等高齒曲齒錐齒輪的設(shè)計(jì)與加工試驗(yàn).pdf

1、弧齒錐齒輪具有高強(qiáng)度，低噪聲，傳動(dòng)平穩(wěn)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于高速、重載的空間相交軸傳動(dòng)。按照沿齒長方向齒高是否一致，弧齒錐齒輪分為漸縮齒和等高齒。漸縮齒以格里森制設(shè)計(jì)為代表，采用圓弧齒形；等高齒以奧利康制、克林貝格制設(shè)計(jì)為代表，采用延伸外擺線齒形。奧利康等高齒在加工時(shí)，切削效率高，切削過程中連續(xù)分度，分度精度高；在使用時(shí)，相比漸縮齒在運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲控制、傳動(dòng)平穩(wěn)性方面有一定的優(yōu)勢。因此，在國內(nèi)等高齒正日漸受到重視。
　　考慮到奧利康齒輪無法

2、磨齒，限制了齒輪副性能的進(jìn)一步提高；奧利康機(jī)床、刀盤及其配套設(shè)備價(jià)格高昂，一般企業(yè)難以承受。本文提出在原有格里森漸縮齒設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，運(yùn)用局部綜合法和輪齒接觸分析（TCA）進(jìn)行等高齒設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)等高齒，采用短齒制、小刀盤，與漸縮齒相比輪齒強(qiáng)度不降低；從根本上避免了對(duì)角接觸，使得接觸區(qū)規(guī)范，易于調(diào)整；加工時(shí)統(tǒng)一采用0號(hào)刀盤，簡化了選刀過程；能夠進(jìn)行磨齒加工，提高了等高齒的表面質(zhì)量；小刀盤的選用也降低了對(duì)機(jī)床剛性的要求，有利于提高加工效率。本文

3、的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　1、基于格里森制弧齒錐齒輪研究等高齒曲齒錐齒輪的幾何設(shè)計(jì)、刀盤參數(shù)確定方法。本設(shè)計(jì)將漸縮齒的面錐、根錐在齒面的大端傾斜，使面錐、根錐均平行于節(jié)錐，大端參數(shù)保持不變；為了避免小端齒頂過度收縮，設(shè)計(jì)采用短齒制，加工采用小刀盤；加工時(shí)，按節(jié)錐安裝毛坯，齒面壓力角在節(jié)錐保持一致，根本上避免了對(duì)角接觸的發(fā)生。
　　2、基于局部綜合原理，研究等高齒曲齒錐齒輪的加工參數(shù)設(shè)計(jì)方法。確定大輪的加工參數(shù)，選擇齒面

4、參考點(diǎn)，計(jì)算參考點(diǎn)處主曲率和主方向；運(yùn)用局部綜合法與 TCA技術(shù)，調(diào)整齒面參考點(diǎn)處的二階接觸參數(shù)，有效預(yù)控齒輪副在參考點(diǎn)處及其附近的嚙合性能，確定了小輪的加工參數(shù)；根據(jù)該理論，編制程序，進(jìn)行幾何參數(shù)與加工參數(shù)的計(jì)算、TCA分析等。
　　3、研究等高齒曲齒錐齒輪的三維精確建模技術(shù)。根據(jù)齒輪副的齒面方程與邊界條件，編制程序，生成UG識(shí)別的齒面坐標(biāo)點(diǎn)文件；將文件導(dǎo)入U(xiǎn)G軟件，分別建立了曲齒等高齒與常規(guī)格里森漸縮齒的三維精確模型；通過運(yùn)動(dòng)

5、仿真模擬齒輪副嚙合時(shí)的瞬時(shí)接觸區(qū)狀態(tài)，驗(yàn)證 TCA分析效果，對(duì)比兩種齒輪接觸區(qū)的差異；分析齒形效果。
　　4、運(yùn)用有限元方法，研究兩種設(shè)計(jì)齒輪副的齒面接觸應(yīng)力情況。在 ANSYS中對(duì)建立的等高齒與漸縮齒模型進(jìn)行接觸應(yīng)力分析，對(duì)比兩種設(shè)計(jì)齒輪的齒面應(yīng)力大小與分布。
　　5、在常規(guī)格里森銑齒機(jī)上進(jìn)行加工試驗(yàn)。設(shè)計(jì)并加工等高齒輪坯與夾具；得到 GH35C銑齒機(jī)固定安裝法加工等高齒曲齒錐齒輪的加工參數(shù)；進(jìn)行加工試驗(yàn)；通過滾動(dòng)檢查，對(duì)