面向制造的擺線齒錐齒輪嚙合理論研究.pdf

1、目前，國內(nèi)煤礦、冶金、石油、鐵路運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)的大型機(jī)械設(shè)備中大多仍在采用軟齒面的直齒或斜齒錐齒輪，存在承載能力低、使用壽命短、備件儲(chǔ)備量大、設(shè)備供應(yīng)困難等問題。因此盡快以硬齒面的螺旋錐齒輪代替軟齒面錐齒輪是現(xiàn)代重型機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展的迫切需要。 本文研究的目的是：以提高重型機(jī)械傳動(dòng)質(zhì)量為目標(biāo)，秉承引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新的思路，針對(duì)現(xiàn)實(shí)加工中存在的問題，從嚙合理論角度，分析擺線齒錐齒輪的高度變位系數(shù)的確定方法、齒面接觸類型、齒面間隙、最

2、大重合度計(jì)算、齒面上的接觸跡與接觸區(qū)等，結(jié)合現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)公式，研究、開發(fā)擺線齒錐齒輪的計(jì)算機(jī)輔助制造軟件系統(tǒng)，使繁瑣的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算過程自動(dòng)化，以提高國內(nèi)擺線齒錐齒輪的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低其生產(chǎn)成本，并為設(shè)計(jì)、開發(fā)擺線齒錐齒輪加工機(jī)床提供一定的參考。 全文共分為六章，各章主要內(nèi)容介紹如下： 第一章介紹了課題研究的背景，螺旋齒錐齒輪加工技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)理論研究的發(fā)展，三種典型螺旋齒錐齒輪的比較，國內(nèi)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中存在的

3、主要問題，選題意義、論文結(jié)構(gòu)和主要工作。 第二章簡要介紹了擺線齒錐齒輪加工機(jī)床及加工原理，在此基礎(chǔ)上針對(duì)不同的加工方式建立了產(chǎn)形輪齒面的數(shù)學(xué)模型，并利用它進(jìn)行了根切界限曲線和嚙合齒面間的間隙的研究，提出高度變位系數(shù)的確定方法和“對(duì)角”接觸的檢查方法。 第三章通過對(duì)擺線齒錐齒輪嚙合點(diǎn)的軌跡分析，得到擺線齒錐齒輪副在固定空間的嚙合線和在兩工作齒面上的嚙合跡，提出擺線齒錐齒輪副理論上是點(diǎn)接觸，而實(shí)際上非常接近線接觸；導(dǎo)出最大重

4、合度的計(jì)算方法和齒面綜合曲率半徑的計(jì)算方法，及理想接觸區(qū)位置與加工調(diào)整參數(shù)的關(guān)系。 第四章根據(jù)擺線齒錐齒輪的齒形特點(diǎn)，對(duì)其當(dāng)量齒輪進(jìn)行了詳細(xì)闡述，分析了它與實(shí)際齒輪之間近似程度的影響因素。由傳動(dòng)中凹齒面為主動(dòng)的特點(diǎn)，對(duì)齒面間的作用力進(jìn)行了分析，提出對(duì)于制造精度要求一般的擺線制錐齒輪傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度的簡便計(jì)算公式，并給出計(jì)算實(shí)例。 第五章根據(jù)“克制”銑齒機(jī)的結(jié)構(gòu)，說明了刀位、刀位偏心角、刀盤安裝角、外刀偏心距和切入

5、搖臺(tái)角的計(jì)算方法，并在第三章齒面接觸跡研究的基礎(chǔ)上分析了沿齒長和齒高方向接觸區(qū)位置的影響因素，及相關(guān)參數(shù)修正量的取值范圍。提出通過實(shí)體建模的方式更加準(zhǔn)確和直觀地檢查擺線齒錐齒輪在加工中可能會(huì)發(fā)生的根切、刀盤干涉、齒面刮傷檢查或槽底留埂、小齒輪齒頂是否“變尖”等現(xiàn)象。 第六章研究與開發(fā)了擺線齒錐齒輪輔助制造系統(tǒng)，功能包括：尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算，加工調(diào)整參數(shù)計(jì)算，強(qiáng)度校核計(jì)算，加工中刀盤干涉檢驗(yàn)、小齒輪根切檢驗(yàn)、齒頂變尖檢查、齒面刮傷和槽底