本文關(guān)鍵詞：等高齒曲齒錐齒輪的設(shè)計(jì)與加工試驗(yàn)

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【摘要】：弧齒錐齒輪具有高強(qiáng)度,低噪聲,傳動(dòng)平穩(wěn)的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于高速、重載的空間相交軸傳動(dòng)。按照沿齒長(zhǎng)方向齒高是否一致,弧齒錐齒輪分為漸縮齒和等高齒。漸縮齒以格里森制設(shè)計(jì)為代表,采用圓弧齒形;等高齒以?shī)W利康制、克林貝格制設(shè)計(jì)為代表,采用延伸外擺線齒形。奧利康等高齒在加工時(shí),切削效率高,切削過程中連續(xù)分度,分度精度高;在使用時(shí),相比漸縮齒在運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲控制、傳動(dòng)平穩(wěn)性方面有一定的優(yōu)勢(shì)。因此,在國(guó)內(nèi)等高齒正日漸受到重視�？紤]到奧利康齒輪無法磨齒,限制了齒輪副性能的進(jìn)一步提高;奧利康機(jī)床、刀盤及其配套設(shè)備價(jià)格高昂,一般企業(yè)難以承受。本文提出在原有格里森漸縮齒設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,運(yùn)用局部綜合法和輪齒接觸分析(TCA)進(jìn)行等高齒設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)等高齒,采用短齒制、小刀盤,與漸縮齒相比輪齒強(qiáng)度不降低;從根本上避免了對(duì)角接觸,使得接觸區(qū)規(guī)范,易于調(diào)整;加工時(shí)統(tǒng)一采用0號(hào)刀盤,簡(jiǎn)化了選刀過程;能夠進(jìn)行磨齒加工,提高了等高齒的表面質(zhì)量;小刀盤的選用也降低了對(duì)機(jī)床剛性的要求,有利于提高加工效率。本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:1基于格里森制弧齒錐齒輪研究等高齒曲齒錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)、刀盤參數(shù)確定方法。本設(shè)計(jì)將漸縮齒的面錐、根錐在齒面的大端傾斜,使面錐、根錐均平行于節(jié)錐,大端參數(shù)保持不變;為了避免小端齒頂過度收縮,設(shè)計(jì)采用短齒制,加工采用小刀盤;加工時(shí),按節(jié)錐安裝毛坯,齒面壓力角在節(jié)錐保持一致,根本上避免了對(duì)角接觸的發(fā)生。2基于局部綜合原理,研究等高齒曲齒錐齒輪的加工參數(shù)設(shè)計(jì)方法。確定大輪的加工參數(shù),選擇齒面參考點(diǎn),計(jì)算參考點(diǎn)處主曲率和主方向;運(yùn)用局部綜合法與TCA技術(shù),調(diào)整齒面參考點(diǎn)處的二階接觸參數(shù),有效預(yù)控齒輪副在參考點(diǎn)處及其附近的嚙合性能,確定了小輪的加工參數(shù);根據(jù)該理論,編制程序,進(jìn)行幾何參數(shù)與加工參數(shù)的計(jì)算、TCA分析等。3研究等高齒曲齒錐齒輪的三維精確建模技術(shù)。根據(jù)齒輪副的齒面方程與邊界條件,編制程序,生成UG識(shí)別的齒面坐標(biāo)點(diǎn)文件;將文件導(dǎo)入U(xiǎn)G軟件,分別建立了曲齒等高齒與常規(guī)格里森漸縮齒的三維精確模型;通過運(yùn)動(dòng)仿真模擬齒輪副嚙合時(shí)的瞬時(shí)接觸區(qū)狀態(tài),驗(yàn)證TCA分析效果,對(duì)比兩種齒輪接觸區(qū)的差異;分析齒形效果。4運(yùn)用有限元方法,研究?jī)煞N設(shè)計(jì)齒輪副的齒面接觸應(yīng)力情況。在ANSYS中對(duì)建立的等高齒與漸縮齒模型進(jìn)行接觸應(yīng)力分析,對(duì)比兩種設(shè)計(jì)齒輪的齒面應(yīng)力大小與分布。5在常規(guī)格里森銑齒機(jī)上進(jìn)行加工試驗(yàn)。設(shè)計(jì)并加工等高齒輪坯與夾具;得到GH35C銑齒機(jī)固定安裝法加工等高齒曲齒錐齒輪的加工參數(shù);進(jìn)行加工試驗(yàn);通過滾動(dòng)檢查,對(duì)接觸區(qū)進(jìn)行修正,最終得到具有理想接觸區(qū)的試驗(yàn)樣品;對(duì)樣品的齒面偏差進(jìn)行測(cè)量。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)本設(shè)計(jì)齒輪接觸區(qū)規(guī)范、易于調(diào)整。
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH132.41

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 鄧效忠,方宗德,楊宏斌,魏冰陽(yáng);高重合度弧齒錐齒輪的強(qiáng)度分析[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2002年03期

2 梁桂明;;螺旋錐齒輪的新齒形——分錐角綜合變位原理[J];齒輪;1981年02期

3 方宗德,鄧效忠,任東鋒;考慮邊緣接觸的弧齒錐齒輪承載接觸分析[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2002年09期

4 劉東超;楊宏斌;;基于加工的弧齒錐齒輪三維建模[J];河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年05期

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本文編號(hào)：1307721