等高齒曲齒錐齒輪的設計與加工試驗.pdf

1、弧齒錐齒輪具有高強度，低噪聲，傳動平穩(wěn)的特點，廣泛應用于高速、重載的空間相交軸傳動。按照沿齒長方向齒高是否一致，弧齒錐齒輪分為漸縮齒和等高齒。漸縮齒以格里森制設計為代表，采用圓弧齒形；等高齒以奧利康制、克林貝格制設計為代表，采用延伸外擺線齒形。奧利康等高齒在加工時，切削效率高，切削過程中連續(xù)分度，分度精度高；在使用時，相比漸縮齒在運轉噪聲控制、傳動平穩(wěn)性方面有一定的優(yōu)勢。因此，在國內(nèi)等高齒正日漸受到重視。
　　考慮到奧利康齒輪無法

2、磨齒，限制了齒輪副性能的進一步提高；奧利康機床、刀盤及其配套設備價格高昂，一般企業(yè)難以承受。本文提出在原有格里森漸縮齒設計基礎上，運用局部綜合法和輪齒接觸分析（TCA）進行等高齒設計。本設計等高齒，采用短齒制、小刀盤，與漸縮齒相比輪齒強度不降低；從根本上避免了對角接觸，使得接觸區(qū)規(guī)范，易于調(diào)整；加工時統(tǒng)一采用0號刀盤，簡化了選刀過程；能夠進行磨齒加工，提高了等高齒的表面質量；小刀盤的選用也降低了對機床剛性的要求，有利于提高加工效率。本文

3、的主要研究內(nèi)容和結論如下：
　　1、基于格里森制弧齒錐齒輪研究等高齒曲齒錐齒輪的幾何設計、刀盤參數(shù)確定方法。本設計將漸縮齒的面錐、根錐在齒面的大端傾斜，使面錐、根錐均平行于節(jié)錐，大端參數(shù)保持不變；為了避免小端齒頂過度收縮，設計采用短齒制，加工采用小刀盤；加工時，按節(jié)錐安裝毛坯，齒面壓力角在節(jié)錐保持一致，根本上避免了對角接觸的發(fā)生。
　　2、基于局部綜合原理，研究等高齒曲齒錐齒輪的加工參數(shù)設計方法。確定大輪的加工參數(shù)，選擇齒面

4、參考點，計算參考點處主曲率和主方向；運用局部綜合法與 TCA技術，調(diào)整齒面參考點處的二階接觸參數(shù)，有效預控齒輪副在參考點處及其附近的嚙合性能，確定了小輪的加工參數(shù)；根據(jù)該理論，編制程序，進行幾何參數(shù)與加工參數(shù)的計算、TCA分析等。
　　3、研究等高齒曲齒錐齒輪的三維精確建模技術。根據(jù)齒輪副的齒面方程與邊界條件，編制程序，生成UG識別的齒面坐標點文件；將文件導入UG軟件，分別建立了曲齒等高齒與常規(guī)格里森漸縮齒的三維精確模型；通過運動

5、仿真模擬齒輪副嚙合時的瞬時接觸區(qū)狀態(tài)，驗證 TCA分析效果，對比兩種齒輪接觸區(qū)的差異；分析齒形效果。
　　4、運用有限元方法，研究兩種設計齒輪副的齒面接觸應力情況。在 ANSYS中對建立的等高齒與漸縮齒模型進行接觸應力分析，對比兩種設計齒輪的齒面應力大小與分布。
　　5、在常規(guī)格里森銑齒機上進行加工試驗。設計并加工等高齒輪坯與夾具；得到 GH35C銑齒機固定安裝法加工等高齒曲齒錐齒輪的加工參數(shù)；進行加工試驗；通過滾動檢查，對