复杂曲面齿轮齿面磨削试验技术研究

发布时间：2017-10-22 23:09

  本文关键词：复杂曲面齿轮齿面磨削试验技术研究

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【摘要】：面齿轮传动作为一种新型的复杂曲面齿轮传动，可以实现直齿轮和锥齿轮的直接啮合，由于其对轴向误差不敏感、无轴向力等特点，且在高速重载工况下表现出的体积小、重量轻、可靠性高等优点，使其在激烈的竞争中脱颖而出。近年来对面齿轮精度的要求正逐步提高，而面齿轮磨削技术的不成熟成为制约面齿轮发展的瓶颈。目前，面齿轮磨削加工的设备主要由国外公司研制，迫于其技术封锁，及高昂的技术和维修费用。国内使用的加工设备很难达到面齿轮磨削加工的要求。因此，对面齿轮磨齿试验技术的研究成为国内面齿轮发展亟待解决的重点问题，进而可以为复杂曲面齿轮磨削技术的研究提供借鉴。 本课题针对面齿轮对磨削加工技术的需求，从加工原理、试验台搭建、磨削试验和检测评价等方面开展研究。首先，通过对面齿轮插齿加工方法的研究，开发了面齿轮齿面点计算程序，通过将输出点云导入UG中拟合的方式实现了理论模型的创建。其次，基于齿面磨削的复杂性建立了6轴5联动磨削试验台初始模型，利用ABAQUS对试验台的主要零部件进行了多结构的模态分析，以提高结构一阶固有频率为目的，优化了部件结构，基于模态分析的结果，完成试验台零部件结构设计，配置了控制系统，搭建面齿轮磨削试验台。最后，基于VERICUT软件，建立了数控磨削加工仿真平台，针对加工样件编写了磨削展成加工程序，在数控仿真平台上完成仿真实验，从齿形上验证了磨削展成加工程序的合理性，完成了磨削样件的加工试验，，通过对磨削后齿面点的测量与理论模型的精度比较，验证了此磨削加工试验方法的正确性和可行性。 本文讨论了面齿轮磨削加工试验方法，以面齿轮插齿加工机理为理论支持，通过模态分析结构优化的方法搭建磨削试验台，在构建数控仿真平台，编写磨削程序的基础上，完成了面齿轮磨削试验，通过对磨削后试件的齿面检测和精度评价，验证了此面齿轮磨削技术的可行性。对复杂曲面磨削技术的研究提供了有价值的参考。
【关键词】：复杂曲面齿轮 模态分析 磨削试验 齿面检测评价
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG616
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-21
• 1.1 引言10
• 1.2 面齿轮研究现状10-13
• 1.3 国内外研究现状13-19
• 1.3.1 国外研究13-17
• 1.3.2 国内研究17-19
• 1.4 课题研究内容19-21
• 2 复杂曲面齿轮加工机理研究21-33
• 2.1 引言21
• 2.2 面齿轮加工坐标系的建立21-22
• 2.3 插齿加工刀具的齿面方程22-23
• 2.4 面齿轮齿面方程23-25
• 2.5 面齿轮过渡面方程25
• 2.6 边界条件计算25-28
• 2.6.1 最小内半径计算25-27
• 2.6.2 最大外半径计算27-28
• 2.7 计算实例28-32
• 2.8 本章小结32-33
• 3 面齿轮磨削试验台研制33-41
• 3.1 引言33-34
• 3.2 创建试验台初始模型34
• 3.3 配置控制系统34-35
• 3.4 试验台的模态分析35-37
• 3.4.1 立柱的模态分析35-36
• 3.4.2 网格模型的创建36
• 3.4.3 模态分析过程36
• 3.4.4 结果分析36-37
• 3.5 立柱结构优化设计37-40
• 3.5.1 改进 a 型37-39
• 3.5.2 改进 b 型39-40
• 3.6 其他主要部件的模态分析40
• 3.7 本章小结40-41
• 4 面齿轮磨削试验41-53
• 4.1 引言41
• 4.2 建立面齿轮磨削加工仿真平台41-44
• 4.2.1 构建仿真环境41-42
• 4.2.2 仿真试验平台构建42-44
• 4.3 磨削程序的编辑和添加44-45
• 4.4 数控仿真45-46
• 4.5 磨削试验46-47
• 4.6 齿面检测与精度评价47-52
• 4.6.1 检测边界的建立及测量网格规划47-49
• 4.6.2 齿面检测试验49-50
• 4.6.3 齿面精度评价50-52
• 4.7 本章小结52-53
• 5 结论53-54
• 参考文献54-57
• 攻读硕士期间发表学术论文情况57-58
• 致谢58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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2 赵宁;郭辉;方宗德;沈云波;;用球形滚刀滚切面齿轮的理论误差[J];航空动力学报;2009年03期

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本文编号：1080496