單頭蝸桿式剃齒刀結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、齒輪機(jī)構(gòu)是一種傳遞運(yùn)動和機(jī)器動力的機(jī)構(gòu)，應(yīng)用非常廣泛。齒輪傳動具有功率范圍大、傳動效率高、圓周速度高、傳動比準(zhǔn)確、壽命長、工作可靠等特點。齒輪傳動的好壞與齒輪的設(shè)計和制造水平將有關(guān)，而齒輪刀具的設(shè)計、制造等是影響齒輪加工質(zhì)量的關(guān)鍵因素，采用滾、剃加工的產(chǎn)品，剃齒后齒形常產(chǎn)生中凹。為此本文對齒輪的自由剃齒進(jìn)行了研究。
　　本文研究了一種新型的單頭蝸桿式剃齒刀，對此刀具的齒形擬合誤差和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，這種剃齒刀容屑槽為通槽型，其制造工

2、藝簡單，齒形精度易于保證，能在滾齒機(jī)上實現(xiàn)自由剃齒，在剃齒的過程中能避免或者減小齒形中凹的產(chǎn)生，且齒形精度可達(dá)6-7級。
　　運(yùn)用了齒輪嚙合理論和微分幾何，提出了蝸桿式剃齒刀自由剃齒原理;推導(dǎo)了蝸桿式剃齒刀漸開線蝸桿法截面齒形曲線方程和剃齒刀與被剃齒輪的嚙合線方程，并且將蝸桿式剃齒刀漸開線蝸桿法截面齒形曲線采用直線擬合，對擬合誤差進(jìn)行優(yōu)化，將其控制在1μm以內(nèi);建立了剃齒刀加工齒輪時的重合度計算公式，且由分析可知，剃齒時的重合度在

3、2左右，理論上避免了齒形中凹的產(chǎn)生;對蝸桿式剃齒刀剃齒時在節(jié)圓上的切削速度的分析表明:剃齒切削速度隨著蝸桿式剃齒刀螺旋角的增大而增大，蝸桿式剃齒刀螺旋角一般80°多，盤形剃齒刀螺旋角在10°左右，因此蝸桿式剃齒刀切削速度大，切削力小。
　　通過力學(xué)原理，對剃齒刀剃齒時的受力進(jìn)行了分析計算，在滿足剛度的條件下，利用MATLAB遺傳算法工具箱對蝸桿式剃齒刀的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。然后增加優(yōu)化后的刀齒數(shù)量，在受力情況下對刀齒的變形量進(jìn)行計算，