精梳机行星齿轮齿形修形及其实现方法研究

发布时间：2020-10-26 14:39

　　 在齿轮传动系统中,由于各种误差的存在,齿轮及齿轮轴的变形导致齿轮在啮合中产生动载荷和轴向载荷不均,通过齿轮修形方法可以很好地解决上述问题。目前这方面研究已经比较成熟,但仍有一些问题有待解决。如计算修形量所需的载荷是通过理论计算求得的,这可能不符合工程实际要求;鼓形齿的鼓形中心取在齿宽中点,鼓形面设计成圆弧形,而对不同工况时这种设计并不合适;修形齿轮批量加工方法还没有实现,特别是利用数控技术加工复杂曲面构成的鼓形齿时,砂轮运动轨迹,砂轮、齿坯和进给量之间运动关系还没有详细分析。针对这些问题,本文以传统理论为基础,提出了新的齿廓修形和轴向修形设计解决方案,提出了修形齿轮的批量加工方法。 在齿廓修形方面,本文分析了动载荷产生的原因、危害及解决方案,分析了齿廓修形的设计方法。在计算齿廓最大修形量时,根据工程实际,选取对系统影响较大的有效载荷;依据刚度变化理论,齿轮啮合变形量利用石川公式计算。此外,在考虑一系列误差影响后,对计算的最大修形量进行了修正。此后,确定了修形长度计算公式和修形指数曲线方程。 在齿轮轴向修形方面,本文分析了齿面载荷不均产生的原因,提出通过轴向修形方法改善齿面啮合条件。在对常用的鼓形齿和齿端修形比较之后,选择鼓形齿设计进行分析。在计算鼓形量、鼓形中心的过程中,考虑了多个因素对齿轮啮合歪斜度的影响,使鼓形量的计算结果符合工程实际要求。在鼓形曲线的设计上,利用抛物线取代了传统的圆弧线。此后对精梳机一对行星修形齿轮进行修形效果分析,取主动轮鼓形修形,从动轮齿廓修形,经有限元分析,修形效果良好。 在修形齿轮加工方面,比较了多种齿轮加工方法,认为蜗杆砂轮磨齿更适合批量加工修形齿轮。在齿廓修形齿轮加工方法分析中,根据修形齿轮的参数设计了蜗杆砂轮的修形量及磨齿机样板的尺寸。在鼓形齿的数控加工方法分析中,提出了抛物线形曲面加工方法,包括砂轮、齿坯和进给量三者之间运动关系及砂轮沿曲面的轨迹参数方程。分析了数控磨齿机的结构和加工鼓形齿的运动过程。 同以往的齿轮修形研究相比,本文在修形设计上更多地从工程实践角度出发,符合实际要求。在加工方法研究上,提出了复杂鼓形面的加工方法,具有推广价值。
【学位单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TH132.41
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 齿轮及齿轮传动发展历程
    1.3 齿轮修形的意义及研究现状
        1.3.1 齿轮修形的意义
        1.3.2 齿轮修形的研究现状
    1.4 精梳机齿轮传动系统研究及发展状况
    1.5 论文主要研究任务
第二章 齿廓修形方法研究
    2.1 齿轮载荷研究意义、现状及分类
    2.2 齿轮外载荷研究
        2.2.1 齿轮名义载荷
        2.2.2 齿轮有效载荷的提取
        2.2.3 齿轮载荷谱的处理和绘制
    2.3 齿轮动载荷研究
    2.4 齿轮啮合冲击及危害
        2.4.1 齿轮啮合冲击产生原因
        2.4.2 啮合冲击对齿轮传动的危害及解决方案
    2.5 齿对啮合刚度变化分析
        2.5.1 齿轮刚度的计算方法
        2.5.2 利用石川公式计算齿轮刚度方法研究
        2.5.3 一对啮合齿的刚度变化分析
    2.6 齿廓修形方法
        2.6.1 齿廓修形曲线设计
        2.6.2 齿廓最大修形量的确定
        2.6.3 误差因素对最大修形量的影响
    2.7 精梳机行星齿轮齿廓修形设计
    2.8 本章小结
第三章 齿轮轴向修形研究
    3.1 齿轮轴向修形原理
    3.2 齿轮轴向修形方法研究
    3.3 鼓形齿的设计
        3.3.1 齿轮啮合歪斜度分析
        3.3.2 鼓形量的确定方法
        3.3.3 鼓形中心距的确定方法
        3.3.4 鼓形曲线设计
    3.4 一对啮合齿的修形效果分析
        3.4.1 有限元法概述
        3.4.2 修形齿轮建模设计
        3.4.3 修形齿轮有限元分析
    3.5 本章小结
第四章 修形齿轮加工方法研究
    4.1 修形齿轮加工方法分析
        4.1.1 齿轮加工方法介绍
        4.1.2 几种修形齿轮加工方法比较
    4.2 磨齿加工原理及现状
        4.2.1 蜗杆砂轮磨齿加工原理分析
        4.2.2 磨齿加工技术发展现状
    4.3 齿廓修形加工方法研究
    4.4 轴向修形加工方法研究
        4.4.1 蜗杆砂轮加工鼓形齿运动分析
        4.4.2 数控磨齿技术加工方法分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
硕士期间发表论文
致谢

【引证文献】

相关博士学位论文 前1条

1 汤鱼;功率分流行星齿轮传动系统动态及均载特性研究[D];中国舰船研究院;2012年

相关硕士学位论文 前3条

1 杨艳;修形齿轮数字化设计方法与技术[D];中南大学;2011年

2 杨维军;轿车变速器咔嗒声分析与控制方法研究[D];重庆大学;2012年

3 许小龙;基于模块的行星减速器设计自动化及修形齿面重构技术研究[D];西南交通大学;2013年

本文编号：2857126