螺旋錐齒輪全工序切齒方法是在成形法大輪一次切齒完成兩齒面加工的基礎(chǔ)上,對(duì)小輪精切實(shí)現(xiàn)兩面同時(shí)加工,可提高加工效率及加工精度并可實(shí)現(xiàn)干切和磨齒加工。全工序切齒方法是在受機(jī)床自由度及刀具標(biāo)準(zhǔn)化影響的傳統(tǒng)機(jī)床上切齒加工機(jī)床調(diào)整不便而提出的。該方法是國外兩刀法切齒加工方法的重要分支,而格里森公司對(duì)兩刀法齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算及切齒調(diào)整參數(shù)計(jì)算等相關(guān)研究不予以公開。針對(duì)上述問題,本文研究在全數(shù)控切齒加工機(jī)床上采用全工序切齒加工方法對(duì)小輪進(jìn)行精切加工,實(shí)現(xiàn)一次切削凹凸兩面同時(shí)加工完成,并能夠獲得良好的接觸嚙合質(zhì)量。對(duì)螺旋錐齒輪全工序切齒方法做以下研究:共軛嚙合理論研究及齒輪副嚙合節(jié)錐特性和切齒加工相關(guān)幾何參數(shù)的求解;建立展成法與成形法統(tǒng)一的大輪齒面方程,基于齒輪共軛嚙合原理,構(gòu)建保證齒輪副傳動(dòng)誤差情況下與大輪完全共軛的小輪齒面求解模型;基于共軛差曲面及接觸特性要求的齒面修形設(shè)計(jì)計(jì)算;小輪切齒加工調(diào)整計(jì)算與基于接觸點(diǎn)共軛嚙合和接觸特性要求的建立機(jī)床加工參數(shù)優(yōu)化求解模型。具體如下:1.由共軛嚙合原理確定展成法與成形法切齒加工機(jī)床、刀具與產(chǎn)形面之間的相對(duì)位置關(guān)系并對(duì)齒輪副節(jié)錐參數(shù)進(jìn)行推導(dǎo)計(jì)算。2.建立大輪切齒坐標(biāo)系及與大輪共軛嚙合的小輪坐標(biāo)系,由大輪的切齒調(diào)整參數(shù)及刀具參數(shù),確定大輪齒面方程。在保證齒輪副傳動(dòng)條件下求解與大輪完全共軛的小輪齒面。建立預(yù)置傳動(dòng)比多項(xiàng)式的齒輪副嚙合傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比關(guān)系,求解基于給定傳動(dòng)誤差的小輪共軛齒面,并通過接觸特性要求對(duì)共軛齒面進(jìn)行修形,獲得小輪目標(biāo)齒面。3.通過引入刀傾角對(duì)水平輪位、垂直輪位和床位等齒坯安裝參數(shù)關(guān)系式進(jìn)行推導(dǎo)�；诮佑|參考點(diǎn)處的共軛接觸時(shí)法矢相等原理,對(duì)小輪加工刀盤參數(shù)進(jìn)行推導(dǎo),基于接觸形態(tài)要求建立刀傾角與齒坯安裝參數(shù)關(guān)系,并引入高階參數(shù)修正運(yùn)用齒面偏差約束函數(shù)優(yōu)化小輪機(jī)床加工參數(shù)。4.對(duì)小輪目標(biāo)齒面與給定大輪齒面進(jìn)行輪齒接觸分析,驗(yàn)證目標(biāo)齒面接觸區(qū)與預(yù)設(shè)的接觸區(qū)一致性。對(duì)優(yōu)化后的小輪機(jī)床加工參數(shù)進(jìn)行切齒加工計(jì)算獲得小輪實(shí)際齒面,將在齒形偏差作用下的共軛接觸區(qū)與目標(biāo)接觸區(qū)對(duì)比,接觸區(qū)方向與預(yù)置接觸區(qū)基本一致但會(huì)沿齒面偏差方向發(fā)生偏移,從而驗(yàn)證全工序切齒加工方法的可行性。
【學(xué)位單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG61
【部分圖文】：

1 課題來源、研究背景及意義.1 課題來源本課題來源于浙江省寧波某傳動(dòng)設(shè)備有限公司的“螺旋錐齒輪設(shè)計(jì)加工研究”目。.2 研究背景及意義螺旋錐齒輪是在航空業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)和機(jī)械制造業(yè)等領(lǐng)域的機(jī)械傳動(dòng)中被廣泛用的基礎(chǔ)傳動(dòng)零部件。根據(jù)主從動(dòng)輪齒輪軸線之間的位置關(guān)系可分大小輪軸線相的弧齒錐齒輪和大小輪軸線存在一定偏置距的準(zhǔn)雙曲面齒輪兩種，通常螺旋錐齒是在全數(shù)控銑齒機(jī)床上進(jìn)行切齒加工，將安裝在機(jī)床搖臺(tái)的刀具即產(chǎn)形輪，與被工齒輪之間以某一傳動(dòng)比繞軸線旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切削的加工過程，稱為展成法（圖 1.1）。

在某一瞬時(shí)t兩曲面在接觸點(diǎn)O處相切（圖2.1），兩曲面1π 、2π 所在坐標(biāo)原點(diǎn)1O 、2O 之間的中心距為 r (t)，接觸點(diǎn)O到兩曲面坐標(biāo)原點(diǎn)1O 、2O 的徑矢分別為 ()1r t、 ()2r t，兩曲面在接觸點(diǎn)處的法矢分別為1n 、2n ，則兩曲面滿足： 1221()()()nnr trtrt（2.1）圖 2.1 共軛嚙合曲面接觸點(diǎn)隨曲面1π 、2π 運(yùn)動(dòng)并不斷運(yùn)動(dòng)到新的接觸點(diǎn)位置。設(shè)兩曲面運(yùn)動(dòng)的角速度分別為1 、2 ，則曲面1π 對(duì)曲面2π 的相對(duì)角速度為12 ，對(duì)式（2.1）運(yùn)用相對(duì)導(dǎo)微公式計(jì)算接觸點(diǎn)在曲面2π 的運(yùn)動(dòng)速度2v ：2112112()()() r rrrrvdtdtdtdtdtdt（2.2）而接觸點(diǎn)在曲面1π 上的運(yùn)動(dòng)速度 d (t)dt111v r，則兩曲面相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度12v 為：221111221() r r rvvvdtdt（2.3）故式（2.2）亦可表示為：

dtdt動(dòng)速度是沿與接觸點(diǎn)徑矢相垂直的切線方兩曲面共軛接觸嚙合條件滿足： 012112221vnvnrrr含時(shí)間t的曲面族函數(shù) ()11r rx,y,t，由式確定曲面2π 隨時(shí)間t變化的曲面族函數(shù)可(())21r rx,yx,t,t，式（2.6）表示一條同時(shí)屬于曲面1π 、曲線相接觸，此曲線稱為瞬時(shí)接觸線，沿坐標(biāo)系內(nèi)可寫成 ()1z fx,y(圖 2.2），運(yùn)在點(diǎn) ()00O x,y相重合的平面1 為0z z， ()00O x,y為兩曲面的相切點(diǎn)，且在O 點(diǎn)處
【參考文獻(xiàn)】

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