微车后桥准双曲面齿轮研磨质量提升及相关工艺研究

发布时间：2020-10-15 22:18

　　 等高齿准双曲面齿轮是汽车传动系后桥主减速器的重要传动部件,起到减速增加扭矩和改变运动方向的作用,与其他准双曲面齿轮相比,具备更好的NVH性能和更高的加工效率,在我国汽车领域得到广泛的应用。等高齿研齿作为齿轮加工的最后一道工序,加工质量是影响其传动噪声的关键因素。尤其是研齿后齿面接触印痕的一致性、齿面粗糙度以及齿轮啮合传动误差等,都会对齿轮的传动噪声有很大的影响。为了提高某微型汽车后桥等高齿研齿加工质量,进而改善后桥NVH性能。对后桥等高齿研齿工艺进行分析优化研究,主要研究内容及成果如下:(1)对等高齿研齿加工质量进行调研,分析等高齿研齿质量现状,并通过试验研究发现等高齿研齿质量(接触区、齿面粗糙度以及传动误差)对整车路试NVH性能有很大的影响。(2)建立等高齿研齿切削模型,分析等高齿研齿切削机理,建立等高齿V/H运动控制模型,推导基于V/H/J调整控制与接触印痕移动关系数学模型。从理论上分析研磨液型号配置以及研齿设备参数对研齿质量影响,对研齿接触印痕和研齿路径进行规划。(3)对齿轮研磨液进行分析匹配。通过对标及试验方法对研磨液进行选型匹配,确定研磨液的磨粒颗粒度大小以及配置比例,确定了全新等高齿研磨液型号有效改善研齿质量。(4)基于正交试验对研齿设备参数扭矩、转速以及齿侧间隙3个因素进行优化试验,基于最小二乘法回归评分方法对多目标正交试验数据分析,提出新的研齿参数优化方案。(5)对研齿优化方案试验分析,与优化前对比,优化后的研齿质量接触印痕一致性较好、齿面粗糙度Ra值降低0.4μm,粗糙度Rsk值降低0.6,传动误差正车面下降18μrad;整车的NVH测试控制在65dB以内。建立研齿质量控制标准,规范确定研磨液的使用更换周期以及设备夹具精度要求,同时对研前接触区建立了新的分类标准。通过本文的研究,分析等高齿研齿质量的影响因素,并针对主要的影响因素进行的分析优化,最终改善研齿加工质量,解决的汽车后桥啮合噪声大以及后桥异响的问题,建立的等高齿研齿优化工艺流程。
【学位单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG61;U466
【部分图文】：

第 1 章 绪论引言轮传动是机械传动技术中最为广泛应用也是最为关键部件，齿形造水平都会直接的关系到机械产品的性能与质量。准双曲面齿轮相齿轮具有承载能力强、传动比大、传动平稳、啮合率大、寿命长以小等优点，被广泛的应用到机床、航空、工程矿山以及汽车交通等、传动平稳性能要求比较高的行业[1]。近些年来随着准双曲面齿轮国，在各行业得到了广泛的应用，尤其是在汽车后桥的主减速器齿图 1-1 某微车后桥结构，准双曲面齿轮的设计及制造要求在各类齿杂的，加工质量的控制极其的困难，在准双曲面齿轮的设计及制造是依靠国外进口的技术以及设备。

主要研究内容如下：（1）对等高齿的研齿加工质量进行调研分析，通过整车 NVH 性能试研齿工艺质量接触印痕、齿面粗糙度、传动误差以及齿形精度对整车 N的影响。（2）对等高齿研齿啮合理论进行分析，基于 TCA 分析方法，建立 V/研齿运动模型以及齿轮啮合与机床控制数学模型。并计算出研齿的调接触印痕的影响。（3）分析齿轮研齿切削机理，建立齿轮研齿切削模型，分析齿轮受力情算齿轮的研齿切削深度以及分析齿轮切削深度的影响因素。从理论上工质量影响因素进行分析研究，为研齿工艺优化提供指导方向。（4）对研磨液进行选型匹配分析，确定研磨液的研磨颗粒、配比等参设计正交试验，对齿轮研齿参数转速、扭矩、间隙三个因素进行正交，采用评分回归分析（最小二乘法）对三个评价指标进行权数分析，研齿参数组合。最后再通过整车 NVH 试验验证优化后的齿轮性能。（5）对等高齿研齿工艺管理优化方案确定，提出机床精度、工装夹具

进行调研分析。根据国标 GB11365-89 锥齿轮及准双曲面齿轮精度标准，其中包括接触区的各项精度指标及公差，精度等级分为 0~12 级，0 级精度最高，本文研究高齿精度等级要求为 7 级精度，结合图纸设计要求，等高齿准双曲面齿轮标准如表 2-1 所示。表 2-1 研齿标准研齿检测项 要求范围精度标准 7 级配对接触区 目视看板（沿齿长：50%~70%；沿齿高：55%~75%）齿面粗糙度 Ra≤1μm；Rsk ≤ 0.4传动误差 正车面≤30μrad；倒车面≤25μrad啮合分贝值 ≤65dB如图 2-1 所示，同一生产线研齿后齿轮啮合接触区大小以及位置差别较法保证研齿后接触区的一致性，研后通常出现多种接触区，而接触区的差影响齿轮啮合噪声，进而会影响齿轮装车后的整车 NVH 性能差异。
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本文编号：2842323