準雙曲面齒輪螺旋變性半展成數(shù)控成形理論與方法研究.pdf

1、螺旋錐齒輪代表了目前最復雜的傳動形式和高復雜度的曲面加工類型,由于其重合度高、傳動平穩(wěn)、噪聲小、承載能力大、傳動比大等優(yōu)點,被廣泛應用于汽車、工程機械、航空航天、船舶等領域。而齒面接觸區(qū)的形狀、大小和位置,對齒輪的平穩(wěn)運轉、使用壽命和噪音具有直接影響。所以,齒面接觸區(qū)是衡量錐齒輪嚙合質(zhì)量的重要標志之一。本文以Gleason的收縮齒制準雙曲面齒輪為研究對象,從改善齒面接觸情況、提高生產(chǎn)效率及研究四軸數(shù)控機床加工技術的本質(zhì)出發(fā),以微分幾何和

2、齒輪嚙合原理為理論基礎,采用計算機仿真為方法和手段,對螺旋錐齒輪成形理論及方法進行了深入的研究,并建立了螺旋錐齒輪數(shù)控成形仿真系統(tǒng)。
　　論文的主要成果及創(chuàng)新點如下:
　　1、基于平面產(chǎn)形輪原理,提出新的螺旋錐齒輪成形理論及加工方法,即螺旋變性半展成法。通過對新加工方法的研究,實現(xiàn)更多自由度的齒面誤差修正能力,從本質(zhì)上避免理論接觸區(qū)對角現(xiàn)象;完善并增強多軸聯(lián)動數(shù)控銑齒機加工螺旋錐齒輪的能力。
　　2、將小輪刀盤切削刃形

3、成的曲面看作是阿基米德螺旋面,用以替代小輪精切錐面刀盤的螺旋運動。工件與產(chǎn)形輪仍然按照一定的傳動比繞各自的軸線旋轉,曲率計算時可以直接利用準雙曲面齒輪副在節(jié)點處的曲率關系,簡化了切齒計算過程。
　　3、針對國產(chǎn)四軸聯(lián)動數(shù)控銑齒機,提出螺旋錐齒輪“兩刀法”加工理論?；谛碌穆菪F齒輪成形理論及加工方法,通過對多軸聯(lián)動數(shù)控銑齒機各軸的靈活有效控制,實現(xiàn)使用雙面刀盤精切小輪凹、凸面,提高多軸聯(lián)動數(shù)控機床加工柔性、生產(chǎn)效率和加工精度,實現(xiàn)