齿轮动态力互研法工艺研究*

对渐开线齿轮动态力研齿进行了理论分析和试验研究。基于以研代磨的设想，齿轮动态力研齿将研磨工艺用于硬齿面精加工，其加工原理为：两工件齿轮（两被研齿轮）在空载下以确定的速比（两齿轮的齿数比），在大转动惯量下高速稳态运转，研齿时保持两齿轮的速比不变，并周期性改变两齿轮的中心距，利用齿轮啮合时，齿轮本身误差产生的齿面动态力在研磨剂的作用下，修整齿轮误差达到两齿轮提高精度的目的。     

螺旋锥齿轮动态力互研法工艺研究

基于以研代磨的设想，齿轮动态力研齿将研磨工艺用于硬齿面精加工，其加工原理为：两工件齿轮（两被研齿轮）在空载下以确定的速比（两齿轮的齿数比）在大转动惯量下高速稳态运转。研齿时保持两齿轮的速比不变，并周期性改变两齿轮的中心距，利用齿轮啮合时，齿轮本身误差产生的齿面动态力在研磨剂的作用下，修整齿轮误差达到提高两齿轮精度的目的。     

硬齿面齿轮的以研代磨新工艺构想

本文简介了传统研磨机理及工艺特点，新型研齿机的结构及工作原理，基于以研代磨的设想，在传统工艺的基础上将齿轮动态力研齿新工艺用于硬齿面齿形精加工，并对研齿新工艺的可行性和经济效益的可观性进行了举例说明。     

螺旋锥齿轮动态力研齿法工艺研究

该研究是国内首次对螺旋锥齿轮动态力研齿进行的理论分析研究.齿轮动态力研齿将研磨工艺用于硬齿面精加工,通过模型仿真和试验证明动态力研齿加工的质量效率明显高于传统方法.     

超声振动研齿对齿面加工质量的影响研究

选取齿数为7/37和8/41两对准双曲面齿轮作为实验对象,在改造过的滚动检查机Y9550上进行齿轮的超声研磨加工,超声振动频率16 kHz,超声研磨时间3 min。然后由JD45+测量机测试超声研齿前后齿面上45个点的偏移误差,再通过齿长或齿高方向的齿面误差分别计算出螺旋角或压力角误差。最后对比振动加工前后的齿面误差、螺旋角误差和压力角误差,研究结果表明,超声振动研齿能在一定程度上消除齿轮的齿面误差,改善齿轮的接触区位置与形状,提高齿轮的齿面平滑度,提高齿轮的加工质量,但也不能够进行过度研磨。     

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     

差动挂轮组的计算机优化选择

在滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮、大质数圆柱齿轮(包括选不到所需要的分齿挂轮)和用切向进给加工蜗轮时,都需用差动挂轮。差动挂轮的速比直接影响被加工齿轮、蜗轮的精度。滚齿机上差动挂轮速比是一个复杂的数,特别是滚斜齿轮时,速比与螺旋角的正弦值成正比,因此几乎难以选到恰好速比的挂轮组。差动挂轮的速比误差将直接影响斜齿轮的螺旋角误差(即齿向误差),所以一般在加工8级精度的齿轮时,要求选用的差动挂轮速比精确到小     

提高齿轮加工精度的方法

在滚齿机上加工齿轮时,由于有几何偏心和运动偏心,就会引入被加工齿轮的齿距误差和齿距累积误差,影响齿轮传动的准确性和平稳性。 齿轮在加工时,几何偏心和运动偏心是同时存在的,引起的齿距误差均是以齿轮一转为周期,按正弦规律变化的,其综合影响结果,可按矢量相加合成。这样,就可设法使其相互补偿,消减齿距误差和齿距累积误差。     

减速器研齿工艺

减速器在制造过程中,由于箱体加工误差、齿轮加工误差、热处理变形以及装配综合误差等,造成齿面接触率较低,再加上较高的齿面粗糙度值,对减速器使用寿命明显降低。为了消除上述这些误差,除在加工方面采取一定措施外,在装配方面可采取重要的工艺手段——研齿。     

内螺旋齿轮电火花加工的齿形误差分析

讨论内螺旋齿轮电火花成形加工中齿形精度的主要因素,重点分析极间电场强度对放电间隙的影响。指出电火花加工渐开线齿轮时,沿渐开线齿廓不均匀的电场强度分布而产生的齿形误差是电火花加工渐开线齿轮齿形误差的主要误差因素。改变齿廓曲率半径以形成均匀分布的电场强度,即采用修形齿廓曲线,是保证齿形精度的有效途径。     

分阶式双渐开线齿轮啮合特性分析

分阶式双渐开线齿轮是一种新型齿轮,故对其传动的重合度、接触线长度等进行了分析研究,给出双渐开线齿轮传动重合度、总接触线长度的精确计算公式,并提出端面重合度与纵向重合度的最佳组合及最差组合条件,其结果对设计、分析渐开线斜齿轮及双渐开线齿轮传动具有重要意义。     

交错轴斜齿轮传动变齿厚技术现状与发展趋势

变厚齿轮技术是交错轴斜齿轮传动系统发展的主要方向。介绍了变厚齿轮传动的原理及其在交错轴传动中的应用,在分析国内外交错轴斜齿轮传动研究现状的基础上,探讨了开展交错轴变厚齿轮研究的发展趋势及要解决的关键技术问题,对研究新型交错轴传动形式及非渐开线空间变厚齿轮传动情况下提高系统承载能力、优化系统动态特性具有重要的理论意义和学术价值。     

Investigation of the Thermal Behaviour of Non‐metallic Curved‐Face‐Width Spur Gears

This paper describes a curved‐face‐width spur gear, specially designed for manufacture from non‐metallic materials. The benefits of this gear are the higher contact ratio, bending and Hertzian contact resistance, and greater tooth stiffness compared to standard spur gears. A modified geometry is proposed for the gear tooth, the height of which varies along the gear face width. Due to the reduction in tooth height, in sections away from the gear centre, lower sliding friction is expected, with consequences for the gear's thermal behaviour. The complex gear geometry makes the design of a die difficult; therefore the gears were cut on a milling machine, using a special kinematic generation process and related equipment. The tooth flank profile, an involute or near involute in sections away from the gear half‐width plane, as well as the flank surface quality determined by the single‐cutter tool used for gear manufacture, influence the meshing condition, and can be detrimental to the thermal behaviour of the gear. Experimental tests were carried out to examine the influence of load and speed on the temperature of the curved‐face‐width spur gears with modified geometry. The measured temperature of the non‐standard gear is further compared with the predicted temperature of plastic standard spur gears of the same specification.     

精密、超精密圆柱渐开线齿轮的加工方法

超精密齿轮的制造质量反映出了一个国家制造业的发展水平。分析比较了锥形砂轮磨齿、蝶形砂轮磨齿、大平面砂轮磨齿、蜗杆砂轮磨齿和成形砂轮磨齿的工作原理及当前国内外精密、超精密圆柱渐开线齿轮的加工现状,探讨了ISO1328-1997标准中2级以上精度超精密齿轮的加工。并论证了国产大平面砂轮磨齿机Y7125由于具有结构简单、传动链刚度高、具有较高的磨齿精度以及较大的改装空间等优点,通过一系列的研究工作,有可能把它改装精化成磨削超精密圆柱渐开线齿轮的加工母机,实现2到1级精度超精密齿轮的加工。     

关于点线啮合齿轮螺旋角选择的研究

点线啮合齿轮螺旋角β的选择，改变了渐开线齿轮为凑中心距或者从优化角度来选取β值的情况。这种选择往往在齿轮滚齿加工时，不能保证螺旋角β的精度，因而引起螺旋线偏差过大，接触时往往达不到全齿长的接触。文中采用的螺旋角β是在滚齿时，采用各种机床差动挂轮的计算公式计算出来的，精华为一个k值的计算公差。根据不同的k值得到不同的β值。选择该β值后就可以使得一对齿轮在不同的机床上滚齿时误差达到零或最小值，在一台机床上加工时，误差可以达到很小，甚至为零。实践证明其螺旋线偏差小，当齿轮孔平行度达到要求时，一对齿轮可以达到全齿长接触。     

Mathematical model of a helical gear with asymmetric involute teeth and its analysis

This paper describes a simple approach based on the gear theory for deriving a helical gear with asymmetric involute teeth. A helical gear with asymmetric involute teeth can be easily obtained through the envelope theory for the one-parameter family of surfaces. The mathematical models for asymmetric helical gears can be provided by the application of two imaginary rack cutters. The investigation on the undercutting analysis of the asymmetric helical gear is studied based on the developed mathematical model and the method of tooth-profile shifting. Here we provide geometric modeling of the designed asymmetric helical gear meshing when assembly errors are present. Stress analysis for the helical and the cylindrical forms are constructed. To illustrate the effectiveness of the approach, an analytical expression of helical gear with asymmetric involute teeth is given.     

螺旋锥齿轮动态互研的机理与试验

揭示了螺旋锥齿轮动态互研、误差均化的机理。建立了螺旋锥齿轮研齿过程的动力学模型，求出了动态研磨力的大小。动态研磨力在螺旋锥齿轮研磨中起着切削与均化误差的作用，研齿材料移除首先发生在齿面尖点、高点与齿对转换点，从而使齿面光滑滚动特性得到改善，齿对转换趋于平稳。对齿轮副研磨前后轮齿精度与动态啮合性能进行了对比试验，结果表明，研磨后轮齿齿形与齿距精度有所提高，动态性能明显改善。     

四坐标联动斜齿轮偏差测头运动规划

四坐标联动斜齿轮测量仪可以测量渐开线圆柱齿轮的各项偏差。根据国家标准GB/T10095.1-2001《渐开线圆柱齿轮精度》和GB/T 13924-2008《渐开线圆柱齿轮精度检验细则》中渐开线圆柱齿轮各项偏差的定义和测量规范,以四坐标联动斜齿轮测量仪为研究对象,基于齿轮偏差坐标法的测量原理,给出渐开线圆柱齿轮的齿廓偏差、齿距偏差和螺旋线偏差测量时测头的运动路径和关键点的位置坐标,并通过一实例加以说明,该运动路径规划可用于齿轮偏差测量仪器的运动控制。     

一种分析渐开线齿轮交叉轴啮合的新方法及其应用——异型的渐开线斜齿轮造型原理研究

提出了一种用带传动和等效啮合齿轮概念结合起来分析交叉轴渐开线齿轮啮合的新方法。直观地说明了为实现线接触啮合的异型渐开线齿轮几何造型本质,使其便于精确计算和制造。