,接着对该齿形和锥台进行求和特征操作阵列操作得到相应的直齿锥齿轮三维模型。建模过程建立渐开线齿廓曲线建立包含齿轮基本参数,内容如下大端模数齿数压力角齿数比分锥角齿顶高系数大端分度圆直径外锥距齿宽系数取齿宽实际齿宽系数中点模数中点分度圆直径内蒙古工业大学本科毕业设计说明书当量齿轮基圆直径大端齿顶高大端齿根高齿根角齿顶角采用等顶隙收缩齿顶锥角根锥角当量齿轮顶圆直径当量齿轮根圆直径系统默认变量渐开线展角范围,，，渐开线方程渐开线起点在轴上齿距齿厚对应的圆心角参数化是种基于特征尺寸约束数据相关尺寸驱动设计修改的技术。因此,如果需要绘制不同齿轮参数的齿轮,只需在此文件中修改齿轮的基本参数值,然后在中重新导入,即可生成参数不同的齿轮渐开线。首先在中输入直齿锥齿轮的各参数生成渐开线具体方法如下从工具表达式中输入参数从插入曲线规律曲线进入对话框,然后点击规律函数对话框的确定按钮,设置以为自变量,横坐标为的因变量同理,分别设置以为自变量,纵坐标为的因变量,再选择原点作为参考点,即可生成渐开线,见图。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书图渐开线的绘制用基本曲线确定当量齿轮和分度圆齿轮图形，并连接分度圆与渐开线交点到远点的直线。在平面内绘制渐开线镜像线的草图。如图。图渐开线镜像线之后，在平面内绘制并修剪当量齿顶圆与两段渐开线相交所得的圆弧，以及连接坐标原点与渐开线的另两个端点，在基圆下方随意做条直线与两直线相交，形成大端俯视截面草图。如图直齿锥齿轮的建立根据所输入的参数中当量齿轮分度圆半径，当量齿轮齿根圆半径，当量齿轮齿顶圆半径，分锥角，顶锥角，在不同的平面内绘制出如图和的草图。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书根据齿宽的尺寸参数创建平面，利用方法编辑曲线修剪，完成最后齿形轮廓，如图。利用方法插入扫掠扫掠，截面线串，引导线串，创建出个齿外形，如图。绕图中下方平行线线作为环绕轴，截面是在大端平面内为当量齿轮齿根圆半径的平面，创建出的个中间的锥体，如图。的图齿形草图图齿形初建立草图根锥角分锥角顶锥角内蒙古工业大学本科毕业设计说明书图确定回转中心图形成轮齿的截面线和引导线图轮齿的生成内蒙古工业大学本科毕业设计说明书图锥齿轮中间锥体的生成生成上图齿将锥体和个齿作布尔运算和，将创建出来的个齿按所选定的齿数作圆周阵列，即而创建出锥齿轮的最初的形状，并绘制草图，再次以回转中心回转，并做体修剪。如图和所示。图回转曲线草图初步确定齿轮图形工艺设计要求，本设计不适合大量生产，尽管优化结果理论上达到最优解，但工艺工程实现困难，故不采用，还选用。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书总结本文结合传统设计，实现对圆锥齿轮换向器的各个零部件进行了参数化建模强度校核和装配等过程，同时对该模型进行了有限元分析。在此过程中，认真学习和研究了锥齿轮换向器的结构和功能，特别是对于锥齿轮传动有了更深入的理解。随着齿轮工业的发展研究的基础上建立直齿圆锥齿轮的学模型，并运用实现各种齿轮的三维参数化造型。齿轮常用的齿形曲线渐开线渐开线的形成的原理当有条直线常称发生线在个半径为的固定圆的圆周上作纯滚动时，如图，直线上任意点的运动轨迹线。就是形成的渐开线。图中半径为的固定圆称为渐开线的基圆。由图可知，当发生线在基圆上做纯滚动时，发生线上的些任意点如都会展出渐开线。尽管这些渐开线的位置不同，但渐开线的形状相同，如图所示。渐开线齿轮的轮齿齿形就是由两条对称的渐开线所形成。图渐开线的形成内蒙古工业大学本科毕业设计说明书渐开线特性渐开线自基圆开始，基圆外面才有渐开线，基圆以内无渐开线。渐开线上任意点的法线必切于基圆，切于基圆的直线必为渐开线上点的法线。发生线与基圆的切点。是渐开线在点的曲率中心，线段。是渐开线在点的曲率半径，渐开线上越接近基圆的点，其曲率半径越小。同基圆上任意两条渐开线之间各处的公法线长相等。渐开线的形状取决于基圆的大小。在相同展开角处，基圆半径越大，其渐开线的曲率半径越大，当基圆半径为无穷大时，其渐开线变成直线。故齿条的齿廓曲线就是变为直线的渐开线。渐开线上任意点的法线长度也是曲率半径等于发生线在基圆上滚过的弧长。齿轮的齿形曲线对于定传动比的齿轮机构，选择的齿形曲线除了要满足定传动比外，还必需从设计制造测量安装及使用等方面综合考虑。其中渐开线齿形能够较为全面地满足上述方面的要求，渐开线齿形的优点如下渐开线齿形能够保证瞬时传动比不变。渐开线齿轮传动具有可分离性。渐开线齿轮传动，如果把两轮的中心距离稍微增大或减小些，此时，两轮的啮合时的传动比仍能保持不变。即渐开线齿轮的瞬时传动比不因中心距稍有变化而发生变化。这种性质称为渐开线齿轮传动的可分离性。因为渐开线的形成原理较其它齿形曲线简单，并可用直线廓形的工具进行加工，所以制造精度也容易提高。互换性好。渐开线齿轮只要模数和压力角相同都可以互换。加工刀具的通用性也广，种模数的刀具可加工任意齿数的齿轮。而其他齿形曲线的齿轮基本上没有互换性，常成对调换，并且加工刀具都为专用刀具，设计制造的工作量大。故目前绝大部分的齿轮都是采用渐开线作为齿形。渐开线齿轮的齿形有着严格的数学方程轨迹，造型复杂，而般的软件均不提供渐开线和其他高级曲线的功能。目前，绘制渐开线齿轮齿形的方法有三种，种是用圆弧近似代替渐开线，内蒙古工业大学本科毕业设计说明书这样虽然能够近似画出齿轮轮廓，但存在如下缺点绘制过程复杂，费时并且容易出错修改过程困难，不能形成系列化修改不能直接在图中得出渐开线的相应数据。第二种方法是先调用绘制工程图形的专用软件，然后把图形文件导入系统。如果只是为了绘制渐开线而花高价钱购买专用软件显然不合算。第三种方法是利用的二次开发工具来实现渐开线齿轮齿廓的精确绘制，此种方法能够比较精确的绘制出渐开线齿轮齿廓。此次我们就使用这种方法来绘制渐开线齿轮齿廓。建模思路首先利用中的规律曲线功能生成齿廓曲线渐开线,然后利用扫掠和抽取几何元素特征操作,建立锥齿基本齿形，些应用最广泛的参数辨识方法，工程上容易实现，鲁棒性强，可直接获得过程参数模型，并且对线性过程具有良好的辨识效果。极大似然法可以应用于参数非线性的回归模型，而最小二乘法般不可以应用于参数非线性的回归模型。梯度校正法的个显著优点就是计算量小计算简单，在定条件下也可用于在线实时辨识，但是当过程的输入输出含有噪声时，它要求必须预先知道噪声的统计特性，这将大大限制了梯度校正法的使用范围。三种方法的参数估计量的性质存在明显的差异。参数估计量的统计特性包括无偏性致性和有效性。般，通过参数估计量的统计特性就可以衡量它的优良度和可信度，进而确认相应辨识算法的实用价值。最小二乘估计量是最优线性无偏估计量，当模型噪声为白噪声时，利用最小二乘法可获得无偏估计量对高阶模型来说，性能明显优于其它方法，而且具有比较可靠的收敛性。渐进性质是极大似然估计量的普遍特性，然而无偏性却不定是所有极大似然估计量都具有的性质，即渐进无偏估计量不定是无偏估计量。梯度校正法与最小二乘法相比，虽然计算量小，但算法收敛速度较慢除此之外，其对噪声的干扰比较敏感，参数估计波动较大。梯度校正法中，权矩阵的选至关重要。输入输出数据向量的各分量直接影响参数估计值，而权矩阵的作用则是用来控制各输入输出分量对参数估计值的影响程度。只有当权矩阵满足定条件时，梯度校正法的参数估计值才能保证是大范围致渐近收敛的，如果有个条件不满足，所的参数估计值就不是渐近收敛的。除此之外，权矩阵选择的最佳与否将直接影响参数估计值收敛于真值的快慢。因此，在应用梯度校正法辨识模型参数时，要实现辨识参数的无偏致有效性将是很复杂的，必须考虑权矩阵的选取条件。中北大学届毕业论文第页共页综上所述，最小二乘法最简单实用，即可用于动态系统静态系统线性系统和非线性系统的参数估计，也可用于离线和在线估计。其递推算法收敛可靠，并且当方程误差为白噪声时，可得到无偏致和有效的估计，从而得到广泛应用。通过对三种辨识方法的比较，考虑到辨识的快速性辨识精度及准确性等方面，本课题选用最小二乘法作为本课题背景模型参数的辨识研究方法。最小二乘法在系统辨识中的应用系统辨识是通过建立动态系统模型，在模型输入输出数据的基础上，运用辨识方法对模型参数进行辨识，从而得到个与所观测的系统在实际特性上等价的系统。应用最小二乘法对系统模型参数进行辨识的方法有离线辨识和在线辨识两种。离线辨识是在采集到系统模型所需全部输入输出数据后，用最小二乘法对数据进行集中处理，从而获得模型参数的估计值而在线辨识是种在系统运行过程中进行的递推辨识方法，所应用的数据是实时采集的系统输入输出数据，应用递推算法对参数估计值进行不断修正，以取得更为准确的参数估计值由于在线辨识方法具有实时采集系统输入输出数据，实时辨识模型参数，且占据计算机存储量小的优点，因此与离线辨识相比，在线辨识方法得到了更为广泛的应用。伺服控制系统参数辨识方法的设计我们知道最小二乘法采用的模型为，因而在本文的仿真实验中,接着对该齿形和锥台进行求和特征操作阵列操作得到相应的直齿锥齿轮三维模型。建模过程建立渐开线齿廓曲线建立包含齿轮基本参数,内容如下大端模数齿数压力角齿数比分锥角齿顶高系数大端分度圆直径外锥距齿宽系数取齿宽实际齿宽系数中点模数中点分度圆直径内蒙古工业大学本科毕业设计说明书当量齿轮基圆直径大端齿顶高大端齿根高齿根角齿顶角采用等顶隙收缩齿顶锥角根锥角当量齿轮顶圆直径当量齿轮根圆直径系统默认变量渐开线展角范围,，，渐开线方程渐开线起点在轴上齿距齿厚对应的圆心角参数化是种基于特征尺寸约束数据相关尺寸驱动设计修改的技术。因此,如果需要绘制不同齿轮参数的齿轮,只需在此文件中修改齿轮的基本参数值,然后在中重新导入,即可生成参数不同的齿轮渐开线。首先在中输入直齿锥齿轮的各参数生成渐开线具体方法如下从工具表达式中输入参数从插入曲线规律曲线进入对话框,然后点击规律函数对话框的确定按钮,设置以为自变量,横坐标为的因变量同理,分别设置以为自变量,纵坐标为的因变量,再选择原点作为参考点,即可生成渐开线,见图。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书图渐开线的绘制用基本曲线确定当量齿轮和分度圆齿轮图形，并连接分度圆与渐开线交点到远点的直线。在平面内绘制渐开线镜像线的草图。如图。图渐开线镜像线之后，在平面内绘制并修剪当量齿顶圆与两段渐开线相交所得的圆弧，以及连接坐标原点与渐开线的另两个端点，在基圆下方随意做条直线与两直线相交，形成大端俯视截面草图。如图直齿锥齿轮的建立根据所输入的参数中当量齿轮分度圆半径，当量齿轮齿根圆半径，当量齿轮齿顶圆半径，分锥角，顶锥角，在不同的平面内绘制出如图和的草图。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书根据齿宽的尺寸参数创建平面，利用方法编辑曲线修剪，完成最后齿形轮廓，如图。利用方法插入扫掠扫掠，截面线串，引导线串，创建出个齿外形，如图。绕图中下方平行线线作为环绕轴，截面是在大端平面内为当量齿轮齿根圆半径的平面，创建出的个中间的锥体，如图。的图齿形草图图齿形初建立草图根锥角分锥角顶锥角内蒙古工业大学本科毕业设计说明书图确定回转中心图形成轮齿的截面线和引导线图轮齿的生成内蒙古工业大学本科毕业设计说明书图锥齿轮中间锥体的生成生成上图齿将锥体和个齿作布尔运算和，将创建出来的个齿按所选定的齿数作圆周阵列，即而创建出锥齿轮的最初的形状，并绘制草图，再次以回转中心回转，并做体修剪。如图和所示。图回转曲线草图初步确定齿轮图形工艺设计要求，本设计不适合大量生产，尽管优化结果理论上达到最优解，但工艺工程实现困难，故不采用，还选用。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书总结本文结合传统设计，实现对圆锥齿轮换向器的各个零部件进行了参数化建模强度校核和装配等过程，同时对该模型进行了有限元分析。在此过程中，认真学习和研究了锥齿轮换向器的结构和功能，特别是对于锥齿轮传动有了更深入的理解。随着齿轮工业的发展