考慮連續(xù)展成磨齒工藝的拓?fù)湫扌锡X輪設(shè)計方法研究.pdf

1、汽車齒輪箱正朝著高承載能力、低運轉(zhuǎn)噪聲、緊湊型設(shè)計的方向發(fā)展，對齒輪的精度要求越來越嚴(yán)苛。特別的，為滿足噪聲和振動方面的要求，齒輪拓?fù)湫扌渭夹g(shù)的地位凸顯出來。拓?fù)湫扌我话銥辇X廓、齒向雙向修形，可以有效提高齒輪嚙合性能、降低噪聲和振動。目前，汽車變速箱齒輪批量精密加工主要采用蝸桿砂輪磨齒機(jī)，其具有高效、高精度的特點。然而，蝸桿砂輪磨齒機(jī)加工拓?fù)湫扌锡X輪時存在原理性誤差，產(chǎn)生齒面扭曲現(xiàn)象，嚴(yán)重制約齒輪精度的進(jìn)一步提升。因此，如何磨削出與理論

2、設(shè)計相同的精密齒輪成為困擾齒輪行業(yè)的難題。本文深入分析了拓?fù)湫扌锡X輪連續(xù)展成磨齒的齒面誤差產(chǎn)生機(jī)理，提出在設(shè)計階段即考慮加工階段的原理誤差，對于進(jìn)一步提高精密齒輪的精度具有重要意義。論文的主要研究內(nèi)容包括：
　?、俳⑼?fù)湫扌锡X面計算模型并創(chuàng)建三維模型。以漸開線齒輪為基礎(chǔ)，從齒廓修形角度出發(fā)，推導(dǎo)齒廓修形齒面方程；從齒向修形角度出發(fā)，推導(dǎo)齒向修形齒面方程。在此基礎(chǔ)上，建立拓?fù)湫扌锡X輪齒面計算模型，運用Matlab和Solidwor

3、ks軟件仿真和創(chuàng)建齒面與齒輪的三維模型。
　?、诜治鲞B續(xù)展成磨齒工藝實現(xiàn)拓?fù)湫扌蔚姆椒ā＝榻B蝸桿砂輪磨齒機(jī)的結(jié)構(gòu)和加工原理，由蝸桿砂輪與齒輪的嚙合關(guān)系，建立齒面接觸跡與蝸桿砂輪截面廓形的計算模型；根據(jù)齒向修形曲線，采用附加運動的形式，進(jìn)行蝸桿砂輪磨齒路徑規(guī)劃。
　?、劢X面扭曲計算模型并提出齒面扭曲消減的方法。分析拓?fù)湫扌锡X輪連續(xù)展成磨削誤差產(chǎn)生機(jī)理，由齒輪上下端面齒形誤差計算齒面扭曲量。采用二次曲線組合的形式優(yōu)化齒向修形

4、曲線，達(dá)到消減齒面扭曲的目的。
　　④利用接觸有限元法分析修形前后齒輪的接觸應(yīng)力和等效應(yīng)力。對比齒廓修形齒輪與標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪在嚙入和嚙出時，最大等效應(yīng)力和齒面最大接觸應(yīng)力的變化情況；對比齒向修形齒輪與標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪嚙合齒對上接觸線的接觸應(yīng)力分布情況。
　?、葸M(jìn)行齒輪加工實驗并檢測齒輪副的嚙合噪聲和振動情況。以某型汽車齒輪為例，使用蝸桿砂輪磨齒機(jī)進(jìn)行加工，對比齒面扭曲消減前后的結(jié)果；在多用途傳動摩擦學(xué)實驗臺進(jìn)行噪聲和振動實驗，