【摘要】：隨著工業(yè)的快速發(fā)展,齒輪傳動朝著高功率、高效率的方向發(fā)展,為高減速比準雙曲面齒輪的應用提供了廣闊空間。高減速比準雙曲面齒輪相對于傳統(tǒng)的齒輪減速裝置,具有傳動平穩(wěn)、空間占用小和可承受負載大等優(yōu)點,已逐步取代傳統(tǒng)的蝸輪蝸桿和行星減速裝置,廣泛應用于數(shù)控機床伺服系統(tǒng)、工業(yè)機器人等各種機電一體化產(chǎn)品中。而全工序法相對于傳統(tǒng)的“五刀法”具有切齒精度高、加工效率高等優(yōu)點。但是,在采用全工序法加工時,大、小輪的凹、凸兩面同時切削完成,存在著齒坯參數(shù)限制條件、切齒模型建立及機床調(diào)整參數(shù)計算等難題。本文對格里森(Gleason)齒制的高減速比準雙曲面齒輪全工序法加工技術進行研究,以解決其中的關鍵性理論和技術難題。論文的主要研究工作如下:1、基于準雙曲面齒輪的嚙合理論,通過對等高齒高減速比準雙曲面齒輪設計方法的研究,確定了大、小輪節(jié)錐的空間位置關系,給出了大輪螺旋角、小輪偏置距、大輪齒面寬和大輪齒頂高系數(shù)的幾何限制條件,建立了高減速比準雙曲面齒輪幾何參數(shù)的計算方法。2、基于準雙曲面齒輪的局部共軛理論和空間矢量運算方法,建立了高減速比準雙曲面齒輪全工序法切齒加工的數(shù)學模型。為了避免大輪與刀盤發(fā)生二次切削,通過建立了大輪頂錐面和大輪刀盤刀頂面的方程,得到兩空間平面的交線,以刀盤半徑大于刀盤中心到頂錐面與刀頂面交線頂點的距離作為判斷條件,確定了大輪刀傾角的取值范圍。以齒輪嚙合原理和微分幾何學為理論基礎,建立了高減速比準雙曲面齒輪全工序法加工機床調(diào)整參數(shù)和刀具參數(shù)的計算方法。3、基于高減速比準雙曲面齒輪的切齒加工原理以及切齒加工過程中刀具與齒坯之間的相對位置和相對運動關系,運用矢量運算的方法建立了采用圓弧齒廓刀具加工的大、小輪齒面方程。在齒面方程基礎上,對齒面進行網(wǎng)格劃分,計算了齒面各離散點的空間坐標及法矢分量。4、基于Visual Basic軟件開發(fā)平臺,編制完成了高減速比準雙曲面齒輪齒坯設計、全工序法加工機床調(diào)整參數(shù)計算和齒面離散點坐標計算軟件。5、基于以上研究成果,以齒數(shù)比為1:120的高減速比準雙曲面齒輪副為例,利用所開發(fā)的軟件計算了齒輪副的齒坯參數(shù)和機床調(diào)整參數(shù),并在H350GA磨齒機上進行了磨齒加工實驗。通過齒輪副接觸區(qū)滾動檢查以及基于齒輪測量中心的齒形誤差檢測,驗證高減速比準雙曲面齒輪齒坯設計、全工序法機床調(diào)整參數(shù)計算以及齒面離散點坐標計算方法的正確性。
【學位授予單位】：中南林業(yè)科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG61
【圖文】：

準雙曲面齒輪哨合理論首先由美國Ｇｌｅａｓｏｎ公司的Ｅ．Ｗｉｌｄｈａｂｅｒ和Ｌ．Ｂａｘｔｅｒ逡逑提出，自問世以來，其制造和加工技術一直被其壟斷。自１９７２年以來，我國數(shù)逡逑學工作者對準雙曲面齒輪嚙合理論的數(shù)學基礎方面作了系統(tǒng)的研究％。曾韜在其逡逑專著《螺旋錐齒輪設計與加工》中，將準雙曲面齒輪的輪坯設計、切齒計算歸結逡逑為計算準雙曲面齒輪某一點的節(jié)面參數(shù)和節(jié)點曲率，推導出各種Ｇｌｅａｓｏｎ計算卡逡逑的所有公式，構成了一個完整的體系，推動了我國齒輪技術的進一步發(fā)展［７］。逡逑高減速比準雙曲面齒輪傳動作為一種新興的傳動形式，得到了國內(nèi)外齒輪工逡逑作者的廣泛關注。關于高減速比準雙曲面齒輪的研究，美國Ｇｌｅａｓｏｎ公司的逡逑Ｌ．Ｂａｘｔｅｒ?qū)⒏邷p速比準雙曲面齒輪副中的大輪作為基本件，對錐面形和平面形兩逡逑種齒形的小輪齒坯進行設計，給出了一些特定齒數(shù)比高減速比準雙曲面齒輪副的逡逑齒還參數(shù)［１２］，但具體的計算公式并沒有給出。ＨｅｒｍａｎｎＳｔａｄｔｆｅｌｄ將蝸輪蝸桿與高逡逑減速比準雙曲面齒輪從體積和效率兩個方面進行了對比，總結了高減速比準雙曲逡逑面齒輪的優(yōu)點［１３］，如圖１．２和圖１．３所示。逡逑

準雙曲面齒輪哨合理論首先由美國Ｇｌｅａｓｏｎ公司的Ｅ．Ｗｉｌｄｈａｂｅｒ和Ｌ．Ｂａｘｔｅｒ逡逑提出，自問世以來，其制造和加工技術一直被其壟斷。自１９７２年以來，我國數(shù)逡逑學工作者對準雙曲面齒輪嚙合理論的數(shù)學基礎方面作了系統(tǒng)的研究％。曾韜在其逡逑專著《螺旋錐齒輪設計與加工》中，將準雙曲面齒輪的輪坯設計、切齒計算歸結逡逑為計算準雙曲面齒輪某一點的節(jié)面參數(shù)和節(jié)點曲率，推導出各種Ｇｌｅａｓｏｎ計算卡逡逑的所有公式，構成了一個完整的體系，推動了我國齒輪技術的進一步發(fā)展［７］。逡逑高減速比準雙曲面齒輪傳動作為一種新興的傳動形式，得到了國內(nèi)外齒輪工逡逑作者的廣泛關注。關于高減速比準雙曲面齒輪的研究，美國Ｇｌｅａｓｏｎ公司的逡逑Ｌ．Ｂａｘｔｅｒ?qū)⒏邷p速比準雙曲面齒輪副中的大輪作為基本件，對錐面形和平面形兩逡逑種齒形的小輪齒坯進行設計，給出了一些特定齒數(shù)比高減速比準雙曲面齒輪副的逡逑齒還參數(shù)［１２］，但具體的計算公式并沒有給出。ＨｅｒｍａｎｎＳｔａｄｔｆｅｌｄ將蝸輪蝸桿與高逡逑減速比準雙曲面齒輪從體積和效率兩個方面進行了對比，總結了高減速比準雙曲逡逑面齒輪的優(yōu)點［１３］，如圖１．２和圖１．３所示。逡逑

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 魏冰陽;仝昂鑫;張輝;鄧效忠;;高減速比準雙曲面齒輪設計與切齒試驗[J];河南科技大學學報(自然科學版);2015年05期

2 張宇;嚴宏志;曾韜;;弧齒錐齒輪雙重螺旋法切齒原理及齒面接觸分析研究[J];機械工程學報;2015年21期

3 呂張來;張東生;;少齒數(shù)齒輪變位系數(shù)的精確選擇[J];機械設計與制造;2014年09期

4 耿龍龍;鄧效忠;曹雪梅;;基于雙重雙面法的弧齒錐齒輪輪齒接觸分析(TCA)研究[J];機械傳動;2014年06期

5 張婧;王太勇;鄭惠江;汪文津;;螺旋錐齒輪四軸聯(lián)動數(shù)控兩刀法加工[J];天津大學學報;2013年08期

6 張婧;王太勇;鄭惠江;李敬財;汪文津;;螺旋錐齒輪螺旋變性半展成法數(shù)控加工研究[J];機械設計;2013年07期

7 田興;李威;;少齒數(shù)非對稱齒輪主動設計與溫度場分析[J];哈爾濱工程大學學報;2013年07期

8 張婧;王太勇;李敬財;鄭惠江;汪文津;;準雙曲面齒輪螺旋變性半展成法加工調(diào)整方法[J];天津大學學報(自然科學與工程技術版);2013年05期

9 田興;李威;;基于少齒數(shù)的非對稱漸開線齒輪主動設計[J];中南大學學報(自然科學版);2013年03期

10 張婧;王太勇;李琳;鄭惠江;李敬財;;螺旋錐齒輪數(shù)控切削仿真系統(tǒng)研究[J];計算機工程與應用;2013年16期

相關博士學位論文 前1條

1 張婧;準雙曲面齒輪螺旋變性半展成數(shù)控成形理論與方法研究[D];天津大學;2012年

相關碩士學位論文 前2條

1 劉大鵬;弧齒錐齒輪齒面接觸分析及參數(shù)優(yōu)化研究[D];沈陽工業(yè)大學;2017年

2 劉淑芳;重載汽車準雙曲面齒輪的設計與制造[D];長春理工大學;2007年

本文編號：2716102