接觸區(qū)主動(dòng)控制的螺旋錐齒輪數(shù)字化建模方法的研究.pdf

1、弧齒錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪統(tǒng)稱為螺旋錐齒輪(又稱螺旋傘齒輪)，是一種用來傳遞相交或交錯(cuò)軸之間定傳動(dòng)比回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的齒輪。由于其承載能力大、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，因此，在現(xiàn)代化機(jī)械制造業(yè)中占有十分重要的地位，廣泛應(yīng)用于航空、輪船、車輛、飛機(jī)、機(jī)械制造裝備以及石化機(jī)械等產(chǎn)品中。目前螺旋錐齒輪的制造主要使用專用的齒輪加工機(jī)床。由于螺旋錐齒輪幾何特性與嚙合運(yùn)動(dòng)的客觀復(fù)雜性，長期以來錐齒輪加工依然存在著較多問題：一方面，螺旋錐齒輪的工藝計(jì)算

2、和加工過程繁瑣、加工周期長、成本高；另一方面，由于機(jī)床結(jié)構(gòu)尺寸等因素的制約，無法加工一些尺寸超過其技術(shù)規(guī)格的齒輪副(如大模數(shù)的油田、煤礦機(jī)械使用的大型螺旋錐齒輪副)。 因此，如何解決加工專機(jī)與齒輪副尺寸之間的矛盾以及準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)錐齒輪齒形、接觸區(qū)等問題始終是從事齒輪技術(shù)領(lǐng)域?qū)W者們致力于研究的內(nèi)容。 基于此，課題組深入研究了適用于通用多軸機(jī)床加工螺旋錐齒輪的數(shù)字化制造技術(shù)。本論文圍繞這種加工方法的齒輪實(shí)體建模前期工作展開了研

3、究，提出了一種新的實(shí)體建模方法。該方法實(shí)現(xiàn)了齒輪實(shí)體模型的建立，并通過對齒面造型的優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了齒輪接觸區(qū)的可控性、減少了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間并降低了生產(chǎn)準(zhǔn)備工作成本、解決了專用機(jī)床與齒輪尺寸參數(shù)的矛盾、準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)錐齒輪齒形和接觸區(qū)等。從一定意義上說，為齒輪領(lǐng)域?qū)W者們長期以來致力于研究的簡化齒輪生產(chǎn)過程、預(yù)報(bào)錐齒輪齒形和接觸區(qū)等重大學(xué)術(shù)技術(shù)問題提供了一個(gè)新的研究工具和方法。本方法縮短了錐齒輪產(chǎn)品開發(fā)周期、減少了企業(yè)對設(shè)備的投入、增加了企業(yè)的生

4、產(chǎn)柔性能力，提高了企業(yè)核心競爭能力。上述的技術(shù)更適用于大模數(shù)螺旋錐齒輪的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造。 圍繞課題的研究，論文主要包括了以下幾方面的內(nèi)容： 1．概要說明了螺旋錐齒輪的基本概念和相關(guān)理論。 2．闡明了螺旋錐齒輪切齒計(jì)算原理。 3．結(jié)合格里森切齒機(jī)床的運(yùn)動(dòng)原理，基于不同的成形方法，分解其調(diào)整過程。同時(shí)利用VisualBasic6.0編制了電子版的SB(展成法加工弧齒錐齒輪大輪)、SF(成形法加工弧齒錐齒輪)