本文關鍵詞：齒輪成形磨削工藝參數(shù)優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：齒輪成形磨削萬能性好、工藝范圍寬，甚至能磨削各種修整齒形，特別適合大模數(shù)、大齒寬、少齒數(shù)齒輪磨削，磨削效率高、精度高，應用日益廣泛。齒輪成形磨削，關鍵是砂輪修形，特別對斜齒輪，，被修整砂輪廓形和選取砂輪安裝參數(shù)若不合理，導致砂輪母面與齒輪左右漸開螺旋面干涉，空間接觸線的幾何形狀和分布位置不佳，增大磨削沖程的超程量、延長空磨削時間，齒槽兩側(cè)磨削力不平衡，出現(xiàn)讓刀，惡化齒輪表面精度，甚至報廢工件。如何防止磨削干涉、定量分析與主動控制砂輪廓形和接觸線、選取和優(yōu)化砂輪安裝參數(shù)以及工藝參數(shù)是齒輪成形磨削研究的主要問題。 （1）將空間曲面嚙合干涉的誘導法曲率判別法應用到齒輪成形磨削，探討砂輪母面與齒輪漸開螺旋面在接觸點的鄰近結(jié)構(gòu)，推導了嚙合誘導法曲率計算模型，得到了磨削干涉區(qū)域，研究砂輪安裝角和砂輪半徑對干涉作用規(guī)律，得出了合理的安裝角取值范圍。 （2）研究了砂輪安裝角、安裝中心距與固定弦間點的關系，安裝角不變，調(diào)整中心距，所有接觸線在齒面上相交，交點即為固定弦間點；改變安裝角，固定弦間點在齒根到齒頂之間變動，當固定弦間點越靠近分度圓時，接觸線曲率越小。調(diào)整固定弦間點的位置，可以控制接觸線的形態(tài)。 （3）通過無瞬心包絡法得到的接觸線方程屬于高度非線性，且接觸線拐點眾多，高階震蕩。研究了接觸線方程的特解以及其穩(wěn)定、收斂的數(shù)值解，并推導出特解表達式。 （4）研究了砂輪安裝角與砂輪廓形的關系，安裝角大小不同，砂輪修形所需去除的材料量、形狀、修整效率、精度不同。以安裝角為變量對砂輪廓形進行了優(yōu)化研究，獲得了滿足高效率、低齒形誤差磨削的砂輪廓形和砂輪安裝角。 （5）在完成砂輪廓形優(yōu)化基礎上，深入研究了成形磨削中磨削用量的優(yōu)化問題，建立了以齒面表面質(zhì)量、效率為目標函數(shù)，利用MATLAB遺傳算法進行了優(yōu)化研究，編制了斜齒輪成形磨削砂輪廓形與工藝參數(shù)優(yōu)化程序。 本文通過理論分析與仿真結(jié)合，研究了成形磨削中的干涉、砂輪修形理論廓形控制以及工藝參數(shù)優(yōu)化，為齒輪成形磨削奠定了理論基礎，提供了關鍵技術支撐。
【關鍵詞】：成形磨齒 砂輪廓形 接觸線優(yōu)化 工藝參數(shù)優(yōu)化 磨削干涉
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TG616
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題研究目的及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析9-13
• 1.2.1 成形磨削加工技術現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 砂輪修形11-12
• 1.2.3 干涉研究12-13
• 1.3 本文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)13-16
• 1.3.1 論文研究主要內(nèi)容和方法13-14
• 1.3.2 本文主要結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 齒輪成形磨削理論研究16-32
• 2.1 齒面成形理論16-24
• 2.1.1 成形磨齒原理16-18
• 2.1.2 磨齒余量形式18-19
• 2.1.3 圓柱斜齒輪數(shù)學模型19-24
• 2.2 防止磨削曲率干涉研究24-31
• 2.2.1 研究曲率干涉的意義24-25
• 2.2.2 法曲率計算25-27
• 2.2.3 計算任意曲面誘導法曲率27-29
• 2.2.4 曲率干涉依據(jù)29-30
• 2.2.5 成形磨斜齒干涉30-31
• 2.3 本章小結(jié)31-32
• 第3章 成形磨齒過程接觸線及其性質(zhì)研究32-42
• 3.1 成形磨齒過程接觸條件研究32-34
• 3.1.1 接觸條件意義及方法32
• 3.1.2 齒面法向量計算32-33
• 3.1.3 磨削接觸條件數(shù)學模型33-34
• 3.2 接觸線性質(zhì)分析及研究34-39
• 3.2.1 接觸線求解34-36
• 3.2.2 接觸線與安裝角36-37
• 3.2.3 接觸線與砂輪半徑37-39
• 3.3 砂輪廓形39-41
• 3.3.1 砂輪廓形計算39-40
• 3.3.2 砂輪廓形性質(zhì)研究40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 砂輪廓形優(yōu)化設計42-56
• 4.1 優(yōu)化設計概述42-43
• 4.2 成形磨齒效率和精度概述43-44
• 4.3 砂輪特性及半徑選取44-46
• 4.4 砂輪安裝角范圍確定46-50
• 4.4.1 齒面法曲率計算46-47
• 4.4.2 誘導法曲率47-48
• 4.4.3 防止干涉安裝角計算48-50
• 4.5 砂輪廓形優(yōu)化50-54
• 4.5.1 變量設計50
• 4.5.2 目標函數(shù)50-52
• 4.5.3 約束條件52
• 4.5.4 優(yōu)化求解52-53
• 4.5.5 優(yōu)化軟件編制53-54
• 4.6 優(yōu)化結(jié)果分析54-55
• 4.7 本章小結(jié)55-56
• 第5章 成形磨齒加工工藝參數(shù)優(yōu)化設計56-64
• 5.1 現(xiàn)代優(yōu)化方法概述56-57
• 5.2 工藝參數(shù)優(yōu)化設計57-60
• 5.2.1 變量設計57
• 5.2.2 目標函數(shù)57-58
• 5.2.3 約束條件58-60
• 5.3 優(yōu)化方法選擇60
• 5.4 優(yōu)化求解及分析60-63
• 5.4.1 優(yōu)化求解60-61
• 5.4.2 實例及分析61-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 第6章 總結(jié)與期望64-66
• 6.1 全文總結(jié)64
• 6.2 工作展望64-66
• 參考文獻66-70
• 致謝70-71
• 附錄 1：攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文71-72
• 附錄 2：攻讀碩士學位期間獲獎情況72

【參考文獻】

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本文編號：339599