大沉切量剃前齒輪滾刀廓形的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
本文關(guān)鍵詞:大沉切量剃前齒輪滾刀廓形的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:現(xiàn)行剃前齒輪滾刀齒頂凸角分為平頭、圓頭兩種形式,一般采用串行設(shè)計(jì)方法按確定步驟進(jìn)行設(shè)計(jì),由于未充分考慮被加工齒輪的齒數(shù)、齒厚減薄量及精加工余量等因素的影響,致使刀具齒頂凸角過大過長,在實(shí)際用于切齒加工時(shí),導(dǎo)致被加工齒輪根切過大,漸開線有效長度過短,從而影響齒輪嚙合重疊系數(shù),進(jìn)而影響輪齒承載能力;或者雖能保證有效漸開線長度,但剃后沉切量卻偏小,在滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的前提下,適當(dāng)增大齒輪的沉切量,能有效地減小因潤滑油的擠出對齒輪副齒頂齒根的沖蝕作用,并有效地降低齒輪箱的油溫,對降低齒輪箱能耗與噪聲、減小齒輪損耗有很好的效果。此外,現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)剃前齒輪滾刀對變位齒輪以及滾齒工序公法線工藝尺寸的適用性都值得商榷。剃前齒輪滾刀設(shè)計(jì)過程中變量多、運(yùn)算復(fù)雜,如果手工整理計(jì)算,會耗費(fèi)大量時(shí)間,而且計(jì)算準(zhǔn)確性不高,效率低,不利于工程實(shí)際的應(yīng)用,有必要研究開發(fā)剃前齒輪滾刀CAD系統(tǒng)。本文主要針對上述問題進(jìn)行研究并得出相應(yīng)結(jié)論。(1)分析現(xiàn)行剃前齒輪滾刀法向廓形存在的不足之處,以及法向廓形尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算方法存在的問題,并闡述由于采用串行設(shè)計(jì)存在的不足之處將產(chǎn)生的后果;(2)提出應(yīng)基于并行工程技術(shù)設(shè)計(jì)剃前齒輪滾刀,通過分析刀具設(shè)計(jì)與制造、滾剃工藝及其加工系統(tǒng)的影響因素,改進(jìn)剃前齒輪滾刀的法向廓形,得到新型刀具凸角廓形的設(shè)計(jì)形式;(3)建立新型剃前齒輪滾刀齒頂凸角廓形尺寸的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型,合理匹配刀具的齒頂凸角廓形尺寸;(4)根據(jù)齒廓嚙合基本定理推導(dǎo)齒廓曲線參數(shù)方程,并基于Matlab作圖,校驗(yàn)齒輪有效漸開線長度;(5)基于MATLAB GUI研究開發(fā)人機(jī)交互界面友好、具有準(zhǔn)確運(yùn)算功能和系列化設(shè)計(jì)功能的剃前齒輪滾刀法向廓形精確設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng),以減輕工程技術(shù)人員的工作量,提高剃前齒輪滾刀的設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率,為工程應(yīng)用創(chuàng)造實(shí)際價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】:剃前齒輪滾刀 沉切量 并行設(shè)計(jì) 優(yōu)化設(shè)計(jì) CAD系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】:南華大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TG721
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-12
- 第1章 緒論12-16
- 1.1 課題的研究目的和意義12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-16
- 第2章 基于并行工程的剃前齒輪滾刀設(shè)計(jì)改進(jìn)方案16-24
- 2.1 現(xiàn)行剃前齒輪滾刀法向廓形的設(shè)計(jì)缺陷16-17
- 2.2 現(xiàn)行剃前齒輪滾刀廓形尺寸設(shè)計(jì)的不足之處17-20
- 2.2.1 輔助切削刃齒形角設(shè)計(jì)的不足之處17-18
- 2.2.2 法向齒厚設(shè)計(jì)的不足之處18
- 2.2.3 齒頂圓角半徑設(shè)計(jì)的不足之處18-19
- 2.2.4 凸角高度設(shè)計(jì)的不足之處19-20
- 2.3 基于并行工程的改進(jìn)方案20-22
- 2.3.1 法向廓形的設(shè)計(jì)改進(jìn)20-21
- 2.3.2 輔助切削刃齒形角的設(shè)計(jì)改進(jìn)21
- 2.3.3 齒頂圓角半徑的設(shè)計(jì)改進(jìn)21-22
- 2.3.4 法向齒厚的設(shè)計(jì)改進(jìn)22
- 2.3.5 齒頂凸角厚度的設(shè)計(jì)改進(jìn)22
- 2.3.6 齒頂凸角高度的設(shè)計(jì)改進(jìn)22
- 2.4 本章小結(jié)22-24
- 第3章 基于展成原理的刀具—齒輪法向廓形數(shù)學(xué)模型24-34
- 3.1 齒輪與齒條嚙合的平面坐標(biāo)變換24-25
- 3.2 共軛齒廓的求取方法25-26
- 3.3 數(shù)學(xué)模型的建立26-32
- 3.3.1 剃前齒輪滾刀法向廓形數(shù)學(xué)模型的建立26-29
- 3.3.2 剃前齒輪展成廓形數(shù)學(xué)模型的建立29-32
- 3.4 本章小結(jié)32-34
- 第4章 大沉切量剃前齒輪滾刀的優(yōu)化設(shè)計(jì)34-50
- 4.1 法向齒厚的精確設(shè)計(jì)34-36
- 4.2 大沉切量剃前齒輪滾刀的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型36-47
- 4.2.1 齒頂圓角半徑的優(yōu)化設(shè)計(jì)36-41
- 4.2.2 齒頂凸角高度的優(yōu)化設(shè)計(jì)41-47
- 4.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例47-49
- 4.3.1 實(shí)例計(jì)算47-48
- 4.3.2 圖形校驗(yàn)及適用性評價(jià)48-49
- 4.4 本章小結(jié)49-50
- 第5章 基于MATLAB GUI的剃前齒輪滾刀CAD系統(tǒng)研究50-62
- 5.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與功能設(shè)計(jì)50-52
- 5.2 基于MATLAB GUI的系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)52-58
- 5.2.1 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)52-56
- 5.2.2 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)56-58
- 5.3 系統(tǒng)運(yùn)行58-60
- 5.4 本章小結(jié)60-62
- 第6章 總結(jié)與展望62-64
- 6.1 總結(jié)62-63
- 6.2 展望63-64
- 參考文獻(xiàn)64-68
- 附錄168-72
- 附錄272-75
- 作者攻讀學(xué)位期間的科研成果75-76
- 致謝76
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號:442998
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