螺旋錐齒輪全工序切齒方法是在成形法大輪一次切齒完成兩齒面加工的基礎(chǔ)上,對小輪精切實現(xiàn)兩面同時加工,可提高加工效率及加工精度并可實現(xiàn)干切和磨齒加工。全工序切齒方法是在受機床自由度及刀具標(biāo)準(zhǔn)化影響的傳統(tǒng)機床上切齒加工機床調(diào)整不便而提出的。該方法是國外兩刀法切齒加工方法的重要分支,而格里森公司對兩刀法齒輪設(shè)計計算及切齒調(diào)整參數(shù)計算等相關(guān)研究不予以公開。針對上述問題,本文研究在全數(shù)控切齒加工機床上采用全工序切齒加工方法對小輪進行精切加工,實現(xiàn)一次切削凹凸兩面同時加工完成,并能夠獲得良好的接觸嚙合質(zhì)量。對螺旋錐齒輪全工序切齒方法做以下研究:共軛嚙合理論研究及齒輪副嚙合節(jié)錐特性和切齒加工相關(guān)幾何參數(shù)的求解;建立展成法與成形法統(tǒng)一的大輪齒面方程,基于齒輪共軛嚙合原理,構(gòu)建保證齒輪副傳動誤差情況下與大輪完全共軛的小輪齒面求解模型;基于共軛差曲面及接觸特性要求的齒面修形設(shè)計計算;小輪切齒加工調(diào)整計算與基于接觸點共軛嚙合和接觸特性要求的建立機床加工參數(shù)優(yōu)化求解模型。具體如下:1.由共軛嚙合原理確定展成法與成形法切齒加工機床、刀具與產(chǎn)形面之間的相對位置關(guān)系并對齒輪副節(jié)錐參數(shù)進行推導(dǎo)計算。2.建立大輪切齒坐標(biāo)系及與大輪共軛嚙合的小輪坐標(biāo)系,由大輪的切齒調(diào)整參數(shù)及刀具參數(shù),確定大輪齒面方程。在保證齒輪副傳動條件下求解與大輪完全共軛的小輪齒面。建立預(yù)置傳動比多項式的齒輪副嚙合傳動的瞬時傳動比關(guān)系,求解基于給定傳動誤差的小輪共軛齒面,并通過接觸特性要求對共軛齒面進行修形,獲得小輪目標(biāo)齒面。3.通過引入刀傾角對水平輪位、垂直輪位和床位等齒坯安裝參數(shù)關(guān)系式進行推導(dǎo)�；诮佑|參考點處的共軛接觸時法矢相等原理,對小輪加工刀盤參數(shù)進行推導(dǎo),基于接觸形態(tài)要求建立刀傾角與齒坯安裝參數(shù)關(guān)系,并引入高階參數(shù)修正運用齒面偏差約束函數(shù)優(yōu)化小輪機床加工參數(shù)。4.對小輪目標(biāo)齒面與給定大輪齒面進行輪齒接觸分析,驗證目標(biāo)齒面接觸區(qū)與預(yù)設(shè)的接觸區(qū)一致性。對優(yōu)化后的小輪機床加工參數(shù)進行切齒加工計算獲得小輪實際齒面,將在齒形偏差作用下的共軛接觸區(qū)與目標(biāo)接觸區(qū)對比,接觸區(qū)方向與預(yù)置接觸區(qū)基本一致但會沿齒面偏差方向發(fā)生偏移,從而驗證全工序切齒加工方法的可行性。
【學(xué)位單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG61
【部分圖文】：

1 課題來源、研究背景及意義.1 課題來源本課題來源于浙江省寧波某傳動設(shè)備有限公司的“螺旋錐齒輪設(shè)計加工研究”目。.2 研究背景及意義螺旋錐齒輪是在航空業(yè)、交通運輸業(yè)和機械制造業(yè)等領(lǐng)域的機械傳動中被廣泛用的基礎(chǔ)傳動零部件。根據(jù)主從動輪齒輪軸線之間的位置關(guān)系可分大小輪軸線相的弧齒錐齒輪和大小輪軸線存在一定偏置距的準(zhǔn)雙曲面齒輪兩種，通常螺旋錐齒是在全數(shù)控銑齒機床上進行切齒加工，將安裝在機床搖臺的刀具即產(chǎn)形輪，與被工齒輪之間以某一傳動比繞軸線旋轉(zhuǎn)進行切削的加工過程，稱為展成法（圖 1.1）。

在某一瞬時t兩曲面在接觸點O處相切（圖2.1），兩曲面1π 、2π 所在坐標(biāo)原點1O 、2O 之間的中心距為 r (t)，接觸點O到兩曲面坐標(biāo)原點1O 、2O 的徑矢分別為 ()1r t、 ()2r t，兩曲面在接觸點處的法矢分別為1n 、2n ，則兩曲面滿足： 1221()()()nnr trtrt（2.1）圖 2.1 共軛嚙合曲面接觸點隨曲面1π 、2π 運動并不斷運動到新的接觸點位置。設(shè)兩曲面運動的角速度分別為1 、2 ，則曲面1π 對曲面2π 的相對角速度為12 ，對式（2.1）運用相對導(dǎo)微公式計算接觸點在曲面2π 的運動速度2v ：2112112()()() r rrrrvdtdtdtdtdtdt（2.2）而接觸點在曲面1π 上的運動速度 d (t)dt111v r，則兩曲面相對運動速度12v 為：221111221() r r rvvvdtdt（2.3）故式（2.2）亦可表示為：

dtdt動速度是沿與接觸點徑矢相垂直的切線方兩曲面共軛接觸嚙合條件滿足： 012112221vnvnrrr含時間t的曲面族函數(shù) ()11r rx,y,t，由式確定曲面2π 隨時間t變化的曲面族函數(shù)可(())21r rx,yx,t,t，式（2.6）表示一條同時屬于曲面1π 、曲線相接觸，此曲線稱為瞬時接觸線，沿坐標(biāo)系內(nèi)可寫成 ()1z fx,y(圖 2.2），運在點 ()00O x,y相重合的平面1 為0z z， ()00O x,y為兩曲面的相切點，且在O 點處
【參考文獻】

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本文編號：2871226