數(shù)控滾齒機(jī)精密傳動(dòng)系統(tǒng)精度研究.pdf

1、齒輪是裝備制造業(yè)中極為重要的基礎(chǔ)件，精密超精密齒輪加工是機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向，高精度齒輪機(jī)床是實(shí)現(xiàn)精密齒輪加工的首要條件。齒輪機(jī)床的精密傳動(dòng)系統(tǒng)的性能直接決定機(jī)床的加工精度和性能。然而，我國(guó)的精密齒輪傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)制造關(guān)鍵技術(shù)與精度理論研究仍然處于瓶頸期，多尺度多場(chǎng)耦合下的齒輪副傳動(dòng)性能機(jī)理并未完全揭示。驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)部件等重要裝備主要性能同國(guó)外同類產(chǎn)品相比差距明顯。因此，開(kāi)展齒輪機(jī)床精密機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造關(guān)鍵技術(shù)及精度理論研究，提高齒輪

2、機(jī)床關(guān)鍵機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的精度和性能具有十分重要的意義。
　　本文主要研究了傳動(dòng)鏈傳動(dòng)元件制造裝配誤差、傳動(dòng)元件力致幾何誤差、機(jī)電耦合對(duì)機(jī)床精密傳動(dòng)系統(tǒng)精度的影響。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　①研究了機(jī)械傳動(dòng)鏈傳動(dòng)件制造裝配誤差對(duì)傳動(dòng)鏈線性誤差的影響規(guī)律，揭示了精密機(jī)械傳動(dòng)鏈的誤差傳遞機(jī)理。本文針對(duì)某型滾齒機(jī)刀架傳動(dòng)鏈系統(tǒng)，建立了相應(yīng)的線性誤差模型，分析得到了各個(gè)傳動(dòng)件誤差對(duì)整條傳動(dòng)鏈傳動(dòng)誤差的貢獻(xiàn)量。最后從多因素的角度（傳動(dòng)元件制

3、造裝配誤差、力致幾何誤差、機(jī)電耦合）分析了傳動(dòng)鏈傳動(dòng)精度，提出了多因素影響下傳動(dòng)鏈系統(tǒng)精度模型。
　?、诳紤]了齒輪副嚙合剛度、傳動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)剛度、軸承剛度對(duì)傳動(dòng)鏈系統(tǒng)機(jī)械剛度的影響，建立了傳動(dòng)鏈等效機(jī)械剛度數(shù)學(xué)模型，得到了系統(tǒng)剛度矩陣。根據(jù)蝸輪蝸桿受力特點(diǎn)將傳動(dòng)鏈等效機(jī)械剛度數(shù)學(xué)模型推廣到蝸輪蝸桿副傳動(dòng)鏈。針對(duì)某型滾齒機(jī)刀架傳動(dòng)鏈系統(tǒng)，進(jìn)行了機(jī)械剛度靈敏度仿真，找出了傳動(dòng)鏈中的剛度薄弱環(huán)節(jié)。最后通過(guò)傳動(dòng)鏈機(jī)械剛度實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了理論模型的

4、正確性。
　?、坩槍?duì)某型滾齒機(jī)刀架傳動(dòng)鏈系統(tǒng)，從全局機(jī)電耦合角度，建立了該系統(tǒng)的機(jī)電耦合模型。分析了傳動(dòng)鏈系統(tǒng)機(jī)械剛度、伺服剛度與閉環(huán)系統(tǒng)控制參數(shù)之間的匹配關(guān)系。應(yīng)用Matlab/Simulink對(duì)系統(tǒng)耦合模型進(jìn)行了仿真研究，仿真分析了傳動(dòng)鏈系統(tǒng)機(jī)械剛度、伺服剛度、傳動(dòng)裝置傳動(dòng)誤差、傳動(dòng)裝置間隙對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響。
　?、茚槍?duì)某型滾齒機(jī)刀架傳動(dòng)鏈系統(tǒng)，建立了結(jié)合系統(tǒng)機(jī)電耦合仿真模型與ITAE準(zhǔn)則的系統(tǒng)優(yōu)化Simulink模