【摘要】：隨著工業(yè)的快速發(fā)展,齒輪傳動(dòng)朝著高功率、高效率的方向發(fā)展,為高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪的應(yīng)用提供了廣闊空間。高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪相對(duì)于傳統(tǒng)的齒輪減速裝置,具有傳動(dòng)平穩(wěn)、空間占用小和可承受負(fù)載大等優(yōu)點(diǎn),已逐步取代傳統(tǒng)的蝸輪蝸桿和行星減速裝置,廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人等各種機(jī)電一體化產(chǎn)品中。而全工序法相對(duì)于傳統(tǒng)的“五刀法”具有切齒精度高、加工效率高等優(yōu)點(diǎn)。但是,在采用全工序法加工時(shí),大、小輪的凹、凸兩面同時(shí)切削完成,存在著齒坯參數(shù)限制條件、切齒模型建立及機(jī)床調(diào)整參數(shù)計(jì)算等難題。本文對(duì)格里森(Gleason)齒制的高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪全工序法加工技術(shù)進(jìn)行研究,以解決其中的關(guān)鍵性理論和技術(shù)難題。論文的主要研究工作如下:1、基于準(zhǔn)雙曲面齒輪的嚙合理論,通過對(duì)等高齒高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪設(shè)計(jì)方法的研究,確定了大、小輪節(jié)錐的空間位置關(guān)系,給出了大輪螺旋角、小輪偏置距、大輪齒面寬和大輪齒頂高系數(shù)的幾何限制條件,建立了高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪幾何參數(shù)的計(jì)算方法。2、基于準(zhǔn)雙曲面齒輪的局部共軛理論和空間矢量運(yùn)算方法,建立了高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪全工序法切齒加工的數(shù)學(xué)模型。為了避免大輪與刀盤發(fā)生二次切削,通過建立了大輪頂錐面和大輪刀盤刀頂面的方程,得到兩空間平面的交線,以刀盤半徑大于刀盤中心到頂錐面與刀頂面交線頂點(diǎn)的距離作為判斷條件,確定了大輪刀傾角的取值范圍。以齒輪嚙合原理和微分幾何學(xué)為理論基礎(chǔ),建立了高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪全工序法加工機(jī)床調(diào)整參數(shù)和刀具參數(shù)的計(jì)算方法。3、基于高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪的切齒加工原理以及切齒加工過程中刀具與齒坯之間的相對(duì)位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系,運(yùn)用矢量運(yùn)算的方法建立了采用圓弧齒廓刀具加工的大、小輪齒面方程。在齒面方程基礎(chǔ)上,對(duì)齒面進(jìn)行網(wǎng)格劃分,計(jì)算了齒面各離散點(diǎn)的空間坐標(biāo)及法矢分量。4、基于Visual Basic軟件開發(fā)平臺(tái),編制完成了高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪齒坯設(shè)計(jì)、全工序法加工機(jī)床調(diào)整參數(shù)計(jì)算和齒面離散點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算軟件。5、基于以上研究成果,以齒數(shù)比為1:120的高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪副為例,利用所開發(fā)的軟件計(jì)算了齒輪副的齒坯參數(shù)和機(jī)床調(diào)整參數(shù),并在H350GA磨齒機(jī)上進(jìn)行了磨齒加工實(shí)驗(yàn)。通過齒輪副接觸區(qū)滾動(dòng)檢查以及基于齒輪測(cè)量中心的齒形誤差檢測(cè),驗(yàn)證高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪齒坯設(shè)計(jì)、全工序法機(jī)床調(diào)整參數(shù)計(jì)算以及齒面離散點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算方法的正確性。
【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG61
【圖文】：

準(zhǔn)雙曲面齒輪哨合理論首先由美國(guó)Ｇｌｅａｓｏｎ公司的Ｅ．Ｗｉｌｄｈａｂｅｒ和Ｌ．Ｂａｘｔｅｒ逡逑提出，自問世以來，其制造和加工技術(shù)一直被其壟斷。自１９７２年以來，我國(guó)數(shù)逡逑學(xué)工作者對(duì)準(zhǔn)雙曲面齒輪嚙合理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)方面作了系統(tǒng)的研究％。曾韜在其逡逑專著《螺旋錐齒輪設(shè)計(jì)與加工》中，將準(zhǔn)雙曲面齒輪的輪坯設(shè)計(jì)、切齒計(jì)算歸結(jié)逡逑為計(jì)算準(zhǔn)雙曲面齒輪某一點(diǎn)的節(jié)面參數(shù)和節(jié)點(diǎn)曲率，推導(dǎo)出各種Ｇｌｅａｓｏｎ計(jì)算卡逡逑的所有公式，構(gòu)成了一個(gè)完整的體系，推動(dòng)了我國(guó)齒輪技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展［７］。逡逑高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)作為一種新興的傳動(dòng)形式，得到了國(guó)內(nèi)外齒輪工逡逑作者的廣泛關(guān)注。關(guān)于高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪的研究，美國(guó)Ｇｌｅａｓｏｎ公司的逡逑Ｌ．Ｂａｘｔｅｒ?qū)⒏邷p速比準(zhǔn)雙曲面齒輪副中的大輪作為基本件，對(duì)錐面形和平面形兩逡逑種齒形的小輪齒坯進(jìn)行設(shè)計(jì)，給出了一些特定齒數(shù)比高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪副的逡逑齒還參數(shù)［１２］，但具體的計(jì)算公式并沒有給出。ＨｅｒｍａｎｎＳｔａｄｔｆｅｌｄ將蝸輪蝸桿與高逡逑減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪從體積和效率兩個(gè)方面進(jìn)行了對(duì)比，總結(jié)了高減速比準(zhǔn)雙曲逡逑面齒輪的優(yōu)點(diǎn)［１３］，如圖１．２和圖１．３所示。逡逑

準(zhǔn)雙曲面齒輪哨合理論首先由美國(guó)Ｇｌｅａｓｏｎ公司的Ｅ．Ｗｉｌｄｈａｂｅｒ和Ｌ．Ｂａｘｔｅｒ逡逑提出，自問世以來，其制造和加工技術(shù)一直被其壟斷。自１９７２年以來，我國(guó)數(shù)逡逑學(xué)工作者對(duì)準(zhǔn)雙曲面齒輪嚙合理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)方面作了系統(tǒng)的研究％。曾韜在其逡逑專著《螺旋錐齒輪設(shè)計(jì)與加工》中，將準(zhǔn)雙曲面齒輪的輪坯設(shè)計(jì)、切齒計(jì)算歸結(jié)逡逑為計(jì)算準(zhǔn)雙曲面齒輪某一點(diǎn)的節(jié)面參數(shù)和節(jié)點(diǎn)曲率，推導(dǎo)出各種Ｇｌｅａｓｏｎ計(jì)算卡逡逑的所有公式，構(gòu)成了一個(gè)完整的體系，推動(dòng)了我國(guó)齒輪技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展［７］。逡逑高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)作為一種新興的傳動(dòng)形式，得到了國(guó)內(nèi)外齒輪工逡逑作者的廣泛關(guān)注。關(guān)于高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪的研究，美國(guó)Ｇｌｅａｓｏｎ公司的逡逑Ｌ．Ｂａｘｔｅｒ?qū)⒏邷p速比準(zhǔn)雙曲面齒輪副中的大輪作為基本件，對(duì)錐面形和平面形兩逡逑種齒形的小輪齒坯進(jìn)行設(shè)計(jì)，給出了一些特定齒數(shù)比高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪副的逡逑齒還參數(shù)［１２］，但具體的計(jì)算公式并沒有給出。ＨｅｒｍａｎｎＳｔａｄｔｆｅｌｄ將蝸輪蝸桿與高逡逑減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪從體積和效率兩個(gè)方面進(jìn)行了對(duì)比，總結(jié)了高減速比準(zhǔn)雙曲逡逑面齒輪的優(yōu)點(diǎn)［１３］，如圖１．２和圖１．３所示。逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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1 魏冰陽(yáng);仝昂鑫;張輝;鄧效忠;;高減速比準(zhǔn)雙曲面齒輪設(shè)計(jì)與切齒試驗(yàn)[J];河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年05期

2 張宇;嚴(yán)宏志;曾韜;;弧齒錐齒輪雙重螺旋法切齒原理及齒面接觸分析研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2015年21期

3 呂張來;張東生;;少齒數(shù)齒輪變位系數(shù)的精確選擇[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2014年09期

4 耿龍龍;鄧效忠;曹雪梅;;基于雙重雙面法的弧齒錐齒輪輪齒接觸分析(TCA)研究[J];機(jī)械傳動(dòng);2014年06期

5 張婧;王太勇;鄭惠江;汪文津;;螺旋錐齒輪四軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控兩刀法加工[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào);2013年08期

6 張婧;王太勇;鄭惠江;李敬財(cái);汪文津;;螺旋錐齒輪螺旋變性半展成法數(shù)控加工研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2013年07期

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8 張婧;王太勇;李敬財(cái);鄭惠江;汪文津;;準(zhǔn)雙曲面齒輪螺旋變性半展成法加工調(diào)整方法[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版);2013年05期

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10 張婧;王太勇;李琳;鄭惠江;李敬財(cái);;螺旋錐齒輪數(shù)控切削仿真系統(tǒng)研究[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2013年16期

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本文編號(hào)：2716102