基于线接触共轭展成原理的斜齿精车剃齿刀研究

发布时间：2017-09-26 17:00

  本文关键词：基于线接触共轭展成原理的斜齿精车剃齿刀研究

  更多相关文章： 精车剃齿刀 线接触 共轭 产形线 圆柱齿轮

【摘要】：齿轮作为传统的传动零件，具有不可替代的作用，特别是圆柱齿轮，应用最为广泛，其加工方法也多种多样。在一些精密仪器中，对齿轮的精度有严格的要求，这就需要我们不断寻求新的加工齿轮的方法和工艺，提高齿轮精度，其中剃齿是一种齿轮精加工的方法，广泛用于齿轮加工中，其优点是生产效率高、刀具寿命长等。 现行一般剃齿刀和精车剃齿刀都有一定的局限性，限制了剃齿刀的应用。一般剃齿刀为包络展成运动，切削不连续；现行精车剃齿刀的构形，其刀刃是由螺旋渐开面(后刀面A)和单叶双曲面(前刀面A)截交形成，其刀刃为空间曲线，制造和刃磨特别困难，同时现行精车剃齿刀刀具后角过小，附加的造形后角使计算更加复杂且增加构形误差。 论文针对以上现行精车剃齿刀存在的问题，根据吉林大学彭福华教授提出的线接触共轭展成原理的产形线切齿法，研究一种新型精车剃齿刀，其特点为刀具结构简单、制造方便、无理论误差、可以实现对圆柱齿轮的精车剃齿加工，解决现行精车剃齿刀存在的一系列问题。论文主要完成了以下几个方面的内容： (1)论述了主要的齿轮粗加工、精加工方法，剃齿加工方法的国内外研究现状，包括剃齿技术的应用、剃齿机床的研制、剃齿刀的中凹问题以及剃齿修形方法，分析了现行精车剃齿刀在剃齿加工存在的不足和局限性；阐述了论文所选题目的研究意义和论文的主要研究内容。 (2)介绍了圆柱螺旋面的几何要素，，然后论述了空间交错轴圆柱齿轮的基本啮合条件，说明了现行精车剃齿刀的构形原理；阐述了共轭齿面与刀具产形面原理、新型精车剃齿刀构形原理和构形方法；对新型精车剃齿刀的结构进行了设计，然后给出了新型精车剃齿刀剃齿试验所需齿坯的设计理论，包括剃前齿坯精度的选择、剃齿余量大小的选择和留剃形式的选择；最后对切齿过程进行了分析。 (3)对新型精车剃齿刀的参数进行了计算，在CATIA中对剃齿刀进行了建模和装配，然后在UG里进行了啮合运动仿真，验证了剃齿理论，接着对剃前齿坯进行了设计。 (4)在VERICUT建立机床模型，装配剃前齿坯和刀具，编辑剃齿加工程序，通过仿真加工得到了被加工齿轮的齿形。为了验证被加工齿形是否为标准渐开线齿形，在UG软件里对仿真加工的齿轮与其配对齿轮进行装配，加载齿轮副，进行啮合仿真，得出了被驱动齿轮的角速度变化曲线，验证了被加工齿轮的齿形精度。 综合新型精车剃齿刀的理论分析、结构设计、参数计算、三维模型分析、切齿仿真、加载齿轮副进行啮合仿真，表明了新型精车剃齿刀切齿理论正确、结构简单、无理论构型误差、制造方便、切齿效率高。论文的研究成果对新型精车剃齿刀在生产中的实际应用具有一定的指导意义。
【关键词】：精车剃齿刀 线接触 共轭 产形线 圆柱齿轮
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG721
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 文中部分符号意义8-9
• 目录9-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 引言11-13
• 1.2 国内外研究发展状况13-17
• 1.2.1 国内外剃齿技术及其发展13-15
• 1.2.2 国内外剃齿机的研制15-17
• 1.3 剃齿刀的齿形修正17-19
• 1.4 研究意义19-20
• 1.5 主要研究内容20-21
• 第2章 新型精车剃齿刀构型及切齿原理21-41
• 2.1 圆柱螺旋渐开面的几何要素21-23
• 2.2 空间交错轴圆柱齿轮啮合基本条件及其啮合几何学23-28
• 2.2.1 交错轴圆柱啮合的基本条件23
• 2.2.2 交错轴无缝啮合的参数计算23-25
• 2.2.3 啮合线长度及啮合重合度25-27
• 2.2.4 媒介齿条的转化27-28
• 2.3 现行精车剃齿刀的构形28-31
• 2.3.1 一般剃齿刀与精车剃齿刀28-29
• 2.3.2 现行精车剃齿刀的构形29-31
• 2.4 共轭齿面与产形面31
• 2.5 新型精车剃齿刀的切齿原理31-33
• 2.6 新型精车剃齿刀的构形方法33-36
• 2.7 精车剃前齿坯设计36-38
• 2.7.1 剃前齿坯精度36
• 2.7.2 剃齿留量的选择36
• 2.7.3 留剃形式36-38
• 2.8 切齿过程分析38-39
• 2.9 本章总结39-41
• 第3章 新型精车剃齿刀的设计41-53
• 3.1 新型精车剃齿刀主要参数的选择41-47
• 3.2 新型精车剃齿刀的结构设计47-49
• 3.3 新型精车剃齿刀的运动仿真49-50
• 3.4 剃前齿坯的设计50-52
• 3.5 本章小结52-53
• 第4章 新型精车剃齿刀仿真加工53-67
• 4.1 仿真加工流程53-54
• 4.2 建立简化机床模型54-56
• 4.3 加工刀具的建立56-59
• 4.4 数控程序的编写59-63
• 4.5 齿轮加工63-64
• 4.6 齿轮的检测64-65
• 4.7 本章小结65-67
• 第5章 总结与展望67-69
• 5.1 总结67-68
• 5.2 后续工作展望68-69
• 参考文献69-73
• 作者简介及攻读硕士期间取得的成果73-75
• 致谢75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 秦傲然;蔡安江;戴融;;径向剃齿刀设计研究[J];工具技术;2009年01期

2 詹东安,吴序堂,孙景友,任济生,于涛;“剃齿刀随机修形法”的理论研究与试验[J];工具技术;1998年03期

3 庄中;对角剃齿法[J];工具技术;1984年04期

4 吴意凤;盘形剃齿刀法向刃沟槽的加工[J];工具技术;1985年01期

5 沈善林;吴厚荣;蔡有胜;;齿廓啮合起始点计算及测量齿轮参数设计[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2009年S1期

6 钱振选;;齿轮技术发展梗概[J];齿轮;1982年02期

7 任凤国,杨春生;齿轮滚刀齿形检测方法分析[J];煤矿机械;2001年10期

8 洪达;;靠模修形剃齿刀克服剃齿中凹[J];机械工人.冷加工;1983年11期

9 ;YK4220数控万能剃齿机[J];机电新产品导报;1998年Z1期

10 陆廷赞;;在铣床上剃齿的方法[J];机械工人.冷加工;1958年06期

本文编号：924646