發(fā)布時間：2021-06-01 00:57

　　用于傳遞相交或交錯軸間運動的螺旋錐齒輪是機械傳動中重要的基礎(chǔ)元件,它被廣泛的運用于汽車、拖拉機、飛機、機床及礦山機械等領(lǐng)域,具有重疊系數(shù)大、噪音小、承載能力高等諸多優(yōu)點,但其設(shè)計、加工相對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。但是目前國內(nèi)外螺旋錐齒輪的設(shè)計、加工仍然是以傳統(tǒng)的機械搖臺式機床為模型,以矢量運算、微分幾何等數(shù)學方法為工具,研究刀具與工件間的相對運動關(guān)系實現(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)控加工研究的重點也只是把各種傳統(tǒng)的加工方法等效轉(zhuǎn)換至數(shù)控機床,沒有能開發(fā)出專門應(yīng)用于數(shù)控加工的更為先進、簡單的齒輪設(shè)計、加工理論,也無法完全開發(fā)出現(xiàn)代化數(shù)控機床的加工能力。因此開展應(yīng)用于數(shù)控加工的螺旋錐齒輪設(shè)計、制造理論的研究具有劃時代的意義。齒面統(tǒng)一數(shù)字化模型是實現(xiàn)螺旋錐齒輪設(shè)計、制造、分析、檢測一體化的必然要求和基礎(chǔ)條件。由于NURBS曲面在表達產(chǎn)品幾何模型上的優(yōu)勢,它已被ISO確定為工業(yè)產(chǎn)品定義標準STEP中惟一的產(chǎn)品形... 

【文章來源】：鄭州大學河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：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體，然后按照機床的調(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比分別繞軸線和產(chǎn)形輪中心旋轉(zhuǎn)，在運動中刀具與輪坯作布爾運算即可得到各種加工方法的螺旋錐齒輪。加工大輪時刀盤軸線不傾斜，且使用內(nèi)外刀盤同時加工齒輪的兩側(cè)齒面;加工小輪時齒輪的凸、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，先后在不同的機床參數(shù)下加工完成，并且在刀傾法加工小輪時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;然后分別按機床滾比做旋轉(zhuǎn)運動至完全切出，進行布爾運算得到一個齒槽，如圖2一9;最后利用齒槽實體與齒坯實體上按齒數(shù)分度作布爾運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)計尺寸以及調(diào)整機床加工參數(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】：
期刊論文
[1]基于數(shù)字化制造的螺旋錐齒輪齒面誤差修正[J]. 李敬財,王太勇,范勝波,何改云,邢元.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2008(05)
[2]螺旋錐齒輪技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 李兆文,王勇,陳正洪.  工具技術(shù). 2007(10)
[3]弧齒錐齒輪數(shù)控加工主動控制方法研究[J]. 劉凱,趙東標.  機械科學與技術(shù). 2007(08)
[4]弧齒錐齒輪的齒面主動設(shè)計[J]. 曹雪梅,方宗德,張金良,鄧效忠.  機械工程學報. 2007(08)
[5]基于計算機數(shù)字控制弧齒錐齒輪加工機床的準雙曲面齒輪的制造[J]. 蘇智劍,吳序堂.  機械工程學報. 2007(05)
[6]螺旋錐齒輪離散齒面數(shù)字仿真加工方法研究[J]. 王延忠,阮德林,趙興福,聶俊峰,李衛(wèi)兵.  機床與液壓. 2007(02)
[7]數(shù)控成形銑削準雙曲面齒輪加工研究[J]. 趙永軍,鄧效忠,張華.  機械傳動. 2007(01)
[8]三次NURBS空間曲線的插值研究[J]. 韓慶瑤,董云風,師向紅.  煤礦機械. 2007(01)
[9]三次NURBS曲線控制點的計算[J]. 呂丹,童創(chuàng)明,鄧發(fā)升,解超旭.  彈箭與制導學報. 2006(04)
[10]螺旋錐齒輪銑齒機結(jié)構(gòu)發(fā)展的研究[J]. 于曉偉.  機械研究與應(yīng)用. 2006(01)

博士論文
[1]數(shù)字化齒面展成加工及誤差補償研究[D]. 王伏林.華中科技大學 2005
[2]螺旋錐齒輪數(shù)控加工與誤差修正技術(shù)研究[D]. 李小清.華中科技大學 2004

碩士論文
[1]基于NURBS曲面的逼近及數(shù)控加工技術(shù)的研究[D]. 董云風.華北電力大學（河北） 2007
[2]弧齒錐齒輪及準雙曲面齒輪的切齒仿真技術(shù)研究[D]. 曹廣群.鄭州大學 2006
[3]基于數(shù)字化齒面的準雙曲面齒輪主動設(shè)計方法及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 聶立新.鄭州大學 2004
[4]逆向工程中的NURBS曲面重構(gòu)研究[D]. 彭偉.南京理工大學 2004
[5]螺旋錐齒輪數(shù)控機床加工理論的研究[D]. 盧曉勇.鄭州大學 2002
[6]基于非均勻有理B樣條（NURBS）的曲面反求的研究[D]. 趙作智.清華大學 2000



本文編號：3209330