摆线齿轮蜗杆砂轮磨削方法研究

摘要

摆线齿轮目前的主流加工方法是成形磨，正在向多齿成形磨削发展。成形磨削技术主要应用于大规格、大模数的齿轮加工，摆线齿轮尺寸接近中、小模数齿轮，因此成形磨在加工摆线齿轮时，加工精度和效率存在冲突；蜗杆砂轮磨是展成磨削中应用最广泛的一种加工方法，主要应用于中、小模数齿轮的加工，应用这种方法加工摆线齿轮，可以解决加工精度和效率的矛盾，实现摆线齿轮的高精度、高效率加工。本文针对摆线齿轮蜗杆砂轮磨削方法进行研究，对摆线齿轮蜗杆砂轮磨削进行磨削机理分析，制定基于实际机床的加工方案，最后进行三维软件的加工仿真，验证加工方法的正确性。论文主要研究内容如下：
　　①进行摆线蜗杆砂轮廓形计算。根据摆线形成原理，推导出摆线针轮行星传动中使用的短幅外摆线等距线廓形方程，计算廓形曲线的几何性质；根据空间啮合原理，建立摆线齿轮与蜗杆砂轮的空间啮合坐标系，从而计算出摆线蜗杆砂轮廓形方程。
　　②进行短幅外摆线等距线廓形修形的分析研究。基于摆线针轮行星减速器中具体使用的摆线廓形，结合目前的摆线廓形修形技术，对短幅外摆线等距线廓形进行修形的分析研究，提出对摆线廓形分段计算，以及对各段廓形单独计算的方法，增加了同时啮合针齿数，设计啮入、啮出过渡曲线，保证了高质量的减速传动。
　　③制定摆线蜗杆砂轮磨削方法的工艺方案。以国内某机床公司的 YW7232数控蜗杆砂轮磨齿机为原型，根据各部件位置关系，建立机床三维模型；根据摆线齿轮受力特点，以及加工使用要求，进行摆线齿轮专用夹具设计；基于以上内容，制定摆线齿轮蜗杆砂轮磨削加工方案。
　　④进行摆线齿轮蜗杆砂轮磨削加工仿真。利用Visual Basic程序开发，进行摆线蜗杆砂轮廓形计算编程，计算出摆线蜗杆砂轮廓形坐标；依据以上计算结果在Solidworks三维建模软件中进行摆线蜗杆砂轮实体建模；基于 VB的 Solidworks二次开发，进行仿真程序编写，完成摆线齿轮磨削的仿真加工，并对比加工廓形与理论廓形的误差，验证仿真加工的正确性。

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目录

1 绪 论

1.1 课题来源以及研究的意义

1.2 蜗杆砂轮磨削技术研究现状

1.3 摆线齿轮加工制造技术现状

1.4 论文的主要研究工作

2 摆线蜗杆砂轮廓形计算

2.1 短幅外摆线等距线几何性质

2.2摆线蜗杆砂轮廓形计算

2.3 本章小结

3 基于摆线蜗杆砂轮磨削的廓形修形

3.1 摆线廓形修形原理

3.2 摆线齿轮理想实际廓形的提出

3.3 摆线齿轮廓形修形方法

3.4 基于摆线蜗杆砂轮磨削的廓形修形方法

3.5 本章小结

4 摆线齿轮蜗杆砂轮磨削工艺方案

4.1 YW7232数控蜗杆砂轮磨齿机简介

4.2 摆线齿轮夹具设计

4.3 摆线齿轮蜗杆砂轮磨削工艺方案

4.4 本章小结

5 摆线蜗杆砂轮磨削加工仿真

5.1 摆线蜗杆砂轮廓形计算

5.2 摆线蜗杆砂轮磨削实体建模

5.3 摆线齿轮加工仿真

5.4 本章小结

6 结 论

致谢

参考文献

附录

A. 攻读硕士学位期间参加的科研项目