对数螺旋锥齿轮展成加工方法研究

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1、分类号：TH132密级：公开UDC：学校代码：10127硕士学位论文论文题目：对数螺旋锥齿轮展成加工方法研究英文题目：TheStudyonGeneratingMachiningMethodofLogarithmicSpiralBevelGear学位类别：工学硕士研究生姓名：张海宁学号：201202105学科(领域)名称：机械制造及其自动化指导教师：李强职称：教授协助指导教师：职称：2015年6月2日内蒙古科技大学硕士学位论文摘要螺旋锥齿轮对制造和安装误差极为敏感，加工调整很大程度上仍取决于操作人员经验，加工精度偏低。现有的对螺旋锥齿轮研究仅停留在齿形修正、齿面研

2、磨、调整刀盘来降低噪音、改善接触区、提高稳定性，但都没从根本上解决齿向线上螺旋角不等带来的问题。有些学者提出了采用其它曲线作为螺旋锥齿轮的齿廓曲线，而对数螺旋线具有螺旋角处处相等这一特点，解决了目前螺旋锥齿轮传动中存在的不同啮合点处螺旋角不相等带来的动力传动效率低、磨擦磨损严重、传动不平稳等问题，保证了一对相互啮合的对数螺旋锥齿轮的啮合更加平稳、噪音更小、承载能力更大、使用寿命更长。本文从当今数控滚齿机床发展出发，得出滚齿加工对数螺旋锥齿轮的方案是可行的。通过沿背锥无限微分的理论，得到了每个微分截面做圆柱斜齿轮滚齿运动的差动运动方程。再将此方程带入整个锥齿轮滚齿

3、运动中，得到机床运动与齿向线的差动运动方程，进而结合圆锥对数螺旋线方程求得机床针对对数螺旋锥齿轮的运动方程。通过对变模数滚刀进行了简要分析，论述了变模数滚刀的工作原理。并查阅相关滚刀设计书籍及论文，结合经验公式加以总结，得出了滚刀参数对实际加工的影响关系，从滚刀角度、直径、头数、槽数及长度进行分析。为今后实际加工中滚刀的选择提供了系统的选择依据。最后，通过研究滚刀产形面——渐开螺旋面，得到了滚刀的刀具方程，进而求出其法线方程。建立滚齿加工对数螺旋锥齿轮对应坐标系，并求出坐标系之间的变换矩阵。然后，从之前研究的机床运动中求出滚刀1与齿轮2的相对运动速度，将其与法线

4、方程两个条件带入啮合方程中，运用变量代换的方法即可求得满足啮合方程的点，再通过之前坐标系之间变换矩阵求解出啮合方程及齿轮2齿面方程。关键词：对数螺旋锥齿轮；展成加工；啮合理论；滚齿机床；滚刀I内蒙古科技大学硕士学位论文AbstractTheerrorofthespiralbevelgearsisextremelysensitivetothemanufactureandtheinstallationerror,andtheadjustmentofthemachiningdependsontheexperienceoftheoperatorandthemachini

5、ngaccuracyislow.Theexistingresearchonspiralbevelgeartoothsurfacemodification,onlyadjustthecuttergrinding,toreducenoise,improvethecontactarea,improvethestabilityofthetooth,butdidnotsolvethetoothtothelineofproblemscausedbytheunequalhelixangle.Somescholarsputforwardbyothercurveasthetoot

6、hprofilecurveofspiralbevelgear,andthelogarithmicspirallinehasthecharacteristicsofhelixangleisequaleverywhere,tosolvethepowertransmissionefficiencyofdifferentmeshpointisthespiralbevelgeardriveatthehelixanglearenotequal,thelowfrictionandwearproblemisserious,thetransmissionisnotsmooth,t

7、hemeshingofapairofmeshingoflogarithmicspiralbevelgearismorestable,lowernoise,higherloadcapacity,longerservicelife.AccordingtothedevelopmentofCNCgearhobbingmachine,thelogarithmicspiralbevelgearhobbingprocessingisfeasible.Throughthebackconeinfinitedifferentialtheory,differentialequatio

8、nsofmotionof