弧齒錐齒輪及準(zhǔn)雙曲面齒輪的切齒仿真技術(shù)研究.pdf

1、長期以來，弧齒錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪的齒面形式只能在有限的幾種模式中選擇，其齒面形式取決于所采用的機(jī)床形式。近年來，隨著各公司開發(fā)的數(shù)控銑齒機(jī)形式趨同，不僅改善了弧齒錐齒輪的性能，而且使在同一種數(shù)控銑齒機(jī)上可以加工出不同齒制的弧齒錐齒輪。在采用數(shù)控銑齒機(jī)進(jìn)行弧齒錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪的加工方面，各項(xiàng)研究則是剛剛開始。目前所采用的主要方式是將傳統(tǒng)的適用于搖臺(tái)機(jī)床的模型推廣到數(shù)控機(jī)床上，這不但使原有的齒面加工模型進(jìn)一步復(fù)雜化，而且不利于充分發(fā)揮

2、數(shù)控銑齒機(jī)的固有優(yōu)勢(shì)，為此世界各國都在開展與數(shù)控銑齒機(jī)相適應(yīng)的齒面加工模型的研究工作，其中一個(gè)重要方面就是建立面向數(shù)控銑齒機(jī)床的切齒仿真系統(tǒng)。 齒輪傳動(dòng)的功能是靠齒輪副的嚙合運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。齒面加工精度對(duì)齒輪的傳動(dòng)性能是至關(guān)重要的，它不但會(huì)影響齒輪副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性、潤滑性能、傳動(dòng)效率、承載能力，而且會(huì)影響齒輪副的振動(dòng)、噪聲以及工作的可靠性。隨著技術(shù)的發(fā)展，追求承載能力大、振動(dòng)噪聲小、節(jié)能高效、體積小、重量輕，以及能在高速和重載條件

3、下工作的齒輪是齒輪傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。因此，提高齒輪加工質(zhì)量是提高齒輪傳動(dòng)質(zhì)量的關(guān)鍵。而對(duì)于弧齒錐齒輪以及擺線齒錐齒輪、擺線齒準(zhǔn)雙曲面齒輪等復(fù)雜齒輪，其加工質(zhì)量主要靠齒輪副傳動(dòng)中齒面上的接觸區(qū)和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性來衡量。由于影響弧齒錐齒輪以及擺線齒錐齒輪的齒面精度的因素很多，要得到理想的接觸區(qū)，需要多次試切和多次機(jī)床調(diào)整，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)多次試切中機(jī)床的調(diào)整依靠工人的經(jīng)驗(yàn)，有些盲目性，因此，研究各個(gè)機(jī)床調(diào)整參數(shù)對(duì)齒面精度的影響對(duì)實(shí)際加工有很好的指

4、導(dǎo)作用。 弧齒錐齒輪的齒形加工質(zhì)量，主要靠齒輪副傳動(dòng)中齒面上接觸區(qū)和傳動(dòng)平穩(wěn)性衡量。為了改善齒形加工質(zhì)量，需要從本質(zhì)上了解接觸區(qū)和運(yùn)動(dòng)曲線形成機(jī)理以及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。通常評(píng)價(jià)弧齒錐齒輪接觸和運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的方法完全都是依靠人工來完成修正工作，這樣使得加工效率很低，有時(shí)甚至?xí)斐奢喤鞯膱?bào)廢，因此利用計(jì)算機(jī)仿真接觸情況，了解接觸點(diǎn)的跡線，對(duì)實(shí)際加工有很重要的指導(dǎo)意義。 針對(duì)以上存在的問題，本論文進(jìn)行了如下創(chuàng)新和研究工作： 1．探

5、討了Klingelnberg擺線齒準(zhǔn)雙曲面齒輪、Oerlikon準(zhǔn)雙曲面齒輪以及Gleason弧齒錐齒輪齒坯的參數(shù)化設(shè)計(jì)，研制了三種齒制的齒輪齒坯設(shè)計(jì)以及參數(shù)化建模程序。 2．研究了三種齒制齒輪的切齒加工原理，并對(duì)加工過程中，刀盤、輪坯以及冠輪之間的初始位置以及切齒加工過程中機(jī)床運(yùn)動(dòng)參數(shù)等進(jìn)行了計(jì)算。 3．編制了Klingelnberg齒制左旋小輪擺線齒準(zhǔn)雙曲面齒輪、Oerlikon齒制右旋準(zhǔn)雙曲面大輪齒輪以及Gleas