等高齒準(zhǔn)雙曲面齒輪是汽車傳動系后橋主減速器的重要傳動部件,起到減速增加扭矩和改變運(yùn)動方向的作用,與其他準(zhǔn)雙曲面齒輪相比,具備更好的NVH性能和更高的加工效率,在我國汽車領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。等高齒研齒作為齒輪加工的最后一道工序,加工質(zhì)量是影響其傳動噪聲的關(guān)鍵因素。尤其是研齒后齒面接觸印痕的一致性、齒面粗糙度以及齒輪嚙合傳動誤差等,都會對齒輪的傳動噪聲有很大的影響。為了提高某微型汽車后橋等高齒研齒加工質(zhì)量,進(jìn)而改善后橋NVH性能。對后橋等高齒研齒工藝進(jìn)行分析優(yōu)化研究,主要研究內(nèi)容及成果如下:(1)對等高齒研齒加工質(zhì)量進(jìn)行調(diào)研,分析等高齒研齒質(zhì)量現(xiàn)狀,并通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)等高齒研齒質(zhì)量(接觸區(qū)、齒面粗糙度以及傳動誤差)對整車路試NVH性能有很大的影響。(2)建立等高齒研齒切削模型,分析等高齒研齒切削機(jī)理,建立等高齒V/H運(yùn)動控制模型,推導(dǎo)基于V/H/J調(diào)整控制與接觸印痕移動關(guān)系數(shù)學(xué)模型。從理論上分析研磨液型號配置以及研齒設(shè)備參數(shù)對研齒質(zhì)量影響,對研齒接觸印痕和研齒路徑進(jìn)行規(guī)劃。(3)對齒輪研磨液進(jìn)行分析匹配。通過對標(biāo)及試驗(yàn)方法對研磨液進(jìn)行選型匹配,確定研磨液的磨粒顆粒度大小以及配置比例,確定了全新等高齒研磨液型號有效改善研齒質(zhì)量。(4)基于正交試驗(yàn)對研齒設(shè)備參數(shù)扭矩、轉(zhuǎn)速以及齒側(cè)間隙3個(gè)因素進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn),基于最小二乘法回歸評分方法對多目標(biāo)正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,提出新的研齒參數(shù)優(yōu)化方案。(5)對研齒優(yōu)化方案試驗(yàn)分析,與優(yōu)化前對比,優(yōu)化后的研齒質(zhì)量接觸印痕一致性較好、齒面粗糙度Ra值降低0.4μm,粗糙度Rsk值降低0.6,傳動誤差正車面下降18μrad;整車的NVH測試控制在65dB以內(nèi)。建立研齒質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范確定研磨液的使用更換周期以及設(shè)備夾具精度要求,同時(shí)對研前接觸區(qū)建立了新的分類標(biāo)準(zhǔn)。通過本文的研究,分析等高齒研齒質(zhì)量的影響因素,并針對主要的影響因素進(jìn)行的分析優(yōu)化,最終改善研齒加工質(zhì)量,解決的汽車后橋嚙合噪聲大以及后橋異響的問題,建立的等高齒研齒優(yōu)化工藝流程。
【學(xué)位單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG61;U466
【部分圖文】：

第 1 章 緒論引言輪傳動是機(jī)械傳動技術(shù)中最為廣泛應(yīng)用也是最為關(guān)鍵部件，齒形造水平都會直接的關(guān)系到機(jī)械產(chǎn)品的性能與質(zhì)量。準(zhǔn)雙曲面齒輪相齒輪具有承載能力強(qiáng)、傳動比大、傳動平穩(wěn)、嚙合率大、壽命長以小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用到機(jī)床、航空、工程礦山以及汽車交通等、傳動平穩(wěn)性能要求比較高的行業(yè)[1]。近些年來隨著準(zhǔn)雙曲面齒輪國，在各行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在汽車后橋的主減速器齒圖 1-1 某微車后橋結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)雙曲面齒輪的設(shè)計(jì)及制造要求在各類齒雜的，加工質(zhì)量的控制極其的困難，在準(zhǔn)雙曲面齒輪的設(shè)計(jì)及制造是依靠國外進(jìn)口的技術(shù)以及設(shè)備。

主要研究內(nèi)容如下：（1）對等高齒的研齒加工質(zhì)量進(jìn)行調(diào)研分析，通過整車 NVH 性能試研齒工藝質(zhì)量接觸印痕、齒面粗糙度、傳動誤差以及齒形精度對整車 N的影響。（2）對等高齒研齒嚙合理論進(jìn)行分析，基于 TCA 分析方法，建立 V/研齒運(yùn)動模型以及齒輪嚙合與機(jī)床控制數(shù)學(xué)模型。并計(jì)算出研齒的調(diào)接觸印痕的影響。（3）分析齒輪研齒切削機(jī)理，建立齒輪研齒切削模型，分析齒輪受力情算齒輪的研齒切削深度以及分析齒輪切削深度的影響因素。從理論上工質(zhì)量影響因素進(jìn)行分析研究，為研齒工藝優(yōu)化提供指導(dǎo)方向。（4）對研磨液進(jìn)行選型匹配分析，確定研磨液的研磨顆粒、配比等參設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，對齒輪研齒參數(shù)轉(zhuǎn)速、扭矩、間隙三個(gè)因素進(jìn)行正交，采用評分回歸分析（最小二乘法）對三個(gè)評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)數(shù)分析，研齒參數(shù)組合。最后再通過整車 NVH 試驗(yàn)驗(yàn)證優(yōu)化后的齒輪性能。（5）對等高齒研齒工藝管理優(yōu)化方案確定，提出機(jī)床精度、工裝夾具

進(jìn)行調(diào)研分析。根據(jù)國標(biāo) GB11365-89 錐齒輪及準(zhǔn)雙曲面齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)，其中包括接觸區(qū)的各項(xiàng)精度指標(biāo)及公差，精度等級分為 0~12 級，0 級精度最高，本文研究高齒精度等級要求為 7 級精度，結(jié)合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，等高齒準(zhǔn)雙曲面齒輪標(biāo)準(zhǔn)如表 2-1 所示。表 2-1 研齒標(biāo)準(zhǔn)研齒檢測項(xiàng) 要求范圍精度標(biāo)準(zhǔn) 7 級配對接觸區(qū) 目視看板（沿齒長：50%~70%；沿齒高：55%~75%）齒面粗糙度 Ra≤1μm；Rsk ≤ 0.4傳動誤差 正車面≤30μrad；倒車面≤25μrad嚙合分貝值 ≤65dB如圖 2-1 所示，同一生產(chǎn)線研齒后齒輪嚙合接觸區(qū)大小以及位置差別較法保證研齒后接觸區(qū)的一致性，研后通常出現(xiàn)多種接觸區(qū)，而接觸區(qū)的差影響齒輪嚙合噪聲，進(jìn)而會影響齒輪裝車后的整車 NVH 性能差異。
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本文編號：2842323