摘要:渐开线圆柱齿轮是工业中及其重要的传动零件。其加工策略多种多样,而滚齿是现代齿轮产业中运用最为普遍、经济的加工方式。由此探讨如何提升滚齿加工精度尤为重要。传统滚刀因其制造中需要铲齿以形成后角、常利用代用蜗杆以减小制造难度等理由有着近似构形误差。另外传统滚刀依据包络展成原理进行切齿,使其结构设计受到多方面的限制,导致切齿精度提升困难、提升空间小。论文以齿轮齿面形成机理入手,对切齿运动进行浅析,将线接触共轭展成原理运用到齿轮滚削上来,依据产形线切齿法设计、制造了一种新型齿轮精滚刀,该新型滚刀具有无论述构形误差、构形简单的特点,由此制造容易,易保证精度。通过切齿试验和齿轮检测,以实践上证明了新型滚刀可以在现有设备上利用,操作简便,提升了滚齿精度,达到了精切的目的。论文主要完成了以下几方面的内容:(1)论述了齿轮精加工策略,如能提升滚齿精度,将大大提升生产效率、降低齿轮精加工成本。整理浅析了国内外滚齿及滚刀的探讨近况,指出了传统滚刀及其优化策略的优缺点,阐明了论文的探讨作用及主要探讨内容。(2)探讨了渐开线圆柱齿轮的齿面形成机理、传统滚刀切齿所依据的基本原理。论证了中心距为两斜齿轮基圆半径之和、交错角为两斜齿轮基圆螺旋角之和、媒介齿条法向齿形角为0°的特殊空间交错轴斜齿轮副其能够实现线接触共轭传动,得到了沿产形线方向的相对速度方程式。然后以此为基础,探讨了线接触共轭展成原理,得到了新型齿轮精滚刀基本蜗杆的构形。探讨滚刀产形面上刀刃的运动,进而阐明了新型齿轮滚刀的切齿原理。然后确定了新型滚刀的基本构形策略,对其关键结构进行了探讨并浅析了其切齿运动历程。(3)根据新型滚刀的构形原理,针对一种新型齿轮精滚刀进行了具体的结构设计,并通过计算机三维建模和仿真运动浅析,证明了其构形合理,基本切齿历程无干涉。通过探讨新型滚刀的制造工艺历程,加工制造出了新型滚刀,说明了新型滚刀可以在现有通用设备上制造,制造容易,成本低。(4)利用新型滚刀进行切齿试验,切齿历程证明了新型滚刀切齿论述正确,可以实现线接触斜角切齿,切齿历程无干涉现象,切齿平稳。然后检测经新型滚刀单侧切齿的齿轮精度。检测结果表明,新型滚刀可以提升滚齿加工的精度1~2级。综合新型滚刀的论述探讨、结构设计、建模浅析、制造工艺、切齿历程和检测结果,说明了新型滚刀构形简单、无论述误差,制造容易、易保证精度,切齿简便,切齿效率高,提升了滚齿加工精度,降低了加工成本,具有一定的推广运用价值。关键词:精滚刀论文线接触论文共轭论文产形线论文圆柱齿轮论文
摘要4-6
Abstract6-8
文中部分符号作用8-9
目录9-12
第一章 绪论12-22
1.1 探讨背景12-15
1.2 国内外探讨进展情况15-20
1.2.1 传统滚齿策略和滚刀运用情况15-17
1.2.2 滚刀修形及优化设计近况17-20
1.3 探讨作用20
1.4 主要探讨内容20-22
第二章 新型齿轮精滚刀的构形及切齿原理22-42
2.1 空间交错轴斜齿圆柱齿轮啮合和传动的基本原理22-25
2.1.1 渐开螺旋面的基本几何要素及其形成22-24
2.1.2 空间交错轴斜齿轮传动24-25
2.2 滚刀基本蜗杆25-26
2.3 线接触共轭齿面啮合论述与产形线切齿法26-31
2.4 新型齿轮精滚刀切齿原理31-33
2.5 新型齿轮滚刀基本构形策略33-39
2.5.1 新型齿轮滚刀基本蜗杆的结构参数33-35
2.5.2 新型滚刀的结构参数35-39
2.6 新型滚刀切齿历程浅析39-41
2.7 本章小结41-42
第三章 新构形齿轮精滚刀的设计与制造42-58
3.1 新构形齿轮精滚刀的主要参数选择42-51
3.2 滚刀的建模浅析51-54
3.3 滚刀的制造54-57
3.3.1 制造历程54-56
3.3.2 制造误差及消除策略56-57
3.4 本章小结57-58
第四章 齿轮精滚试验与检测58-70
4.1 滚齿试验58-62
4.1.1 安装与调试58-60
4.1.2 滚齿加工60-62
4.2 齿轮检测与浅析62-69
4.2.1 齿轮检测63-64
4.2.2 检测结果与浅析64-69
4.3 本章小结69-70
第五章 结论与展望70-72
5.1 结论70-71
5.2 后续工作展望71-72