蜗杆砂轮磨削圆柱齿轮齿顶倒圆技术研究

发布时间：2023-12-24 10:47

　　齿顶倒圆作为航空发动机等领域的齿轮重要加工工艺之一,能够有效避免因齿轮边缘棱角的磕碰所导致的啮合面损伤及热处理时的应力集中,从而降低啮合噪声,提高服役寿命。然而现阶段齿顶倒圆工艺存在齿顶尖点的二次残留,影响加工精度,另外齿顶圆角半径过小将导致刀具干涉而难以加工,故小尺寸齿顶圆角仍采用手工打磨方式,浪费人力,效率低且质量难以保证。为此,本文提出蜗杆砂轮磨削齿顶倒圆方法,该方法包括加工大半径齿顶圆角的单刀直接磨削法与加工小半径齿顶圆角的多刀逼近磨削法。论文的主要工作可概括如下:(1)建立了齿轮与蜗杆砂轮的运动几何学关系及二者的三维模型。以渐开线圆柱斜齿轮为例,推导齿顶圆角的端面形线方程并采用螺旋变换得到其曲面方程;采用求解啮合方程的方法,得到砂轮廓形的离散点,并通过三维建模软件获得蜗杆砂轮模型。(2)提出了加工齿顶圆角的单刀磨削方法。针对传统蜗杆砂轮廓形求解方法受限于离散精度的问题,提出求解齿顶倒圆砂轮廓形的轮转曲线等距偏移法,分析了共轭曲线的等距偏移特性,求解了齿顶圆角圆心的共轭曲线并基于等距偏移特性得到倒圆蜗杆砂轮廓形,将该方法的计算结果与啮合方程得到的廓形点进行比较验证;设计单刀法的...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究的目的和意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 齿顶倒圆技术
        1.3.2 蜗杆砂轮磨齿技术
        1.3.3 共轭齿形求解方法
    1.4 课题研究的主要内容
2 基于蜗杆砂轮磨削工艺的齿顶倒圆建模
    2.1 渐开线螺旋曲面建模
    2.2 齿顶圆角建模
        2.2.1 齿顶圆角端面形线建立
        2.2.2 齿顶圆角曲面方程建立
    2.3 蜗杆砂轮建模
        2.3.1 倒圆坐标系建立
        2.3.2 啮合方程建立
        2.3.3 蜗杆砂轮建模
    2.4 本章小结
3 单刀齿顶倒圆方法
    3.1 共轭曲线等距偏移特性分析
    3.2 直齿轮齿顶圆角的共轭齿形求解
        3.2.1 平面轮转曲线等距偏移法分析
        3.2.2 廓形起始点与终止点确定
    3.3 斜齿轮齿顶圆角的共轭齿形求解
        3.3.1 空间摆面建模
        3.3.2 空间轮转曲面等距偏移法分析
        3.3.3 轮转曲线(面)等距偏移法验证
    3.4 蜗杆砂轮的修整方法
        3.4.1 蜗杆砂轮修整方案设计
        3.4.2 蜗杆砂轮点修整精度分析
    3.5 本章小结
4 多刀逼近齿顶倒圆方法
    4.1 偏移砂轮对齿形的影响分析
    4.2 砂轮每刀逼近曲面求解
        4.2.1 砂轮每刀偏移向量求解
        4.2.2 砂轮每刀逼近曲面求解
    4.3 逼近参数优化
        4.3.1 逼近误差建模
        4.3.2 逼近误差拟合
        4.3.3 逼近参数优化
    4.4 本章小结
5 仿真验证及软件开发
    5.1 齿顶倒圆加工仿真
        5.1.1 单刀倒圆法仿真验证
        5.1.2 多刀倒圆法仿真验证
        5.1.3 仿真结果分析
    5.2 软件功能开发
        5.2.1 项目数据模块
        5.2.2 砂轮修整模块
        5.2.3 其他功能模块
    5.3 NC程序开发
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 展望
参考文献
附录
    A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
    B 作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果
    C 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目
    D 学位论文数据集
致谢



本文编号：3874355