【摘要】： 螺旋錐齒輪作為相交軸傳動的基礎(chǔ)元件,由于其重合度高,傳動平穩(wěn),噪聲小,承載能力大,傳動比大等優(yōu)點被廣泛應用于汽車、工程機械、礦山機械、航空等領(lǐng)域動力機械關(guān)鍵部件。隨著我國制造業(yè)的快速發(fā)展,上述領(lǐng)域?qū)β菪F齒輪的需求量很大,因此提高螺旋錐齒輪加工效率和質(zhì)量是目前螺旋錐齒輪加工行業(yè)追求的目標,而采用螺旋錐齒輪數(shù)字化制造是實現(xiàn)這一目標的主要途徑。數(shù)字化制造基礎(chǔ)應用技術(shù)軟件的核心部分包括齒面接觸分析(TCA)技術(shù)和齒面誤差修正技術(shù),與國外相比還有很大差距,本文從提高TCA計算的穩(wěn)定性、提高運行速度和分析結(jié)果的精確性以及研究齒面誤差修正技術(shù)的本質(zhì)出發(fā),以國內(nèi)外最新的研究成果為基礎(chǔ),采用計算機仿真為方法和手段,對TCA技術(shù)和齒面誤差修正技術(shù)相關(guān)的理論及其方法進行了深入的研究。 論文的主要成果及創(chuàng)新點如下: 1、基于嚙合理論和加工方法建立了螺旋錐齒輪數(shù)學模型,基于該模型建立了螺旋錐齒輪三維實體模型,并提出采用齒面偏差法驗證所建立實體模型的精度。該方法對驗證采用切齒仿真得到的螺旋錐齒輪實體模型的精度同樣適用。 2、為提高齒面接觸分析的穩(wěn)定性將傳統(tǒng)的求解齒面接觸跡線方程組方程數(shù)目減少到了3個,通過論文中推導的初始值自動求解算法,可自動的給出求解該方程的初始值,從而提高了TCA計算的穩(wěn)定性及運行速度。 3、由于目前采用求解的點接觸共軛齒面瞬時接觸橢圓基本公式是在微分幾何相關(guān)理論基礎(chǔ)上,在瞬時接觸點處二階近似進行的(進行二階泰勒展開),計算結(jié)果會出現(xiàn)誤差;同時采用傳統(tǒng)赫茲理論計算接觸橢圓時,求解公式和求解過程也比較復雜,對此,本文采用了數(shù)值法求解齒面瞬時接觸區(qū)域,不僅簡化了求解過程,而且避免了傳統(tǒng)方法求解瞬時接觸橢圓法所帶來的誤差。 4、目前國內(nèi)外TCA分析得到的接觸區(qū)的結(jié)果都是二維的,本文基于螺旋錐齒輪實體模型,得到了三維的齒面接觸區(qū),使得接觸區(qū)的效果更加直觀。 5、建立了基于齒面坐標測量齒面誤差修正公式,并驗證了該公式的有效性,通過建立各階誤差與機床調(diào)整參數(shù)調(diào)整量關(guān)系式,揭示了齒面誤差修正的本質(zhì)。 在本文研究成果的基礎(chǔ)上,即可反求推導出弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪成套數(shù)控制造設(shè)備的加工及檢測程序軟件,從而實現(xiàn)數(shù)字化制造。 本論文以國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)項目“汽車螺旋錐齒輪高效精密加工成套裝備”(項目號:2007AA042005)為主要支持。
【圖文】：

圖 2- 2 小輪切齒仿真模型直線所形成的包絡面；如果嚙合過程中兩運動曲面在線上的某一個點接觸，則稱這對曲面為點接觸共軛曲全共軛曲面如圖 2-1(b)。螺旋錐齒輪的嚙合過程是點接共軛曲面（包括完全共軛曲面和不完全共軛曲面）在足方程組12 1 = + = 2r m rn n個矢量方程是兩齒面在 M 點接觸所滿足的條件，第二滿足的條件，這是所有齒輪傳動都應該滿足的基本方學建模以及進行齒面接觸分析時都要用到這個基本方分方法對公式(2-1)第一項進行微分得

圖 2- 3 切齒原理輪加工方法平面齒輪的加工方法（圖 2-4）為 90°，切削時，被切齒輪按節(jié)錐角安裝，合，兩節(jié)錐面相切，做純滾動，其滾切比為被加工齒輪齒數(shù)）因此這種加工方法用于切收縮齒，，則為使刀尖切削齒根，則刀軸必里森的 No16、No116。在格里森眾多切削方90°刀盤δ
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TH132.41

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 許文全;曾輝藩;;螺旋錐齒輪數(shù)字化制造的關(guān)鍵技術(shù)及研究現(xiàn)狀[J];制造業(yè)自動化;2010年13期

2 蔡振巍;單鵬;;準雙曲面齒輪建模及接觸分析[J];遼寧工業(yè)大學學報(自然科學版);2012年05期

3 馬飛龍;胡德計;趙巍;孟慶國;;弧齒錐齒輪成形法數(shù)控加工仿真建模與實現(xiàn)技術(shù)[J];機械工程與自動化;2011年01期

相關(guān)會議論文 前1條

1 許文全;曾輝藩;;螺旋錐齒輪數(shù)字化制造的關(guān)鍵技術(shù)及研究現(xiàn)狀[A];全國先進制造技術(shù)高層論壇暨第九屆制造業(yè)自動化與信息化技術(shù)研討會論文集[C];2010年

相關(guān)博士學位論文 前5條

1 邢元;面向加工質(zhì)量細分的復雜曲面產(chǎn)品設(shè)計理論與技術(shù)研究[D];天津大學;2010年

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3 魏巍;面向齒輪傳動性能的螺旋錐齒輪銑齒機精度設(shè)計方法研究[D];天津大學;2011年

4 張瑞亮;雙圓弧弧齒錐齒輪傳動嚙合特性的研究[D];太原理工大學;2010年

5 武志斐;FSH錐齒輪傳動嚙合特性的理論與實驗研究[D];太原理工大學;2012年

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1 李琳;螺旋錐齒輪齒面成型過程可視化仿真算法研究[D];天津大學;2010年

2 郭玉;曲線齒端面齒輪的理論分析與加工仿真研究[D];天津大學;2012年

3 劉景成;螺旋錐齒輪齒頂?shù)菇羌庸ぜ夹g(shù)研究[D];山東理工大學;2010年

4 邢彬;螺旋錐齒輪齒面三坐標測量機測量關(guān)鍵技術(shù)與測量數(shù)據(jù)應用研究[D];中南大學;2010年

5 宋靖安;螺旋錐齒輪新型切齒法與切齒機床研究[D];吉林大學;2012年

6 由成林;弧齒錐齒輪齒面離散化建模及接觸分析[D];浙江大學;2011年

本文編號：2647473