数控弧齿锥齿轮铣齿磨齿机床的研制

本文分析了弧齿锥齿轮的加工原理、机床所需要的运动、设计了机床的传动原理图,采用三轴数控系统来控制,将机械传动与数控系统控制的优点结合起来,避免了完全靠机械传动而造成的机床结构复杂、调整参数多、维修维护困难的问题;同时避免了完全靠数控系统驱动所带来的数控轴数多、编制程序困难等问题。     

弧齿锥齿轮的加工仿真研究

通过分析弧齿锥齿轮的加工原理,建立其仿真的数学模型,实现了齿轮加工时的动态仿真     

弧齿锥齿轮齿面拓扑结构设计

随着高端装备对低噪声、高强度弧齿锥齿轮(包括渐缩齿弧齿锥齿轮和延伸外摆线等高齿锥齿轮)传动性能的要求日益提高,通过齿面拓扑结构设计提高弧齿锥齿轮啮合刚度及承载能力、减小振动噪声、降低安装误差敏感性是当前的一个研究热点。简要介绍弧齿锥齿轮齿面拓扑结构设计的发展状况,论述了最新的齿面设计基本原理,分析了各自特点,对高性能弧齿锥齿轮的齿面设计提供了可以借鉴的方法。     

弧齿锥齿轮的修形设计与加工

分析了弧齿锥齿轮传动噪声产生的原因以及提高齿轮强度和降低齿轮噪声的矛盾性,讨论了现有提高齿轮强度和降低齿轮噪声的常用方法.在此基础上,提出了一种修形弧齿锥齿轮的设计加工方法,并设计了新型加工刀具,此外,还借助于局部综合法,研究了修形弧齿锥齿轮的啮合质量.     

弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮加工技术

介绍了弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的主要加工技术,归纳分析了各主要加工技术的加工原理、特点以及应用范围。     

基于加工中心切齿的弧齿锥齿轮齿面修形技术研究

针对现有的弧齿锥齿轮的齿面修形技术局限于专用铣齿机的缺陷,提出了一种基于加工中心切齿的齿面修形方法。基于弧齿锥齿轮大轮成形法加工方式,利用共轭原理推导小轮齿面方程,在离散点上运用差曲面方程附加修形量,通过NURBS曲面啮合得到小轮的数字化齿面,并与大轮理论齿面进行TCA分析;在加工中心上完成了切齿实验,滚动检查实验显示齿面接触区与仿真结果基本一致,证明所提出的修形方法是可行的,为在加工中心上实现弧齿锥齿轮的切齿和啮合质量控制提供了基础。     

弧齿锥齿轮精加工工艺方法综述

分析弧齿锥齿轮热处理后精加工原理,归纳出各种加工方法的特点和应用范围。为了消除弧齿锥齿轮热处理后的变形,采用珩齿、硬齿面刮削、磨齿、研齿加工工艺。根据以上加工方法特性,介绍了UMC/UMG磨削技术的应用和弧齿锥齿轮的新型加工方法。     

差曲面的性质及其在弧齿锥齿轮中的应用

差曲面是一种拓扑曲面，是研究接触问题的重要工具。本文给出了差曲面的定义，讨论了它的局部和全局性质，最后通过具体的实例介绍了差曲面在弧齿锥齿轮中的应用。     

成形磨齿砂轮修整器

目前，一般工厂使用最多的是机械式砂轮修整器，但它在结构上和功能上都存在一些问题。为此，设计了一种新型的渐开线砂轮形面修整器，它具有修整精度高，稳定性好以及修整砂轮的范围不受渐开线展开角的限制等优点。     

弧齿锥齿轮无根切最小变位系数的确定

通过用空间啮合原理的方法,推导出常用的弧齿锥齿轮无根切δ－θ／ｍａｘ线图,并用曲线拟合得到该种锥齿轮的无根切量小变位系数计算公式,为设计者了提供了较准的设计依据。     

重载弧齿锥齿轮承载特性分析

基于啮合原理和SGM切齿计算方法获取了真实的弧齿锥齿轮齿面点数据,建立了精确的几何模型。采用加载接触分析的方法,建立了重载弧齿锥齿轮的承载特性有限元分析模型。以工况参数和安装误差为变量,研究了弧齿锥齿轮受载情况下的接触区、齿间载荷分配和强度等承载特性。为研究有安装误差和重载工况下的弧齿锥齿轮承载特性提供了一种有效的分析手段。     

基于数字化真实齿面的螺旋锥齿轮齿面接触分析

通过导入假想全共轭齿面作为基准齿面,即大齿轮基准齿面是采用由加工机床设定参数形成的理论齿面,小齿轮基准齿面是采用与该大齿轮基准齿面完全相共轭的齿面,该假想齿面是瞬时线接触,无传动误差。对该基准齿面上的接触线进行拓扑网格划分,引入数字化合成误差概念,实现含有齿形误差和安装误差的螺旋锥齿轮的数字化真实齿面的构建。提出一种基于高精度数字化真实齿面的螺旋锥齿轮齿面接触分析(Tooth contact analysis,TCA)方法,通过与Gleason公司TCA软件分析结果以及齿面磨损试验结果比较,验证了本方法的可行性和有效性。     

弧齿锥齿轮测量齿面的NURBS重构

利用三坐标测量机获得了弧齿锥齿轮齿面上采样点的坐标值,然后采用双三次NURBS插值方法拟合出了数值齿面,能够为弧齿锥齿轮的数字化啮合分析提供参数化的齿面模型。最后,通过一个实例说明了该方法的可行性。     

螺旋锥齿轮齿顶旋分倒棱技术研究

针对实际生产中螺旋锥齿轮主要依靠工人操作砂轮完成齿顶倒棱加工的问题,提出一种旋分倒棱加工方法。首先给出螺旋锥齿轮齿顶旋分倒棱加工原理;然后以旋分倒棱加工原理为指导,设计理论砂轮中心轨迹和实际砂轮中心轨迹生成规则,并给出计算方法;最后基于其原理和规则,建立了理论砂轮中心轨迹和实际砂轮中心轨迹的逼近模型,并通过剖析各参数对逼近误差的影响进行了有针对性的砂轮中心轨迹优化。用具体计算实例证明了螺旋锥齿轮齿顶倒棱加工工艺方法的可行性,为深入研究其加工工艺提供了可资借鉴的理论和方法。     

螺旋锥齿轮磨齿温度场研究与应用分析

根据螺旋锥齿轮的数控磨削原理,采用热传导和矩形移动热源理论及有限元分析方法,建立了磨齿温度场有限元分析3D模型和磨齿瞬态温度场。对热和结构两个物理场进行耦合,仿真分析了磨齿瞬态热应力和热变形。实例和试验分析表明:磨齿瞬态最高温度远高于磨齿稳态温度,且位于磨削弧中心;其他各点的瞬态温度,随位置、时间以及其他影响因素的不同,呈现不同的变化规律。磨齿瞬态热应力、热变形与磨齿瞬态温度密切相关,同时还受结构、材料特性和磨削条件等因素的影响,磨齿瞬态最大热应力与热变形位于磨齿瞬态最高温度附近。在其他条件相同时,采用油基磨削液的瞬态最高温度、热应力与热变形均比采用水基磨削液时要大。     

螺旋伞齿轮磨削残余应力分布规律及仿真分析

螺旋伞齿轮作为重型车辆传动系统的关键零部件,其表面完整性对整车机动性和可靠性起着关键作用。磨削作为齿轮最后一步加工工序,磨削过程产生的残余应力将直接影响齿轮疲劳性能。若残余应力控制不当,将导致齿轮在使用过程中过早发生疲劳失效,产生齿面疲劳点蚀和根部疲劳断裂等问题。针对重型车辆螺旋伞齿轮设计磨削试验,研究不同磨削参数下螺旋伞齿轮残余应力的分布规律;结合磨削前后齿轮残余应力的状态,获得实际磨削过程残余应力;基于力热耦合有限元仿真法计算螺旋伞齿轮磨削残余应力。研究结果表明：齿轮凸面平行磨削方向残余压应力最小,磨削过程使齿面产生拉应力而亚表层产生压应力,力热耦合有限元仿真法能有效用于螺旋伞齿轮磨削残余应力的预测和分析。     

弧齿锥齿轮齿面坐标法测量的研究

介绍了使用坐标法测量弧齿锥齿轮,并进行数据处理,以便对齿轮的加工参数进行修正的思路和方法。它重在建立齿面的理论数学模型,在其轴截面的旋转投影面上进行网格节点的规划,得到网格节点的三坐标值和该节点的法向矢量,根据理论的齿面坐标值控制三坐标测量机进行测量,从而得到齿面的误差。     

偏心机构磨削螺旋锥齿轮成型法大轮的研究

螺旋锥齿轮是汽车后桥中的关键零件,其大轮一般采用拉齿的方法加工,称为成型法大轮.为了消除螺旋锥吵轮轮齿热处理后的变形,降低齿轮副啮合噪声,提高齿轮传动质量,采用热处理后磨齿工艺是汽车后桥齿轮工艺的发展方向.文中就解决成型法大轮的磨齿问题,介绍了目前通常采用的两种磨削成型法大轮的方法,并重点研究了利用偏心机构（瓦古利方法）进行成型法大轮磨齿的原理和方法.