 齿模受载弹性变形所致齿形偏差演化规律 |
| 5.4.3 齿模热膨胀变形所致齿形偏差演化规律 |
| 5.4.4 热锻齿轮回弹变形所致齿形偏差演化规律 |
| 5.4.5 热锻齿轮不均匀冷却收缩变形所致齿形偏差演化规律 |
| 5.4.6 各因素影响程度对比分析 |
| 5.5 验证试验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 直齿非圆锥齿轮热锻齿形精度控制方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 直齿非圆锥齿轮热锻齿形偏差补偿方法 |
| 6.3 基于预紧量调控的直齿非圆锥齿轮齿模精度修正方法 |
| 6.3.1 基本原理与设计思路 |
| 6.3.2 试验方案设计 |
| 6.3.3 基于BP神经网络的预紧模具精度预测模型 |
| 6.3.4 基于遗传算法的预紧量调整方案寻优设计 |
| 6.3.5 模具强度校核与预紧方案修正 |
| 6.4 基于系统误差的热锻直齿非圆锥齿轮精度控制方法 |
| 6.4.1 关键系统误差定义 |
| 6.4.2 预紧量加工误差对齿形精度影响规律 |
| 6.4.3 预紧偏轴度误差对齿形精度影响规律 |
| 6.4.4 模具平行度误差对齿形精度影响规律 |
| 6.4.5 基于系统误差匹配的齿形精度调控方法 |
| 6.4.6 验证试验 |
| 6.5 本章小节 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的主要科研成果 |
（10）非圆柱齿轮的误差检测与分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 课题研究的意义及来源 |
| 1.2.1 课题研究的目的与意义 |
| 1.2.2 课题来源 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 非圆柱齿轮的研究现状 |
| 1.3.2 非圆柱齿轮的误差检测技术的研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 非圆柱齿轮的理论齿形 |
| 2.1 非圆柱齿轮的节曲线设计 |
| 2.1.1 节曲线方程的推导 |
| 2.1.2 节曲线的封闭性校验 |
| 2.1.3 节曲线的曲率半径计算及凹凸性检验 |
| 2.2 非圆柱齿轮的齿廓校验 |
| 2.2.1 齿廓压力角校验 |
| 2.2.2 根切校验 |
| 2.2.3 轮齿均匀分布条件 |
| 2.2.4 重合度校验 |
| 2.3 非圆柱齿轮理论二维齿廓点的计算及其软件开发 |
| 2.3.1 理论二维齿廓的计算问题 |
| 2.3.2 理论二维齿廓点的数值包络法 |
| 2.3.3 理论二维齿廓点计算软件的开发 |
| 2.4 非圆柱齿轮理论三维齿面方程的拟合 |
| 2.4.1 理论三维齿面离散点的计算 |
| 2.4.2 理论三维齿面方程的拟合 |
| 2.5 非圆柱齿轮副的设计实例及其加工实物 |
| 2.5.1 三阶非圆柱齿轮副的设计计算 |
| 2.5.2 三阶非圆柱齿轮副的加工实物 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 非圆柱齿轮的周向误差检测与分析 |
| 3.1 非圆柱齿轮的周向误差及其计算方法 |
| 3.1.1 非圆柱齿轮的齿距误差及其计算方法 |
| 3.1.2 非圆柱齿轮的齿厚误差及其计算方法 |
| 3.2 基于三坐标测量机的齿廓采样方法研究 |
| 3.2.1 三坐标测量机及其在齿轮测量中的应用 |
| 3.2.2 测量坐标系的建立及坐标系的转换 |
| 3.2.3 测头的半径误差及其补偿问题 |
| 3.3 节曲线与齿廓的交点计算算法 |
| 3.3.1 算法的原理 |
| 3.3.2 具体求解步骤 |
| 3.4 周向误差的三坐标测量实验 |
| 3.4.1 CMM自动扫描法测量三阶非圆柱齿轮的齿廓 |
| 3.4.2 三阶非圆柱齿轮的周向误差计算 |
| 3.5 周向误差检测的对比论证实验 |
| 3.5.1 影像法测量三阶非圆柱齿轮的齿廓 |
| 3.5.2 两组实验结果的对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 非圆柱齿轮的三维齿面拓扑误差检测与分析 |
| 4.1 基于三坐标测量机的齿面网格化采样 |
| 4.1.1 待测齿面的网格规划 |
| 4.1.2 整体测量路径的规划 |
| 4.2 三维齿面拓扑误差的数学模型及误差统计指标的计算 |
| 4.2.1 三维齿面拓扑误差的数学计算模型 |
| 4.2.2 三维齿面拓扑误差的统计指标计算 |
| 4.3 齿面的差曲面及其各阶误差的分离 |
| 4.3.1 自由曲面的差曲面理论在齿面误差分析中的应用 |
| 4.3.2 齿面差曲面中各阶误差的分离 |
| 4.4 三阶非圆柱齿轮的齿面拓扑误差检测与分析实验 |
| 4.4.1 齿面网格点的测量及实测齿面方程的拟合 |
| 4.4.2 三维齿面拓扑误差及其统计指标的计算 |
| 4.4.3 齿面差曲面的拟合及各阶误差的分离 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 非圆柱齿轮副的综合误差检测与分析 |
| 5.1 非圆柱齿轮副的综合误差及其检测仪器的开发 |
| 5.1.1 非圆柱齿轮副的综合误差 |
| 5.1.2 检测仪器的开发 |
| 5.2 基于双面啮合法的中心距变动量检测 |
| 5.2.1 三阶非圆柱齿轮副的中心距变动量检测实验 |
| 5.2.2 啮合相位对中心距变动量检测结果的影响 |
| 5.3 基于单面啮合法的转角误差检测 |
| 5.3.1 三阶非圆柱齿轮副的转角误差检测实验 |
| 5.3.2 啮合相位对转角误差检测结果的影响 |
| 5.3.3 中心距安装误差对转角误差检测结果的影响 |
| 5.4 基于双面啮合法的节曲线径向综合误差检测 |
| 5.4.1 节曲线径向综合误差的检测原理 |
| 5.4.2 节曲线径向综合误差检测的数学模型 |
| 5.4.3 三阶非圆柱齿轮的节曲线径向综合误差检测实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.1.1 主要工作 |
| 6.1.2 结论 |
| 6.1.3 创新点 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参加科研项目、发表论文和专利、获奖情况 |
| 附录A 周向误差检测的原始数据 |
| 附录B 三维齿面拓扑误差检测的原始数据 |
| 附录C 综合误差的原始检测数据 |
四、最终传动圆柱齿轮计算机辅助设计（论文参考文献）
- [1]基于知识单元的齿轮传动方案数字化设计[D]. 单巍. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]轴系结构数字化设计SaaS平台开发[D]. 宋亚迪. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]偏置非对称面齿轮复杂齿面设计方法及传动特性研究[D]. 唐文杰. 天津工业大学, 2021
- [4]基于工业互联网的圆柱齿轮应用软件开发[D]. 刘大可. 河南科技大学, 2020(06)
- [5]复杂机电产品概念设计原理方案博弈决策与优化的研究[D]. 景立挺. 浙江工业大学, 2020(02)
- [6]圆柱齿轮超声成形磨削表面质量研究[D]. 常宝琪. 河南理工大学, 2020(01)
- [7]斜齿非圆齿轮的设计建模与误差检测[D]. 袁宗儒. 兰州理工大学, 2020(12)
- [8]圆弧齿廓弧线齿面齿轮设计方法及啮合特性分析[D]. 朱晟平. 天津工业大学, 2019
- [9]直齿非圆锥齿轮热锻成形规律与精度控制方法研究[D]. 庄武豪. 武汉理工大学, 2019(07)
- [10]非圆柱齿轮的误差检测与分析研究[D]. 赵加伟. 武汉理工大学, 2019(07)