用于傳遞相交或交錯(cuò)軸間運(yùn)動(dòng)的螺旋錐齒輪是機(jī)械傳動(dòng)中重要的基礎(chǔ)元件,它被廣泛的運(yùn)用于汽車、拖拉機(jī)、飛機(jī)、機(jī)床及礦山機(jī)械等領(lǐng)域,具有重疊系數(shù)大、噪音小、承載能力高等諸多優(yōu)點(diǎn),但其設(shè)計(jì)、加工相對(duì)于其它齒輪具有一定的難度。近年來,隨著Free-Form型數(shù)控加工機(jī)床的發(fā)展及廣泛應(yīng)用,為更加高效、方便的加工出精度更高的螺旋錐齒輪提供了可能。但是目前國(guó)內(nèi)外螺旋錐齒輪的設(shè)計(jì)、加工仍然是以傳統(tǒng)的機(jī)械搖臺(tái)式機(jī)床為模型,以矢量運(yùn)算、微分幾何等數(shù)學(xué)方法為工具,研究刀具與工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系實(shí)現(xiàn)齒輪的切齒;然而,螺旋錐齒輪根據(jù)加工方法的不同可分為很多種,各種加工方法所得齒面模型不統(tǒng)一,數(shù)控加工研究的重點(diǎn)也只是把各種傳統(tǒng)的加工方法等效轉(zhuǎn)換至數(shù)控機(jī)床,沒有能開發(fā)出專門應(yīng)用于數(shù)控加工的更為先進(jìn)、簡(jiǎn)單的齒輪設(shè)計(jì)、加工理論,也無法完全開發(fā)出現(xiàn)代化數(shù)控機(jī)床的加工能力。因此開展應(yīng)用于數(shù)控加工的螺旋錐齒輪設(shè)計(jì)、制造理論的研究具有劃時(shí)代的意義。齒面統(tǒng)一數(shù)字化模型是實(shí)現(xiàn)螺旋錐齒輪設(shè)計(jì)、制造、分析、檢測(cè)一體化的必然要求和基礎(chǔ)條件。由于NURBS曲面在表達(dá)產(chǎn)品幾何模型上的優(yōu)勢(shì),它已被ISO確定為工業(yè)產(chǎn)品定義標(biāo)準(zhǔn)STEP中惟一的產(chǎn)品形... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

弧齒展成法大輪加工刀具模型

2.3.3螺旋錐齒輪切齒仿真1，螺旋錐齒輪銑齒刀盤結(jié)構(gòu)及參數(shù)的確定:根據(jù)螺旋錐齒輪銑刀盤的幾何尺寸可以建立如圖2一5所示的刀具軸截面圖: rrrrrrrZooo圖2一5加」_大輪用雙面刀盤截面圖圖2一5中:典、為刀盤中心，幾。為刀盤的名義半徑，嘰為刀頂距，a。，為內(nèi)刀齒形角，ao。為外刀齒形角。利用 AutoCAD的二次開發(fā)功能建立如圖2一5所示的刀具截面圖，繞中心旋轉(zhuǎn)可得到刀具的實(shí)體加工模型[5’]，如圖2一6所示。圖2一6弧齒展成法大輪加工刀具模型2.齒坯建模:同理利用螺旋錐齒輪的輪坯設(shè)計(jì)尺寸可以建立錐齒輪的軸截面圖，然后繞中心軸線旋轉(zhuǎn)可得到輪坯的實(shí)體模型，如圖2一7所示。圖2一7弧齒展成法大輪齒坯模型

仿真加工過程中，首先按照前面的方法建立起刀盤和輪坯的三維實(shí)體，然后按照機(jī)床的調(diào)整參數(shù)將刀盤和輪坯調(diào)整至正確的初始加工位置，使輪坯與刀盤按照給定的傳動(dòng)比分別繞軸線和產(chǎn)形輪中心旋轉(zhuǎn)，在運(yùn)動(dòng)中刀具與輪坯作布爾運(yùn)算即可得到各種加工方法的螺旋錐齒輪。加工大輪時(shí)刀盤軸線不傾斜，且使用內(nèi)外刀盤同時(shí)加工齒輪的兩側(cè)齒面;加工小輪時(shí)齒輪的凸、凹面分別使用不同的刀盤加工，內(nèi)刀加工凸面，外刀加工凹面，先后在不同的機(jī)床參數(shù)下加工完成，并且在刀傾法加工小輪時(shí)刀盤軸線需要傾斜一定的角度。以展成法弧齒錐齒輪大輪為例，其銑齒過程如圖2一8至圖2一10所示，首先把刀盤和輪坯調(diào)整至初始加工位置，如圖2一8;然后分別按機(jī)床滾比做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)至完全切出，進(jìn)行布爾運(yùn)算得到一個(gè)齒槽，如圖2一9;最后利用齒槽實(shí)體與齒坯實(shí)體上按齒數(shù)分度作布爾運(yùn)算得到齒輪的最終加工模型，如圖2一10所示。同樣，通過改變刀具的尺寸和輪坯設(shè)計(jì)尺寸以及調(diào)整機(jī)床加工參數(shù)可以得到不同加工方法的格利森制螺旋錐齒輪的幾何模型【’5卜【’”〕，如圖2一11至圖2一巧所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3209330