圆柱齿轮自适应互研与互挤的理论与实验

发布时间：2020-06-15 13:27

【摘要】：圆柱齿轮的大批量生产主要集中在日益高速发展的汽车、拖拉机的变速器中。该类齿轮精度要求一般不是很高。但对齿轮寿命和噪声等性能指标却有较严格的要求。我国齿轮制造业磨齿能力明显不足,磨齿机价格昂贵,无法满足该类齿轮的大批量生产的要求。为适应圆柱齿轮大批量生产工艺路线短,加工效率高,技术要求易保证的特点,基于以研代磨的构想,本文提出了一种新型的圆柱齿轮自适应互研和互挤的方法。圆柱齿轮自适应啮合是四个齿轮依次啮合,形成一个闭环系统。应用于齿轮的互研和互挤就是依靠齿轮本身啮合误差产生的动态力来均化和自消减误差,达到对齿面精加工的目的。本文首先对圆柱齿轮自适应互研和互挤的机理进行了分析;运用齿轮动力学理论,建立了齿轮自适应互研系统的动力学分析模型,运用四阶龙格-库塔数值方法对其进行了求解和仿真。其次,运用微分几何和齿轮啮合原理,对齿面滑动系数及自适应互研对各项误差的修正能力进行了分析。圆柱齿轮自适应互挤是齿轮自适应啮合的基础上,给齿轮加一定的预紧力,依靠预紧力和误差动态力使金属产生变形,达到修正齿面误差的目的。运用材料力学及赫兹弹性接触理论,估算出了在挤齿过程中使齿轮发生变形所需要的预紧力。最后,根据中心距变动方式,设计制造了齿轮自适应啮合试验台,对圆柱齿轮自适应互研和互挤的方法进行了实验。实验结果表明,圆柱齿轮自适应互研和互挤对齿轮误差有一定的修正能力,可以有效地提高齿轮的精度,降低齿轮的噪声。具有一定的实用价值。
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH132.41
【图文】：

啮合原理,自适应

适应啮合的原理适应啮合的原理如图 2-1 所示。四个齿轮 A-B-C-D-A齿数一致，B、D 齿数一致，这样可形成一个闭环传动由电机驱动带动整个系统旋转。运动由 A-B-C-D 反馈，任何一个齿轮的齿距或齿面误差都会引起系统传动速齿受力，使误差在齿间得到均化。例如，A-B 啮合齿突然变化，这种速度变化会通过 B-C-D 反馈回 A，这之间就出现了差值，传动系统通过啮合力的作用使误差样通过上述闭环、自适应啮合运动过程，轮齿啮合误差越小，最后系统将达到平稳、无误差运行状态。当然，为差分传动链，即 A-B-C、A-D-C，啮合误差引起的速系统运动误差的修正，使整个系统最终达到达到平稳

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力载的状态下，如果齿轮没有误差，齿轮系统将在齿面动由于齿轮在制造过程中存在着误差，在自由啮合时，齿轮的变化。在不考虑其它因素作用的情况下，齿轮的齿面动圆柱直齿轮在啮合的过程中，齿面主要受两个力作用，一荷。在齿轮系统无误差的情况下，齿面主要受静载荷作用动态力主要来自于动载荷，动载荷必然会引起齿面的挤压齿面产生微切削和误差修正作用。在自适应啮合中，在误相对产生的变形和切削也大。均化差均化的概念，可以利用如图 2-2 所示的三块尺寸相同的三块平板进行编号，分别标以 1、2、3 号，下面先说明

【参考文献】