垂直交叉主軸式滾磨光加工工藝改善齒輪表面完整性及使用性能的實驗研究.pdf

1、齒輪副是一種典型的摩擦副類零件，在工作過程中兩輪齒表面存在滑動摩擦，且滑動的大小和方向都在不斷變化。因此，齒輪的表面質量，尤其是輪齒的齒廓表面質量對齒輪的使用性能與使用壽命都有很大的影響。滾磨光整加工具有零件表面全方位加工，表面完整性特征參數綜合改善，加工成本低，加工效率高等特點。本文立足于研究開發(fā)適用于大模數齒輪的滾磨光整加工新工藝，通過提高齒輪的表面質量，改善齒輪的表面完整性，進而達到提高齒輪的使用性能等目的。針對課題組提出的用以齒

2、輪光整加工的“垂直交叉主軸式齒輪滾磨光整加工方法”，主要對齒輪的齒面加工均勻性，加工后的表面完整性以及加工后的使用性能等方面的內容進行了深入系統地研究。
　　本研究主要內容包括：⑴在查閱大量相關文獻資料的前提下，列舉了影響齒輪使用性能的主要因素，介紹了目前國內外普遍使用的各種齒輪光整加工方法，分析對比了現有的齒輪滾磨光整加工工藝的特點及其適用范圍，明確了本文所要研究的核心內容，研究方法等。⑵使用EDEM軟件模擬加工過程，得出了齒輪

3、偏角和滾筒轉速對加工作用力的大小以及顆粒的流動速度有較大影響，進而分析其可能對齒輪齒面加工均勻性和加工質量有重大影響。同時使用統計學軟件JMP，選用中心復合實驗設計法進行了實驗方案的設計編排。通過實驗驗證，發(fā)現采用本文所研究的齒輪滾磨光整加工方法與磨齒比較，當以輪齒表面粗糙度值為衡量指標時，滾磨加工后的齒頂與齒根粗糙度值的標準差均小于磨齒，故認為該種加工方法加工均勻，且在磨齒的基礎上，輪齒表面粗糙度如值能從0.7μm左右降至0.2μm左

4、右。該工藝所涉及的齒輪偏角，滾筒轉速，加工時間等主要加工參數對齒面加工質量有明顯的影響。⑶對加工前后齒輪的表面完整性（針對影響齒輪使用性能的主要參數，包括齒面粗糙度及微觀形貌，輪齒表面層顯微硬度，近表層金相組織，齒根殘余應力狀態(tài)等）作了進一步地研究。結果表明，滾磨光整加工對改善齒輪表面完整性具有十分顯著的效果。參考綜合模糊評價方法，建立了加工參數對輪齒表面完整性的模糊評價，得到的結論是滾筒轉速對齒輪表面完整性的影響最大。⑷通過對滾磨光整