【摘要】：汽車轉(zhuǎn)向器搖臂軸齒扇的齒廓修形可以改變齒厚,調(diào)整裝配間隙,從而改善汽車轉(zhuǎn)向性能,如高速直線行駛穩(wěn)定,轉(zhuǎn)向靈活,回正性好。目前所采用的變中心距修形法通過插齒展成加工中增加徑向退刀來實現(xiàn),得到如偏心齒扇或鼓形齒扇。然而其最大偏心量或修形函數(shù)大多采用試湊的方式進行,缺乏完整的設計制造理論。為此,從汽車轉(zhuǎn)向器搖臂軸非圓齒扇齒條副的嚙合原理出發(fā),開展非圓齒扇齒廓修形方法研究,為該非圓齒扇齒廓修形提供理論支撐。本文主要工作如下:研究非圓齒扇齒條副變中心距嚙合原理。發(fā)現(xiàn)當非圓齒扇齒條副在變中心距嚙合時,由于連心線方向疊加一個進/退刀速度,導致理論計算的嚙合點不滿足嚙合方程。為此,根據(jù)速度合成法,確定變中心距齒扇齒條副的瞬心。該瞬心點在定坐標系下的軌跡是一條十分奇怪的不連續(xù)曲線。以此為基礎,提出了一種非圓齒扇齒廓的計算方法。研究變中心距修形非圓齒扇齒廓過切現(xiàn)象。針對目前使用最多的分段直線的修形函數(shù),研究發(fā)現(xiàn)在插齒修形過程中,齒條插齒刀與工件齒廓在一定的展成角度范圍內(nèi)存在過切干涉現(xiàn)象,導致齒扇齒厚增量并非設計期望的齒厚。分析可知,產(chǎn)生齒廓過切的原因是修形時進/退刀速度不連續(xù)。為此,提出了使用余弦修形函數(shù)進行改進措施,MATLAB仿真驗證結(jié)果表明,余弦修形函數(shù)大大優(yōu)于分段直線修形函數(shù)。如果控制好最大修形量,完全可以消除過切現(xiàn)象。研究一對橢圓齒輪的定中心距嚙合情況。既然非圓齒扇變中心距修形存在上述過切現(xiàn)象,而橢圓齒輪插齒加工也需要變中心距,該變中心距加工與分段直線形式的修形類似,那么這一對加工好的橢圓齒輪定中心距嚙合必定存在間隙。仿真驗證的確如此。這也表明非圓齒輪加工過程中的中心距變化是產(chǎn)生過切的一個重要原因。開發(fā)了汽車轉(zhuǎn)向器搖臂軸非圓齒扇齒廓加工加工模塊。基于華中HNC-808系統(tǒng),集成上述理論工藝知識,完成了加工模塊開發(fā),試切加工零件經(jīng)檢驗合格,現(xiàn)已投入批量生產(chǎn)。
【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】：2018
【分類號】：U463.43
【圖文】：

分析循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)，弄清搖臂軸齒扇齒原理是基于一對定軸傳動的齒輪副而言的，結(jié)合研究了非圓齒輪齒條副的嚙合原理�；谧冎行男锡X扇齒廓的計算方法。式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)向器的結(jié)構(gòu)簡圖如圖 2-1 所示。該類型轉(zhuǎn)向器的傳副組成，而且齒條固連在螺母副上。轉(zhuǎn)向器的輸絲桿轉(zhuǎn)動，再轉(zhuǎn)化成螺母齒條的平動，從而使得接轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使得汽車轉(zhuǎn)向。傳動比 i 為輸入軸與輸出軸的角速度之比，計算公pri2π= 的節(jié)圓半徑；導程。

3 章 非圓齒扇修形方法與仿真分修形加工是在齒扇插齒加工過程中完成的，與不修加工時增加了徑向軸的聯(lián)動，導致中間齒齒厚增加。常主運動為刀具的上下沖程運動，進給運動為徑向進平移動軸 X 軸的左右運動和工件旋轉(zhuǎn)軸 C 軸的旋轉(zhuǎn)傳動比曲線進行展成運動；Y、C 軸按給定的修形函數(shù)因此，通過 X、C、Y 三軸聯(lián)動，即可同時完成修的加工。

需要在軟件中放大觀看才能區(qū)分兩種齒廓之間的差異，所以在本文中無需再給出偏心齒扇的齒廓形狀圖。圖3-8 中的區(qū)域 1 為兩種修形齒廓差異明顯的部分。依據(jù)齒輪嚙合原理計算出兩種非圓齒扇的齒廓坐標，并與無修形的齒廓進行精確對比，對比結(jié)果如圖 3-9 所示。該圖是三種不同非圓齒扇中間齒的右邊齒廓形狀對比圖（對應于圖 3-8 中的區(qū)域 1），齒廓對應的齒扇轉(zhuǎn)角范圍為 [-10° , 10°]。由圖可知：變中心距齒扇齒廓介于偏心齒廓和無修形齒廓中間。齒扇轉(zhuǎn)角為 10° 和 - 10°時，變中心距齒廓點和對應的無修形齒廓點重合；齒扇轉(zhuǎn)角在 [-1° , 1°]范圍內(nèi)時，變中心距齒廓點和對應的偏心修形齒廓點基本重合。3.3.3 齒扇齒條副嚙合傳動間隙前文的非圓齒扇齒條的嚙合運動分析考慮的是兩種齒扇齒條副的在理論情況下的嚙合情況。在理論情況下，以齒扇轉(zhuǎn)動為主運動，齒條的從運動包含橫向和

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 侯玉潔;韓繼光;邵明輝;姜久亮;陳思瑤;;基于ADAMS的變變位齒輪動力學研究[J];機械傳動;2015年10期

2 牛子孺;李剛炎;胡劍;顏甜莉;張斯宇;汪煒;;交錯軸變傳動比齒輪副變傳動比齒輪數(shù)字設計方法研究[J];四川大學學報(工程科學版);2015年02期

3 史勇;王生澤;;非圓齒輪齒廓數(shù)值算法研究[J];機械科學與技術;2013年08期

4 童婷;鄭方炎;孫科;袁兵;;基于齒廓法線的非圓齒輪齒廓數(shù)值算法[J];武漢理工大學學報(交通科學與工程版);2013年03期

5 張傳艷;韓繼光;王峰;王寧寧;;基于ADAMS的變位偏心漸開線齒輪運動學分析[J];機械傳動;2013年06期

6 范素香;侯書林;趙勻;;偏心變位齒輪在分插機構(gòu)中的設計及應用[J];機械傳動;2013年01期

7 范素香;侯書林;趙勻;;偏心變位齒輪設計與試驗[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2012年10期

8 LIM Teik Chin;VIJAYAKAR Sandeep;;Geometry Design and Tooth Contact Analysis of Crossed Beveloid Gears for Marine Transmissions[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2012年02期

9 張楓念;;偏心齒對重合度的影響[J];傳動技術;2011年04期

10 黨蘭煥;賀敬良;童亮;;基于運動仿真的變速比齒扇齒廓設計方法[J];機械傳動;2010年05期

相關碩士學位論文 前7條

1 林靈;大型船用龍門數(shù)控珩磨機專用數(shù)控系統(tǒng)研究[D];華中科技大學;2015年

2 王貴;循環(huán)球式變比轉(zhuǎn)向器齒輪傳動力學性能分析與參數(shù)化系統(tǒng)開發(fā)[D];武漢理工大學;2014年

3 張傳艷;變變位系數(shù)齒輪傳動理論研究[D];江蘇師范大學;2013年

4 段彬;變傳動比轉(zhuǎn)向器齒輪齒條副設計與有限元分析研究[D];武漢理工大學;2013年

5 黃國寶;噴管銑槽加工設備軟件系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];大連理工大學;2012年

6 徐攀;余弦齒輪的數(shù)控插削加工方法及仿真研究[D];湖南科技大學;2011年

7 王剛;基于西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的M84125軋輥磨床控制界面的開發(fā)[D];蘭州理工大學;2006年

本文編號：2745629