超声珩齿指数型变幅器的动力学特性

超声振动可以有效地减小珩磨力,超声空化现象与切削液的共同作用对珩磨轮实现实时动态清洗,从而减小珩磨轮堵塞、提高加工效率,超声和珩齿进行复合加工是一种应用前景良好的齿轮精加工方法.超声珩齿的加工对象--齿轮,是一类特殊负载(直径大,厚度小),且对振动系统的加工频率影响大,在超声振动系统设计时,必须将变幅杆和齿轮组成变幅器进行全面考虑.鉴于此,根据应力耦合,将齿轮作为圆盘,采用指数型变幅杆,推导频率方程,对变幅杆的设计长度和变幅器振动频率进行数值分析,发现变幅杆的共振频率恰好是变幅器的失谐频率,变幅器的共振频率与变幅杆的固有频率也不相同,这能够为超声珩齿变幅器的设计提供理论依据.     

SELECTION OF GEOMETRIC PARAMETERS OF GEAR AND GRINDING WHEEL TO ENSURE MAXIMUM GEAR TOOTH PROFILE ACCURACY

ABSTRACT

An analysis of possibilities for the selection of gear and tool geometry parameters is presented to reduce tooth profile errors during the grinding of gears by double tapered wheel (Hofler or Niles method), double wheel generating (Maag method) and by worm wheel techniques (Reishauer method). The selection of gear and tool geometry parameters is based on the analysis of the grid diagram of a gear and a rack. Formulas and graphs are presented for the selection of the pressure angle, module, and addendum of the rack-tool. The experimental results of the grinding of gears confirm the theoretical analysis.     

SELECTION OF GEOMETRIC PARAMETERS OF GEAR AND GRINDING WHEEL TO ENSURE MAXIMUM GEAR TOOTH PROFILE ACCURACY

An analysis of possibilities for the selection of gear and tool geometry parameters is presented to reduce tooth profile errors during the grinding of gears by double tapered wheel (Hofler or Niles method), double wheel generating (Maag method) and by worm wheel techniques (Reishauer method). The selection of gear and tool geometry parameters is based on the analysis of the grid diagram of a gear and a rack. Formulas and graphs are presented for the selection of the pressure angle, module, and addendum of the rack-tool. The experimental results of the grinding of gears confirm the theoretical analysis.     

人字齿轮插齿刀的刃磨方法及刃磨装置的研究

介绍了人字齿轮插齿刀的刃磨原理、刃磨方法及刃磨装置。     

齿轮系统Rattling动力学行为研究

在考虑主动轴驱动转矩波动及齿轮副齿侧间隙的情况下,建立了单间隙齿轮系统Rattling分析的集中质量模型。计算了不同激励频率下齿轮系统振动性态随着激励幅值的增大而变化的规律。从计算得到的齿轮系统工作状态图,分析了齿轮系统振动噪声随着激励频率增大而变化的规律。计算结果还表明:激励频率在366.5 rad·s～1以下时,随着激励幅值的增大,齿轮系统由完全啮合状态的单周期振动直接激变为时而啮合时而脱啮碰撞状态的混沌振动,而在这一混沌区域内还有可能出现周期窗口;在完全脱啮的状态下,随着激励幅值的增大,某些激励频率下,依次出现单周期、三周期之后变为混沌振动;某些激励频率下,依次出现单周期、二周期、四周期的周期倍化变为混沌振动;以固有频率激振时,齿轮副在时而啮合时而脱啮碰撞的状态表现为四周期的周期振动,而且随着激励幅值的增大还会出现齿轮副完全啮合的单周期振动,之后又激变为完全脱啮的混沌振动,表现为更加复杂的非线性特征。     

直线电动机在非圆截面零件精密加工中的应用研究

对具有种类多、高精度和高频响伺服控制要求的非圆截面零件加工来说,传统进给系统已难以满足要求。近年来,直线电动机作为一种新型伺服驱动进给装置,得到广泛应用。简单介绍了直线电动机在国内、外的应用现状,综述了直线电动机的基本原理及特点。利用PMAC(Programmable multi-axis controller)时基控制法,通过椭圆形等典型非圆零件表面精密加工试验,研究了基于PMAC的直线电动机的伺服控制技术和防磁散热等问题。为推动直线电动机在高速高精度数控机床中的应用打下基础。     

单级齿轮非线性系统吸引子的数值特性研究

为了定量地判断吸引子的特性,在建立间隙函数呈分段线性时单级齿轮系统的量纲一化的动力学方程的基础上,考虑到系统在传统意义下的Jacobi矩阵并不是处处存在的,故直接从Lyapunov指数(LE)的定义出发,给出了计算系统最大Lyapunov指数的方法;基于稳态数值响应阐明了计算系统吸引子关联分维数的方法;通过与系统相图及Poincaré截面图进行比较,验证了计算Lyapunov指数及关联维数的方法的正确性;在此基础上,分别对阻尼比、齿轮综合误差以及齿侧间隙等参数对系统动力学特性的影响进行了分析,分别计算了单独改变系统阻尼比、齿轮综合误差和齿侧间隙时,系统振动的分岔图、最大Lyapunov指数图以及系统的关联维数,得到了系统振动特性随这些参数变化时的变化规律。     

脆性材料超精密磨削时影响表面质量因素的研究

首先从理论上分析了脆性材料在超精密磨削过程中影响表面质量的各种主要因素。然后针对影响脆性材料已加工表面质量的各种主要因素作了大量的试验研究。研究结果表明,对于脆性材料,砂轮的平均磨粒尺寸对已加工表面质量的影响很大。试验证明：当采用超精密磨床并在Ｖｓ＝１２００ｍ／ｍｉｎ、ｆ＝０—２００μｍ／ｒ、ａｐ＝０．１—１０μｍ的磨削条件下进行磨削时,只有当金刚石砂轮的平均磨粒尺寸小于 ２０μｍ,才能在塑性磨制模式下加工出高质量的超光滑表面。     

渐开线锥形齿轮的数控连续展成磨削

经过磨削的硬齿面渐开线锥形齿轮不仅能够实现接近于零侧隙的精密传动,并且能够提高交错轴和相交轴传动的承载能力。本文探讨了在数控蜗杆砂轮磨齿机上磨削渐开线锥形齿轮时,蜗杆砂轮参数,机床调整参数,机床内传动参数的计算原理与机床调整方法。     

LONENZ插齿机故障诊断与维修

对LONENZ插齿机刀轴蜗轮副研死的原因进行了详尽的分析,并阐述了解决的方案.     

齿轮磨削中磨削力数学模型的研究

基于锥面砂轮磨齿展成运动的几何模型,计算出砂轮在任意冲程中所磨除金属材料的几何形状尺寸,在平面磨削磨削力计算公式的基础上对该被磨除金属材料沿磨削宽度方向进行积分,得到了齿轮磨削加工过程中磨削力的计算公式,应用该公式进行了仿真计算,得到了两种提高齿轮磨削加工质量的方法。     

圆柱齿轮剐齿技术

为满足航空、航天、汽车、风能等行业发展对特殊结构齿轮的需要,针对现有齿轮加工方法无法完成非贯通、无退刀槽内斜齿加工的问题,提出一种全新概念的齿轮加工方法——剐齿。从齿轮切削加工的实现、切屑的形成、切屑的排出等角度出发,给出剐齿概念和剐齿加工的特点。依据相错轴螺旋齿圆柱齿轮啮合原理,解释剐齿加工原理。根据剐齿原理,确定剐齿加工所需运动,并推导各个运动之间的关系,建立剐齿加工运动模型。应用微分几何知识,推导切削点处的相对运动速度,分析相对运动速度的影响因素,证明剐齿切削实现的可行性。利用自行设计的数控剐齿机床和刀具进行加工验证。最后给出结论,提出需要进一步展开的研究工作。     

FORMING AND PRECISION MACHINING TO NANOMATERIALS LUMP

The technology of forming and machining lump nano-materials has been investigated. Grinding, abrasive machining test has been conducted to Fe, Co, Ni and Al lump nano-materials. Experiments have been done to measure grinding force, grinding thermal, machining roughness and micro-hardness. Image analysis is carried out by metallographic and scanning tunnel microscopic microscope. Researches provide the basis data for forming and machining lump nano-materials.     

RESEARCH OF DYNAMIC CHARACTERIATIC FOR TRANSMISSION SYSTEM

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挤压液膜阻尼器在精密孔磨削中的应用

采用液膜阻尼技术研究精密孔的加工,按照达朗贝尔原理建立了液膜阻尼砂轮主轴运动微分方程,对挤压液膜阻尼器作用下的砂轮主轴中心运动轨迹进行了仿真,基于仿真结果设计了带挤压液膜阻尼器的内圆磨床砂轮主轴并进行了磨削试验。试验结果表明,设计合理的挤压液膜阻尼器对砂轮主轴具有优良的减振作用,可使砂轮主轴的振动减小30%～45%、精密孔的加工质量提高10%～20%、机床的工作效率提高15%～25%,在机械加工领域具有十分重要的研究价值和广阔的应用前景。     

全切削型珩磨轮的设计与制造

分析了普通珩磨轮的不足,介绍了一种新型珩磨轮的设计理论和刃磨方法,这种珩磨轮能实现全刀齿面参与切削加工.其切削能力远大于普通珩磨轮,寿命也较大提高,为新型珩磨轮的推广应用提供了理论支持.     

凸曲前刀面硬质合金刮削滚刀构形方法与滚切机理的研究

本文在剖析现有硬质合金刮削滚刀构形方法利弊的基础上,着重论述了作者研究出的一种新颖构形方法。并对该种刮削滚刀的滚切机理作了阐述。切削实验结果证明它具有更优越的切削性能,抗崩刃能力强,整体寿命高,在实际应用中深受厂家欢迎。     

从CIMT 2005看磨齿机的发展趋势

通过对国内外磨齿机新技术、新工艺等发展动态的跟踪分析,得出了磨齿机向全数控化、高精度化、高速高效化、功能复合化等趋势发展.     

虚拟精密加工系统开发的研究

建立了虚拟加工系统的体系结构 ,对建模和仿真等关键问题进行了讨论 ,并开发了虚拟精密加工系统用以仿真光学零件的加工过程。     

轴承--转子--齿轮联轴器系统的振动研究

利用六个动力系数来刻划半联轴器的力学行为,建立了轴承—转子—齿轮联轴器系统的弯扭振动力学模型。最后进行了数值计算,结果表明在计算、设计轴承—转子—齿轮联轴器系统时必须考虑联轴器的影响。