弧齒錐齒輪硬齒面刮削技術與加工試驗研究.pdf

1、弧齒錐齒輪由于其傳遞重疊系數(shù)大、承載能力強，傳動平穩(wěn)，磨損均勻等多重優(yōu)勢而普遍應用于高速、重載的相交軸傳動中。隨著工業(yè)的逐漸進步，大型裝備逐漸增多，機械工業(yè)對高精度、高強度弧齒錐齒輪的需求也日益增加。如何低成本、高效率的生產(chǎn)出高精度、高硬度的弧齒錐齒輪，成為齒輪行業(yè)一個普遍關注的問題，通過熱處理是變成硬齒面的基本途徑，弧齒錐齒輪齒面幾何形狀比較復雜，熱處理變形量大，在很大程度上降低了弧齒錐齒輪的銑齒精度。
　　熱處理后齒輪的表面硬

2、度能夠達到 HRC58～63，但是齒形精度卻受到很大影響，為了消除熱處理變形，改善熱后錐齒輪精度，往往需要對熱后齒輪進行精加工。磨齒一般是提高熱后齒面精度最有效的加工方法，考慮到磨齒機床價格非常昂貴，效率也比較低，為了提高硬齒面弧齒錐齒輪的傳動性能和嚙合質量，本文提出了通過采用高性能材料的刮削刀具對熱后弧齒錐齒輪進行刮削加工，消除錐齒輪熱處理產(chǎn)生的變形。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1基于局部綜合法，研究弧齒錐齒輪加工參數(shù)的設計方

3、法，編寫相關程序，推導出試驗齒輪的幾何參數(shù)；根據(jù)刀盤參數(shù)，建立齒面坐標系，通過確定大輪加工參數(shù)，選取參考點，并計算出該點的主曲率和主方向，由一系列矩陣變換得到小輪的加工參數(shù)，進而對加工參數(shù)進行 TCA驗證分析，使得齒輪副在理論上具有良好的嚙合性能。
　　2根據(jù)齒輪副的齒面方程與邊界條件，編寫程序對齒面進行網(wǎng)格劃分，計算出齒面上網(wǎng)格交叉點處的齒面點坐標，并將這些點的坐標轉化成UG可以識別的DAT文件；將坐標點文件導入UG，分別建立試

4、驗用齒輪副的三維模型，通過運動仿真模擬齒輪副嚙合運動，觀察嚙合運動時的接觸區(qū)，驗證TCA分析效果。
　　3結合奧利康齒輪的性質及加工特點，對格里森漸縮齒進行等高齒設計，參考格里森漸縮齒的設計方法，得到格里森等高齒的加工參數(shù)，并進行切齒加工，得到一副具有良好接觸區(qū)的等高齒齒輪副，并將得到的齒輪副進行熱處理，以用于刮削試驗。
　　4通過 VERICUT數(shù)控加工仿真軟件建立 YH606數(shù)控銑齒機床模型，通過添加西門子 sin840

5、d控制系統(tǒng)，編寫數(shù)控銑齒加工程序，模擬齒輪刮削過程，通過在VERICUT中建立優(yōu)化刀具庫，分別對大小輪刮削速度進行優(yōu)化。
　　5研究常見的刀具材料，對 CBN、硬質合金、高速鋼等材料進行分析，選擇出合適的刮削刀具材料。研究了弧齒錐齒輪的加工原理，基于金屬切削原理與刀具設計方法，參考“格里森制”老構架弧齒錐齒輪銑刀的設計方法，設計并制作本試驗的刮削刀盤。
　　6采用通過 VERICUT進行速度優(yōu)化后的程序對本課題設計并加工的格