面齿轮滚齿加工方法的研究

发布时间：2017-05-07 06:17

  本文关键词：面齿轮滚齿加工方法的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：齿轮机构是现代机械传动中应用最广泛的一种传动机构。面齿轮机构作为一种新型齿轮传动机构，通过圆锥齿轮与圆柱齿轮的啮合传递运动和动力。因其优越的性能和在直升机上潜在的应用前景而受到国内外学者和专家的广泛关注。国内外对面齿轮理论的研究从理论上证明了面齿轮应用后的优势，但由于加工技术的限制，很多理论并没有在实践中得到验证。开展对面齿轮加工方法的研究，是面齿轮传动研究中必要的环节，对促进面齿轮试验和工程应用具有重要的意义。 本文以正交面齿轮为研究对象，研究了面齿轮传动的几何原理，建立了面齿轮的数学模型，并对所建立的数学模型进行分析，确定了面齿轮的几何尺寸，建立了面齿轮的三维几何模型。 简单介绍了常用的滚刀基蜗杆的几种结构，给出了滚刀基蜗杆的齿面方程；建立了滚齿加工面齿轮的加工坐标系，，推导了包络过程中的坐标变换矩阵；分别用包络法和运动法推导了滚刀加工面齿轮的啮合方程，求出了面齿轮的齿面方程，并用Matlab实现了面齿轮齿面的仿真。研究了轮齿的根切情况，求出了加工过程中的根切界限线，根据所得的界限线对滚刀进行了初步修形，比较了用阿基米德滚刀包络出的面齿轮和插齿刀包络出的面齿轮，初步证明了用阿基米德滚刀加工的可行性，对比分析插齿加工和滚齿加工的一些优缺点。 参照普通齿轮滚齿加工过程，对滚刀加工面齿轮时运动情况进行分析；分析了齿顶和齿根圆角半径、滚刀外径、长度、容屑槽、前角、后角等刀具参数对面齿轮滚齿加工性能的影响。给定初始参数，设计了面齿轮滚刀结构并建立了面齿轮滚刀的三维模型示意图。
【关键词】：面齿轮 滚齿加工 包络法 滚刀设计
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG612
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 第1章 绪论8-17
• 1.1 课题的研究背景与意义8-9
• 1.2 国内外发展历史及研究现状9-15
• 1.2.1 面齿轮传动及特点9-11
• 1.2.2 面齿轮传动的研究现状11-13
• 1.2.3 面齿轮加工技术研究现状13-15
• 1.3 本课题的主要研究内容15-17
• 第2章 面齿轮齿面生成及建模仿真17-28
• 2.1 引言17
• 2.2 瞬轴面、节面和节点17-18
• 2.2.1 瞬轴面17-18
• 2.2.2 节面和节点18
• 2.3 面齿轮的数学模型18-23
• 2.3.1 基于插齿加工的坐标系和坐标变换矩阵18-20
• 2.3.2 刀具的齿面方程20-21
• 2.3.3 啮合方程21-22
• 2.3.4 面齿轮齿面数学模型22-23
• 2.4 面齿轮的几何尺寸23-25
• 2.4.1 面齿轮不发生根切的最小内半径23-24
• 2.4.2 面齿轮齿顶不变尖的最大外半径24-25
• 2.5 面齿轮的建模25-27
• 2.6 本章小结27-28
• 第3章 面齿轮滚齿加工原理28-47
• 3.1 引言28
• 3.2 滚刀基蜗杆齿面方程的建立28-32
• 3.3 基于滚齿加工的面齿轮齿面方程32-40
• 3.3.1 滚齿加工时的坐标变换32-36
• 3.3.2 滚齿加工时的啮合方程36-39
• 3.3.3 滚齿加工面齿轮齿面仿真39-40
• 3.4 不产生根切的条件40-43
• 3.5 滚齿加工和插齿加工比较43-46
• 3.5.1 滚齿加工和插齿加工齿形对比分析43-45
• 3.5.2 两种加工方法的优缺点45-46
• 3.6 本章小结46-47
• 第4章 基于基蜗杆的面齿轮滚刀设计47-55
• 4.1 引言47
• 4.2 滚切面齿轮的运动分析47-48
• 4.3 滚刀的结构设计48-53
• 4.3.1 滚刀的结构和类型48-50
• 4.3.2 齿顶圆角半径和齿根圆角半径50
• 4.3.3 滚刀的结构尺寸50-52
• 4.3.4 滚刀的切削角度52-53
• 4.4 面齿轮滚刀的设计计算53-54
• 4.5 本章小结54-55
• 结论55-56
• 参考文献56-61
• 致谢61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：349342