基于加工中心加工弧齒錐齒輪的齒面修形技術(shù).pdf

1、弧齒錐齒輪的切齒過(guò)去一直在專用銑齒機(jī)或磨齒機(jī)上進(jìn)行，齒面接觸區(qū)修正通過(guò)調(diào)整機(jī)床加工參數(shù)實(shí)現(xiàn)。由于弧齒錐齒輪的幾何特性與嚙合過(guò)程復(fù)雜，各加工參數(shù)相互耦合、綜合對(duì)齒面接觸狀況產(chǎn)生影響，需反復(fù)試切并滾動(dòng)檢查齒面接觸狀況，因此獲得一套能保證良好接觸質(zhì)量的加工參數(shù)非常困難。隨著高速切削技術(shù)急速發(fā)展及其在加工中心上的應(yīng)用，在加工中心上對(duì)螺旋錐齒輪切齒已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，可以解決一些大型錐齒輪無(wú)法在專用機(jī)床上加工的難題。然而現(xiàn)有齒面修形技術(shù)局限于專用銑齒機(jī)

2、，因此建立一套基于加工中心加工弧齒錐齒輪的齒面修形理論很有必要。本文以成形法高效加工大輪為基礎(chǔ)，提出一種在共軛基礎(chǔ)上量化修形小輪齒面的理論，通過(guò)曲面擬合理論對(duì)修形后的小輪目標(biāo)齒面進(jìn)行高精度擬合，進(jìn)而進(jìn)行輪齒接觸分析，探索改變修形參數(shù)設(shè)置對(duì)齒面嚙合性能的影響。
　　本文研究?jī)?nèi)容主要是：
　　1.基于大輪成形法加工方式，建立大輪的齒面方程。根據(jù)齒輪嚙合原理，在分析齒輪副嚙合坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出完全共軛的小輪理論齒面方程。

3、>　　2.運(yùn)用旋轉(zhuǎn)投影原理，對(duì)小輪齒面進(jìn)行網(wǎng)格劃分，建立起三維齒面坐標(biāo)與二維網(wǎng)格坐標(biāo)之間的關(guān)系，求解出小輪齒面的離散點(diǎn)數(shù)據(jù)；在網(wǎng)格數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上運(yùn)用差曲面方程構(gòu)建出小輪目標(biāo)齒面與共軛齒面之間的偏差，完成對(duì)完全共軛小輪齒面的修形計(jì)算，獲得修形后小輪齒面的網(wǎng)格離散點(diǎn)數(shù)據(jù)。
　　3.運(yùn)用雙三次 NURBS曲面擬合方法對(duì)小輪修形齒面的離散點(diǎn)進(jìn)行高精度的擬合，得到小輪的數(shù)字化齒面方程，并且對(duì)擬合的齒面精度進(jìn)行分析；對(duì)大輪理論齒面與小輪數(shù)字化齒

4、面進(jìn)行齒面接觸分析(TCA)，得到齒輪副的傳動(dòng)誤差與接觸印痕，驗(yàn)證對(duì)完全共軛小輪修形設(shè)計(jì)的可行性。探究齒廓鼓形量修形與齒長(zhǎng)鼓形量修形對(duì)TCA結(jié)果的影響。
　　4.通過(guò)將計(jì)算得到的齒面點(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入三維軟件中，觀察修形前與修形后接觸區(qū)的變化，探討修形理論的可行性。以小輪齒數(shù)8，大輪齒數(shù)37的一對(duì)齒輪副為例，用本文提出的修形理論對(duì)小輪進(jìn)行修形計(jì)算，得到修形后的小輪離散點(diǎn)后，將其導(dǎo)入三維軟件生成實(shí)體，在加工中心上編制程序?qū)π≥嗊M(jìn)行加工實(shí)驗(yàn)，