浅谈齿轮啮合可用齿根圆

简述了齿轮加工技术的简史,介绍了渗碳、淬火硬齿面齿轮的成形磨齿及加工中齿根出台阿题,并提出解决办法.还对渐开线圆柱齿轮副啮合起始圆直径进行了浅析,提出了成形磨齿可用齿根圆直径的计算方法,该计算在硬齿面齿坯加工刀具设计中具有重要作用.     

齿坯装夹不正和热处理变形对齿轮精度的影响

齿轮加工时,齿坯装夹不正和热处理变形都会影响齿轮精度,特别是热处理变形对齿轮精度的影响,不易控制。以上两种情况对齿轮精度中的齿向精度影响最大。加工时,装夹不正状态下的齿轮形状和热处理后局部变形状态下的齿轮形状分别如图1和图2所示。现就上述两种情况导致渐开线外啮合直齿圆柱齿轮的齿向误差作一探讨。 1.对于加工时齿坯装夹不正所导致的齿向误差由于齿坯装夹不正,加工出的轮齿相对齿轮内孔中心线发生倾斜,导致齿轮端面跳动,产生齿向误差。最大端面跳动处,加工出的齿为锥齿;离最大端面跳动在圆周上90°处,加工出的齿为斜齿;在这两种情况间,加工出的每一齿,是锥齿和斜齿的合成。 (1)离最大端面跳动在圆周上90°处,轮齿随齿坯内孔中心线的倾斜而倾斜,故产生齿轮的齿向误差     

圆柱齿轮偏心对成形磨齿精度的影响及补偿

圆柱齿轮的偏心会影响着磨齿的精度,会导致齿向、齿距以及齿廓之间都产生误差,影响着啮合。因此需要对偏心现象进行计算,计算其偏心的数值,再对其进行校验和调整,保证磨齿的精度。本文采用了模型分析法,对其偏心现象对成形磨齿精度的影响进行分析,再结合自己的工作经验,以及成形磨齿机磨削原理,提出了相应的补偿方法,来对成形磨齿精度的控制提供参考。     

修形齿轮成形磨削误差仿真分析

为进一步提高成形磨齿的齿形修形精度,提出了渐开线齿轮修形齿形通用算法模型。在齿轮齿廓法线方向上进行修形,建立了齿廓修形齿形一般数学模型。齿形修形后齿轮齿面变为非标准渐开线螺旋面,根据齿轮啮合原理,推导出针对修形齿轮磨削的成形砂轮截形的一般数学式。针对某型数控成形磨齿机床,以加工右旋斜齿轮为实例进行仿真加工分析。结果表明:所提齿形修形算法正确可行;由机床各轴间联动实现齿轮加工运动,磨削过程中由于存在齿轮磨削主导面,齿轮右侧齿槽误差分布情况优于左侧齿槽;齿轮齿形最大误差位于修形齿廓齿根过度区域。     

渐开线圆柱齿轮加工工艺分析

分析与研究了渐开线圆柱齿轮的加工方法,比较了不同加工工艺对齿轮精度的影响,同时对齿轮材料的选择也给出了三点注意事项.通过对锥形砂轮磨齿法和成形砂轮磨齿法的详细分析,确定了较好的磨齿加工方法,为提高齿轮加工水平及加工精度提供了技术方法支持.     

齿轮装夹位姿误差对人字齿轮加工精度的影响与补偿

为了提高人字齿轮的加工精度,提出一种补偿齿轮装夹位姿误差的简单方法。根据渐开线齿轮的数学模型和侧铣包络原理,自主开发软件生成刀具位置数据。通过建立齿轮装夹位姿误差模型,分析了齿偏差与齿轮装夹位姿误差间的关系。基于多体理论提出通过逆向解耦求解补偿代码解析解的补偿方法。通过切削实验验证了该方法能将人字齿轮精度从8级提高到5级且对称性明显提高,对提高人字齿轮的啮合性能具有重要意义。     

砂轮偏心对单侧成形磨齿齿形误差的影响分析

为提高成形法加工齿轮时单齿侧磨削方式的加工精度,提出砂轮安装偏心误差对齿形误差的敏感方向计算方法。基于螺旋面成形加工原理,求解出成形砂轮与齿面的接触线,推导出砂轮廓形和齿形反求的计算公式;根据渐开线齿形的基本性质,计算出砂轮偏心误差引起的加工后齿形法向误差,讨论了砂轮偏心敏感方向与不敏感方向对该误差的影响。通过VERICUT仿真加工对该计算方法进行了验证。研究结果有助于完善数控成形磨齿机床的设计。     

圆柱齿轮偏心对成形磨齿精度的影响及补偿

为分析齿轮偏心对磨齿精度的影响并通过数控系统对偏心进行补偿、有效提升磨齿精度,基于机床工作空间和工件空间的几何关系建立了磨削误差的几何模型,进一步按照齿轮标准《ISO1328—1:1995》详细分析了齿轮偏心对齿廓、齿向及齿距误差的影响,以及在几何偏心情况下齿轮参数变化对各项误差的敏感性。基于数控成形磨齿机磨削原理提出了径向补偿、切向及径向综合补偿两种补偿措施,分别对两种补偿结果进行了分析。通过国产SKMC3000/20数控成形磨齿机对安装偏心进行试验验证,结果表明该方法可有效补偿因齿轮偏心造成的磨齿误差,进一步提高成形磨齿精度。     

大直径渐开线斜齿轮修整数控加工技术

利用成形法磨齿高精度、高效率的优点,结合砂轮在线修整技术,提出一种具体的针对硬齿面大直径渐开线斜齿轮的数控加工技术,并对采用此加工技术磨削成形的渐开线斜齿轮精度进行测量与分析。精度测量结果表明,采用此方法加工的渐开线斜齿轮精度可达到4级。     

含几何偏心误差的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮动力学分析

变双曲圆弧齿线圆柱齿轮作为一种新型传动方式,为研究几何偏心误差对其传动精度的影响规律,利用基于旋转刀盘加工原理得到的齿面方程,运用MATLAB与UG建立起精确的含几何偏心误差的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的三维模型,运用ADAMS分析得到该齿轮在啮合过程中的转角误差变化规律。得到了其几何偏心误差对传动精度的影响规律,将仿真分析结果与理论计算结果进行对比,得到理论几何偏心误差计算值与实际几何偏心误差仿真计算值相对偏差量较小。验证了基于ADAMS动力学分析齿轮几何偏心误差的可行性,同时验证了传统理论计算法在变双曲圆弧齿线圆柱齿轮上应用的正确性。得到通过测量齿轮间的动态传递误差可以来间接计算变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的几何偏心误差值。     

大直径渐开线斜齿轮修整数控加工技术

利用成形法磨齿高精度、高效率的优点,结合砂轮在线修整技术,提出一种具体的针对硬齿面大直径渐开线斜齿轮的数控加工技术,并对采用此加工技术磨削成形的渐开线斜齿轮精度进行测量与分析。精度测量结果表明,采用此方法加工的渐开线斜齿轮精度可达到4级。     

面齿轮蜗杆砂轮的成形修整工艺误差建模及补偿方法

蜗杆砂轮磨削是面齿轮的精加工工艺,蜗杆砂轮修整精度直接影响面齿轮磨削精度。本文分析了修整工艺误差对磨削齿面误差的影响规律,并提出了一种面齿轮蜗杆砂轮的成形修整工艺误差建模及补偿方法。首先,建立面齿轮蜗杆砂轮的数学模型,分析面齿轮蜗杆砂轮的成形修整原理,提出利用圆柱齿轮磨齿机的多轴耦合联动实现面齿轮蜗杆砂轮的成形修整。其次,将修整工艺误差分为轴向位置和径向位置误差,分析轴向位置和径向位置误差对磨削齿面误差的影响规律,提出成形修整工艺误差的补偿方法。最后,进行蜗杆砂轮补偿修整、面齿轮磨削加工及测量实验,实验表明：左齿面齿形误差由补偿前51.9μm到补偿后7.9μm,右齿面齿形误差由补偿前35.3μm到补偿后17.6μm,验证了误差补偿方法的有效性。     

蜗杆砂轮位置变化对展成磨齿齿面偏差的影响

圆柱齿轮展成磨齿过程中,不同的蜗杆砂轮位置误差对齿面磨削精度的影响不同。应用双参数包络理论建立了蜗杆砂轮展成磨削的数学模型,分析了齿面的啮合迹线分布规律。通过含蜗杆砂轮位置误差的齿面偏差计算模型计算齿轮的端面廓形误差。通过对比分析得到齿廓偏差、齿厚偏差与砂轮位置变化规律,为分析展成磨齿误差来源和提高蜗杆砂轮展成磨齿精度提供了理论依据。     

机床几何位姿误差对强力刮齿加工精度的影响及修正

为减小机床几何位姿误差对强力刮齿加工精度的影响,分析了刮齿法向轮廓误差对各项几何位姿误差的敏感性,并给出了误差修正方法。基于齐次坐标变换理论,根据机床结构建立含误差的机床运动传递链。由刮齿加工成形原理,建立含误差的齿面方程及几何位姿误差与齿面法向轮廓误差的映射关系,分析法向轮廓误差对各项几何位姿误差的敏感性,得到敏感误差项。提出一种实际逆向运动学方法求解刮齿加工成形函数,从而获得误差修正后的数控代码解析表达式。以圆柱内齿轮刮削为例,仿真切削并分析了几何位姿误差修正前后的法向轮廓精度,结果表明所提方法可有效修正机床几何位姿误差导致的加工误差,提高刮齿加工精度。     

蝶形砂轮安装误差对面齿轮齿面几何误差影响规律

基于面齿轮的碟形砂轮磨齿加工原理,建立了磨齿加工数学模型,分析了面齿轮齿面磨削误差产生的机理,并推导了考虑砂轮安装误差的面齿轮齿面方程,根据误差齿面计算了齿面啮合工作区法向误差平均值,确定了两类砂轮安装位置误差对面齿轮齿面加工误差影响的敏感方向,在此基础上分析了蝶形砂轮安装位置误差和齿面加工误差的内在联系,获得了砂轮安装位置误差对面齿轮齿面加工误差的影响规律,为面齿轮齿面加工误差反馈补偿提供理论依据。     

提高成形磨齿精度的方法

一、前言 高精度硬齿面齿轮的加工问题是我国齿轮攻关的重要项目。我校研制的代渐开线成形磨齿法[1],可同时修整砂轮两个成形而(包括非渐开线段)的修整器。已在工厂现场,用普通精度M8612A花键磨床,成批生产m=2、z=45的直齿圆柱齿轮,精度达到JB179-81的4～6级。说明本成果是当前工厂提高质量,降低成本的好办法。 但是,由于成形磨齿具有自己的特点或难度,几十年来妨碍着这种工艺的广泛应用。本文着重分析本磨齿法的齿形精度问题。 图1a)示磨齿实况。先将工作台左移,由修整器2修好成形砂轮后(图1b),再由工作台作往复运动磨出齿槽,分度头3分度…     

夹紧变形条件下齿轮齿廓偏差和齿距偏差的评定

在对齿轮进行精度等级评定时,齿廓偏差和齿距偏差是两个重要的评定参数,为了精确计算齿轮磨削加工获得的实际齿廓偏差和齿距偏差,文中提出了齿轮齿廓偏差和齿距偏差的评定方法,综合考虑夹紧变形的影响,利用齐次坐标变换矩阵建立了齿面参数方程,并系统分析了各种位姿误差对齿廓偏差、齿距偏差的影响规律,为齿廓偏差和齿距偏差的计算提供了依据。     

五轴数控成形磨齿机几何误差—齿面误差模型及关键误差识别

为了揭示成形磨齿机床几何误差与齿面误差间的定量映射规律,识别影响磨齿精度的关键几何误差,提出一种结合几何误差—齿面误差模型与Morris全局敏感性分析的关键误差识别方法。针对五轴数控成形磨齿机,首先运用齐次变换矩阵建立刀具空间误差模型,并基于共轭磨削原理构建几何误差—齿面误差模型;然后采用Morris全局敏感性分析法量化误差敏感性,识别出关键误差和敏感部件;最后通过关键误差修正仿真和补偿加工实验进行有效性检验。结果表明,该方法能够有效识别磨齿关键误差,而且优于基于刀具空间误差模型的现有识别方法,可为后续敏感部件的精度强化和关键误差精确补偿提供可靠的理论依据,并高效提升磨齿精度。     

YK7332A成形磨齿机磨齿工艺研究

渐开线圆柱齿轮成形磨齿机因其加工齿轮模数范围大,加工效率、精度高,在齿轮精密加工行业得到了广泛应用,通过Y K7332A成形磨齿机磨齿工艺的研究,可更好地理解和应用成形磨齿工艺。     

砂轮位置偏差对圆柱线齿轮齿形影响的分析

在对圆柱线齿轮进行磨削加工时,机床精度以及砂轮和圆柱线齿轮工件之间的相对位置等因素都会对线齿轮齿形和接触线精度造成影响。为了提高线齿轮磨削加工后接触线的精度,对圆柱线齿轮成形磨削方法进行研究,并且对磨削过程中砂轮位置偏差对圆柱线齿轮齿形的影响规律进行分析。首先,根据圆柱线齿轮设计理论推导出圆柱线齿轮的齿面方程;其次,根据圆柱线齿轮的结构特点提出圆柱线齿轮成形磨削方法,并且推导出成形砂轮的轴向截面廓形;再次,推导出磨削加工过程中成形砂轮位置在存在偏心误差、轴向误差以及倾斜误差情况下的圆柱线齿轮误差齿面方程,并且运用Mathematica软件分析砂轮位置偏差对圆柱线齿轮齿形的影响规律;最后,运用VERICUT加工仿真平台对圆柱线齿轮进行磨削加工仿真,并且将仿真结果与理论计算结果进行对比,验证了砂轮位置偏差对圆柱线齿轮齿形影响规律分析的正确性。研究内容和分析结果可为圆柱线齿轮成形磨削过程中各项砂轮位置参数的调整提供可靠的理论参考。