大模数重载荷滚刀参数化设计及应用分析

发布时间：2017-08-30 14:49

  本文关键词：大模数重载荷滚刀参数化设计及应用分析

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【摘要】：随着国内外能源、冶金、石化、汽车等重型机械行业的发展,大模数重载荷齿轮越来越广泛的运用在风动、核电,矿山设备,大型农用机械以及重载特种车辆等领域中。同时,滚齿加工被广泛的应用在大模数齿轮加工工艺中。随着科学技术的发展,人们对于该类齿轮滚齿的加工质量,加工精度,加工成本的要求也越来越高。本课题研究方向主要针对在面向模数为5-12mm的重载荷滚齿加工中的两大重要因素,即,滚齿刀具设计与滚刀应用分析进行具体的理论展开与实验研究。本文主要通过滚刀设计与滚刀应用分析的理论与实践经验相结合的研究路线,基于计算机辅助设计(CAD)及编程平台,将滚刀参数化设计、滚刀加工模拟以及滚刀数据库管理相结合,试开发一套完善的综合软件,并对其设计结论进行滚刀应用分析与验证。通过本系统的开发和应用能够极大地简化用户对大模数重载荷齿轮滚刀的设计流程,缩短设计周期,降低对设计者的设计知识要求,减轻设计者的劳动强度,同时,提高此类滚刀的设计和管理效率。
【关键词】：大模数重载荷滚齿加工 高精度滚刀参数化设计 滚刀应用分析 先进刀具
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG721
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 课题的背景与来源11-13
• 1.2 滚齿刀具设计及其应用国内外研究现状综述13-14
• 1.3 选题的目的及意义14
• 1.4 课题研究主要内容及技术路线14-16
• 第二章 大模数重载荷滚刀参数化设计方法16-70
• 2.1 滚刀模数、法向齿距与轴向齿距16-18
• 2.1.1 滚刀法向模数16-17
• 2.1.2 滚刀的法向齿距与轴向齿距17-18
• 2.2 大模数滚刀压力角设计18-22
• 2.2.1 滚刀法向压力角与轴向（端面）压力角18-20
• 2.2.2 变压力角滚刀设计20-22
• 2.3 大模数滚刀规格参数设计22-27
• 2.3.1 滚刀头数设计22-24
• 2.3.2 滚刀外径设计24-26
• 2.3.3 滚刀长度设计26-27
• 2.3.4 滚刀孔径设计27
• 2.4 大模数滚刀标准齿形参数设计27-33
• 2.4.1 滚刀法向标准齿形设计27-30
• 2.4.2 滚刀全齿高设计30-31
• 2.4.3 滚刀齿形齿顶全圆弧设计31-33
• 2.5 滚刀螺旋升角33-34
• 2.6 大模数滚刀容屑槽Gash参数及切削刃修缘Top Relieving参数设计34-45
• 2.6.1 滚刀容屑槽槽数设计35
• 2.6.2 滚刀容屑槽的导程35-37
• 2.6.3 滚刀容屑槽槽形参数设计37
• 2.6.4 滚刀齿顶修缘工艺凸轮值的选择37-40
• 2.6.5 滚刀容屑槽槽深设计40-41
• 2.6.6 切削刃的全齿长与可修磨长的确定41-42
• 2.6.7 容屑槽在加工中的干涉问题42-43
• 2.6.8 切削前角的选择43-45
• 2.7 大模数滚刀齿顶倒角切削刃semitopping参数设计45-58
• 2.7.1 滚刀齿顶倒角切削刃参数设计基于的理论和定义45-48
• 2.7.2 齿轮齿顶倒角参数换算方法48-51
• 2.7.3 滚刀齿顶倒角切屑刃压力角spa的设计51-53
• 2.7.4 滚刀齿顶倒角切削刃高Semitopping Dedendum的设计53-57
• 2.7.5 滚刀齿顶倒角切削刃圆弧参数的设计57
• 2.7.6 对滚刀倒角切削刃进行预加工齿轮的验证57-58
• 2.8 大模数滚刀凸角protuberance参数设计58-63
• 2.8.1 滚齿加工的干涉问题-滚刀凸角与齿轮沉切58-59
• 2.8.2 滚齿及成品齿轮沉切量的选择59-61
• 2.8.3 滚刀凸角参数设计61-63
• 2.9 大模数滚刀结构参数设计63-65
• 2.10 大模数滚刀材料及涂层设计65-70
• 2.10.1 滚刀材料的选择65-67
• 2.10.2 滚刀涂层的选择67-70
• 第三章 大模数重载荷滚刀参数化设计软件（HOBSURE）70-96
• 3.1 软件概述70-71
• 3.1.1 概述70-71
• 3.1.2 应用范围和对象71
• 3.1.3 目的与特色71
• 3.2 系统功能71-76
• 3.3 系统的操作过程及界面76-95
• 3.3.1 软件用户交互总界面76-78
• 3.3.2 齿轮参数计算换算界面Gear Parameters78-83
• 3.3.3 滚齿刀参数设计界面Hob Parameters83-90
• 3.3.4 齿轮图形模拟界面Diagram90-91
• 3.3.5 数据库模块Database91
• 3.3.6 图形菜单栏Menubar91-94
• 3.3.7 软件操作补充说明94-95
• 3.4 系统小结95-96
• 第四章 大模数重载荷滚刀应用分析与验证96-111
• 4.1 大模数滚刀滚齿参数的选择96-100
• 4.1.1 大模数滚刀滚齿转速的选择96-98
• 4.1.2 大模数滚刀滚齿切深的选择98
• 4.1.3 大模数滚刀滚齿进给量的选择98-100
• 4.2 基于本文设计方法与设计系统的大模数滚刀应用分析验证100-111
• 4.2.1 滚刀应用参数及精度验证100-103
• 4.2.2 滚刀设计横向对比验证103-108
• 4.2.3 滚刀滚齿刃磨参数与寿命分析验证108-111
• 第五章 结论与展望111-113
• 5.1 主要结论111-112
• 5.2 研究展望112-113
• 参考文献113-115
• 致谢115-116
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文116

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 宋志方;;刀具材料的发展现状和未来展望[J];产业与科技论坛;2013年12期

2 李响妹;卢军;王琦;朱祖昌;;世界粉末冶金高速钢的研究和生产现状[J];热处理技术与装备;2011年05期

3 ;STUDY ON WEAR AND DESTRUCTION OF HOB IN GEAR HOBBING[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering(English Edition);2002年04期

4 毛志红,周咏翎;小模数齿轮滚刀CAD系统[J];工具技术;2002年11期

5 吴凤和;基于SolidWorks的蜗轮滚刀CAD系统[J];燕山大学学报;2002年01期

6 邹湘军;面向企业的齿轮滚刀CAD/CAM系统[J];工具技术;2001年03期

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本文编号：759948