弧齿锥齿轮螺旋变性半展成加工方法研究

摘要

为解决螺旋锥齿轮齿面对角线接触和加工效率低的问题，本文针对一种加工参数调整修正简单且齿面接触有所改善的加工方法，即螺旋变性半展成加工方法展开研究，该方法大齿轮采用成形法加工，小齿轮采用螺旋变性法加工。针对该加工方法所得轮齿的啮合特性、切齿原理、齿面接触分析、齿面误差修正及试验加工进行分析。论文的主要研究内容成果如下：
　　(1)根据传统加工方法及螺旋变性半展成加工方法的加工原理，分别建立刀盘压力角的求解几何模型，归纳了传统加工方法中对角线接触现象的成因，阐释了螺旋变性半展成加工方法消除对角线接触的原理。
　　(2)以螺旋变性半展成加工方法为研究对象，结合加工原理及机床运动，对大齿轮齿面计算点处的法矢和曲率进行求解，并运用齿轮啮合原理和微分几何学实现了小齿轮齿面计算点处法矢和曲率的确定，据此展开计算并获得小齿轮相应机床调整参数的确定方法。
　　(3)依照齿轮副基本参数、刀盘结构参数及求解获得的机床调整参数，确定机床、刀具和待加工工件间的相对运动及位置关系，利用齿轮啮合原理分别建立了大、小齿轮的齿面方程，然后按照装配关系建立齿轮副装配模型，并据此开展齿面接触分析，获得了齿轮副的齿面接触轨迹及传动误差曲线。
　　(4)基于小齿轮理论齿面方程，推导了含有机床调整参数误差的小齿轮齿面方程，依据两者之间的关系给出了小齿轮齿面法向误差求解模型，获得了各项机床调整参数误差与齿面法向误差间的关系。以此为基础，确定了各项机床调整参数的权重系数，提出了权重系数参数修正法，并应用齿面接触分析验证了该方法的有效性。
　　(5)在 YKT2250机床上，按照以上加工方法及其机床调整参数进行试切试验得到一对弧齿锥齿轮副，表明了机床调整参数的正确性及螺旋变性半展成加工方法的可行性。

目录

声明

字母注释表

第一章 绪 论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的主要研究内容

第二章 螺旋变性半展成加工方法轮齿啮合特性及切齿原理

2.1 引言

2.2 螺旋变性半展成加工方法轮齿啮合特性分析

2.3 螺旋变性半展成加工方法的切齿原理

2.4 实际算例

2.5 本章小结

第三章 弧齿锥齿轮螺旋变性半展成加工方法轮齿TCA分析

3.1 引言

3.2 螺旋变性半展成加工方法切齿运动关系

3.3 螺旋变性法小齿轮齿面数学方程的建立

3.4 成形法大齿轮齿面方程的建立

3.5 齿面接触分析

3.6 实际算例

3.7 本章小结

第四章 弧齿锥齿轮螺旋变性半展成加工方法权重系数参数修正法

4.1 引言

4.2 机床调整参数误差对小齿轮齿面法向误差影响研究

4.3 权重系数参数修正法

4.4 本章小结

第五章 螺旋锥齿轮加工试验分析研究

5.1 引言

5.2 试验仪器简介

5.3 试验目的及方案

5.4 试验步骤

5.5 试验结果分析

5.6 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢