莘中科技大學

博士學位論文

共轭曲面的數字化(huà)方法及共轭鼓形齒聯軸器(qì)傳動研究

學位申請人(rén)：肖來(lái)元

學科專業：機械設計及理(lǐ)論

指導教師：廖道訓 教授

副指導教師：

摘要

随着數字化(huà)設計和加工技術的發展，解析曲面的共轭理(lǐ)論已不能(néng)滿足現(xiàn)代設計與加工技術的需要，因此，迫切需要研究基于離散形式的共轭曲面的數字化(huà)方法，建立共轭曲面的數字化(huà)方法體(tǐ)系，為(wèi)數字化(huà)曲面的展成加工奠定理(lǐ)論基礎。

本文提出的其轭曲面的數字化(huà)方法和求解理(lǐ)論，是對傳統解析共轭理(lǐ)論的突破和發展，其特征就(jiù)在于抛開傳統共轭曲面理(lǐ)論的繁瑣推導與變換，僅借用其共轭條件的構架關(guān)系，利用數字方法，借助于計算(suàn)機即可解決共轭曲面理(lǐ)論中的各種問題，實現(xiàn)了(le)“全數字化(huà)”的求解過程，使得已知曲面的坐标點測量、共轭曲面求解和共轭曲面的數控加工成為(wèi)一(yī)個(gè)銜接緊密的有機整體(tǐ)。

本文采用Visual C++完成數據的初始處理(lǐ)和人(rén)機界面，用MATLAB完成共轭曲面求解中的計算(suàn)問題，即采用前台VC、後台MATLAB的工作(zuò)方式，首次開發出了(le)數字化(huà)共轭曲面求解軟件Conjugater1.0，應用該軟件可求到與任意數字母曲面Σ₁相共轭的數字曲面Σ₂。該系統具有較強的适應性，通過修改輸入參數就(jiù)可以實現(xiàn)多種形式的共轭計算(suàn)，由此可提高共轭曲面設計的自動化(huà)程度，拓寬其适用範圍。

鼓形齒聯軸器(qì)是一(yī)種性能(néng)優良的可移式剛性聯軸器(qì)，是機械傳動的重要部件，它能(néng)夠補償兩軸間(jiān)徑向、軸向、角度及其綜合位移，在冶金(jīn)、采礦、化(huà)工、起重、運輸等機械設備中具有廣泛的應用前景。但(dàn)鼓形齒聯軸器(qì)缺乏系統的理(lǐ)論和可靠的設計依據，因此，從理(lǐ)論和實驗兩方面對該傳動件進行全面深入地綜合研究，具有很強的理(lǐ)論意義和實用價值。

本文根據共轭曲面理(lǐ)論和齧合原理(lǐ)，創立了(le)共轭鼓形齒聯軸器(qì)的傳動理(lǐ)論和分(fēn)析策略。對鼓形齒聯軸器(qì)傳動的多齒齧合狀态、靜力學、動力學、接觸強度和彎曲強度等力學特性進行了(le)全面研究；利用自行設計的鼓形齒聯軸器(qì)專用台架實驗裝置，進行了(le)鼓形齒聯軸器(qì)多齒齧合實驗和齒面裂紋破壞預警實驗。通過理(lǐ)論與實驗研究，首次得到了(le)該傳動裝置的一(yī)些(xiē)有價值的結論，這(zhè)些(xiē)結論将對該傳動件今後的設計思想産生(shēng)較大的影響和作(zuò)用。

關(guān)鍵詞：數字化(huà)曲面 共轭曲面 共扼運動 鼓形齒聯軸器(qì) 傳動

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