ZK、ZI、ZN蜗杆齿槽法截齿廓的分析比较

ZK蜗杆齿面是圆锥面的包络面,通常在螺纹磨床上用双锥砂轮磨削而成,加工原理如图1所示。由于ZK蜗杆随着砂轮直径D。增大(缩小)对ZI(ZN)蜗杆有某种近似性,由于盘状锥面刀具易于制造并能提高生产率,因此ZK、ZI、ZN蜗杆的相互关系,引起了生产者的兴趣和标准工作者的重视。今天进一步研究这一问题,对指导生     

圆柱蜗杆任意截面的齿形计算

文中以ZK型圆柱蜗杆法截面齿形的计算为例来说明圆柱蜗杆任意截面的齿形齿厚计算方法，分析了加工蜗轮的刀具齿形用直线代替的情况和砂轮直径变化对ZK蜗杆齿形的影响。     

圆弧齿圆柱蜗杆齿面精确磨削

制造高质量的圆弧齿圆柱蜗杆副时,在工艺上必须解决蜗杆齿面的磨削。由于砂轮必须是被磨削蜗杆螺旋面的包络曲面,而实际设计计算时,其砂轮曲面求解相当繁杂,不但周期长,甚至人工无法求解。故传统工艺常采用近似磨削法,从而影响到加工精度。针对这一情况,我们应用空间啮合理论,对圆弧齿圆柱蜗杆磨削过程进行新的、严密的理论推导,得出了啮合方程和砂轮轴向廓线的数学模型,并借助电脑辅助设计,解决了其工艺关键:砂轮曲面求解及靠模设计,实现了圆弧齿圆柱蜗杆齿面的精确磨削。     

基于AutoCAD的ZK蜗杆仿真加工

ZK蜗杆是一种基于锥面砂轮包络而成的磨削型蜗杆，它的齿形不像其他圆柱蜗杆一样，只与蜗杆参数（m，z，d1）有关，还与刀具的参数有关。     

ZK蜗杆磨削中砂轮廓形的智能化修整

提出了包含多个砂轮修整参数的锥面砂轮数学模型，推导出了基于该砂轮模型的ZK蜗杆齿面方程。在此基础上，讨论了数学模型中修整参数对砂轮廓形的影响规律，提出了ZK蜗杆磨削过程中砂轮的智能化修整原理，实现了根据砂轮半径的变化对砂轮廓形进行高精度、实时地自动修整。     

斜齿面齿轮蜗杆砂轮磨削的双参数法

针对面齿轮硬齿面磨削加工中存在的困难,提出用蜗杆砂轮磨削的双参数法来磨削面齿轮。借助一个渐开线斜齿圆柱齿轮的刀具齿面推导出蜗杆砂轮齿面,由蜗杆砂轮齿面经双参数包络生成斜齿面齿轮齿面。确定了刀具轴与蜗杆砂轮轴夹角大小,分析了双参数包络的形成及包络过程,并用计算机形成了可视化结果,获得了理想的面齿轮齿面。     

用于磨削面齿轮的蜗杆砂轮修整方法研究

为了实现面齿轮磨齿加工,采用包络原理对面齿轮磨削蜗杆砂轮齿形进行设计,并对蜗杆砂轮的修整方法进行研究.建立了蜗杆砂轮齿面的包络坐标系;给出了蜗杆砂轮产形面方程;推导了蜗杆砂轮齿廓的曲面方程,利用Matlab软件对蜗杆砂轮齿廓进行了仿真,根据面齿轮磨削蜗杆砂轮的齿面生成原理,给出了修整工具的齿廓形状、齿宽限制以及修整工具...     

瑞士赖斯豪尔公司RZP型蜗杆砂轮磨齿机的工作特点

为了满足汽车、摩托车等行业的齿轮大量生产的需要,进一步提高磨齿生产效率,瑞士赖斯豪尔(Reishauer)公司近几年来在研究一种新的啮合原理的基础上,发展了一种RZP型蜗杆砂轮磨齿机。这种磨齿机有下列特点: 1.采用与原蜗杆砂轮磨齿机不同的啮合原理 RZP型蜗杆砂轮磨齿机采用球面蜗杆传动的啮合原理,其蜗杆砂轮具有特殊的几何形状(如图)。在磨齿过程中变原来蜗杆砂轮磨齿机的瞬时点接触为瞬时线接触,当砂轮轴线与工件轴线之间的夹角适当时,接触线便能包容全部齿宽。机床不需要沿工件轴线的走刀运动便能磨出整个齿宽,工件只需转一周即可完成全部齿的磨削。     

蜗杆砂轮磨齿机深切缓进磨削

用蜗杆砂轮磨削渐开线齿轮 ,其基本原理是相当于一对相错轴斜齿圆柱齿轮的空间啮合 ,蜗杆砂轮相当于一个螺旋角很大的具有切削能力的斜齿圆柱齿轮 ,与工件在一定速比关系下作空间啮合 ,按展成原理来完成渐开线圆柱齿轮的精加工。常规的蜗杆砂轮磨齿机采用的是多次走刀磨削方式 ,即在每次走刀后 ,在工件上下换向点上蜗杆砂轮向工件进给的固定增量。同时采用定期切向移位使蜗杆砂轮新的部分进入磨削 ,以保证磨削效率和磨削精度。但是由于每次进给量小 ,同时定期移位法不能保证蜗杆砂轮的每一截面都参与磨削 ,这样也增加了砂轮修整的次数 ,从而…     

六轴数控蜗杆砂轮磨齿机磨削面齿轮的方法

建立六轴数控圆柱齿轮蜗杆砂轮磨齿机磨削面齿轮的理论模型。提出以初始设计蜗杆砂轮轴截面齿形为基本参数,并考虑齿廓抛物线修形来设计金刚滚轮,再用于修整椭球式蜗杆砂轮的方法。利用双参数啮合方程建立了面齿轮磨齿加工的齿面方程。齿面磨削仿真及轮齿接触分析表明,直接以蜗杆砂轮轴截面齿形作为金刚滚轮齿廓来修整砂轮,所磨削得到的面齿轮齿面压力角偏小,且传动误差为不连续的上凹形曲线。当给滚轮以抛物线修形设计之后,所磨削的面齿轮齿面偏差基本为负值,传动误差曲线为良好的连续上凸式抛物线形。承载接触分析表明新的设计可以减轻齿顶边缘接触,减小冲击振动。数值算例表明,采用该方法磨削加工的面齿轮可以获得较高的精度和良好的啮合性能,并给出了试验验证。     

影响ZK蜗杆传动性能的误差分析与控制

小模数精密锥面包络圆柱蜗杆(ZK蜗杆)是一种非线性螺旋曲面蜗杆,传统的车削加工方法难以保证其加工精度,现多采用由锥形铣刀(或砂轮)包络而成的铣削加工方式。针对ZK蜗杆的特点,在分析影响ZK蜗杆传动性能的误差基础上,对铣削加工过程中如何控制齿形、齿厚、螺旋线误差和齿面粗糙度进行了阐述。结合生产实际经验,提出了行之有效的精度控制方法和检测措施,对提高ZK蜗杆以及同类型的蜗杆的设计水平和制造精度具有现实的指导意义。     

摆动式蜗杆砂轮磨齿机

为了提高现有蜗杆砂轮磨齿机的加工精度和表面光洁度,以及在这类机床上进行鼓形齿和锥形齿的磨削,(朿页)斯豪威尔(Reishauer)厂设计了一种所谓摆动式蜗杆砂轮磨齿机。这种机床的结构和工作原理与该厂生产的ZB型磨齿机基本相同,只是在精磨情况下采用了自由磨削的同时,使工件沿着平行于砂轮轴线作微小的摆动。     

知识窗

正法向弦齿厚(normal chordal tooth thickness)斜齿圆柱齿轮或圆柱蜗杆的一个齿两侧齿线之间的法向齿厚所对应的弦长。可用法向弦齿厚来检测斜齿轮或圆柱蜗杆的切齿深度。法向磨削力(lnormal grinding force)磨削力在砂轮表面法线方向上的分力。是砂轮对工件表面的压力。法向磨削力的大小,影响砂轮的磨损和工件的弯曲,进而影响加工精度和表面质量。     

面向降噪的蜗杆砂轮磨削齿面纹理改善方法

蜗杆砂轮磨是广泛应用于中小模数齿轮的批量精加工方法,但在实际加工过程中,蜗杆砂轮磨齿易在齿向形成规则的平行齿面纹理,从而增大了齿轮的啮合噪声。分析磨削过程中蜗杆砂轮与齿轮的接触特性,建立了啮合方程和接触点方程,阐述了接触迹构成整个齿面的机理;分析蜗杆砂轮磨齿的磨削特性,建立瞬时接触点的磨削速度和形状模型,计算磨粒在齿面上的磨削路径,分析磨削特性对齿面微观几何结构的影响,得到齿面的整体纹理模型;结合齿面纹理与噪声激励的关系,分析出齿面规则纹理对齿轮噪声的影响机理,提出按照正弦函数变化的冲程变速蜗杆砂轮磨齿加工方法;进行了蜗杆砂轮磨削常规加工与变冲程速度加工的对比试验,结果表明,该方法加工的齿面接触点位置具有一定的随机性,形成不规则的齿面纹理,不同转速下齿轮啮合噪声声压级总值减小约3.5 dB,已经达到改善齿面纹理的效果。     

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。     

用计算机求解曲纹蜗杆砂轮曲面

磨削曲纹圆柱蜗杆齿面时,砂轮必须修正成特定的形状,砂轮曲面必须被磨削蜗杆螺旋面包络。而实际设计计算时,砂轮曲面的求解相当繁杂,周期很长,甚至人工无法求解。针对这一情况,我们利用PC1500计算机对砂轮曲面进行求解,并对其结果进一步进行分析,取得了良好的效果。使工作效率,计算精度都明显提高。     

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。     

变厚齿轮的锥形蜗杆砂轮磨削方法

为实现变厚齿轮的精密高效磨削,提出锥形蜗杆砂轮连续展成磨削工艺。根据变厚齿轮的特性建立锥形蜗杆砂轮模型,分析锥形蜗杆砂轮磨削变厚齿轮的运动几何学原理;推导锥形蜗杆砂轮主要参数的计算公式,给出金刚滚轮单面修整方法,并运用解析计算法计算滚轮和砂轮接触线,从而求解锥形蜗杆砂轮齿面方程;基于软件MATLAB数字计算方法计算共轭齿面接触线,将其螺旋投影,获得啮合齿轮齿面端面廓形点坐标;通过与理论廓形对比得到量化的齿面廓形误差结果,分析结果验证了该磨削工艺的实际准确性,其对实现变厚齿轮的高效低成本精密磨削有重要意义。     

基于成形磨削的大模数修形风电齿轮几何误差建模

因能够有效减小齿轮啮合过程中的冲击,改善载荷分布不均,减少振动和降低噪声,齿面修形技术在风电齿轮中被广泛应用。而成形磨削是风电齿轮加工的最后一道工序,其直接决定了齿面的最后精度。求解成形磨削的几何误差,对于规划成形磨削加工路径,提高齿面加工精度至关重要。为求解成形磨削几何误差,首先,建立了包含齿廓修形、螺旋线修形（包含鼓形修形和螺旋角修形）的齿面模型;然后,根据齿面参数、砂轮齿轮轴线公垂线长度以及交错角,求解了成形磨削的接触线,构建了成形磨削齿面;最后,利用理论齿面和成形磨削齿面,定义了成形磨削几何误差,构建了齿面成形磨削的几何误差模型;并给出了减小成形磨削几何误差的建议。     

曲纹面圆柱蜗杆传动的啮合原理

曲纹面圆柱蜗杆的齿面是由梯形圆盘刀具加工而成的。由于在齿面的任一截面上的齿廓线均为曲线,故称其为曲纹面圆柱蜗杆。在动力蜗杆传动中,它几乎完全取代了阿基米德蜗杆传动。这是因为阿基米德蜗杆的磨削很难保证其准确的理论齿形,而梯形圆盘砂轮的修型、调整都很方便,且容易获得高精度的蜗杆传动副,所以对阿基米德蜗杆及蜗轮滚刀的磨削往往采用梯形圆盘砂轮。阿基米德蜗杆经这样磨削后,就变成曲纹面圆柱蜗杆。DIN中早已订有这样蜗杆传动的标准;在我国,许多工厂在生产阿基米德蜗轮滚刀和磨削阿基米德蜗杆时,均是按曲纹面蜗杆成形的。关于上述蜗杆传动的啮合理论,曾有过研究[6～12],但还很不完善,特别是关于一、二类界限线和诱导法曲率的计算公式至今尚未见到,其啮合特性的研究亦待深入,所有这些都是进一步研究曲纹面圆柱蜗杆传动的啮合理论及其载能力稳妥待解决的问题。本文依据南开大学的齿轮啮合理论推导出有关的计算公式,并对某些啮合特性进行了研究,得出了一些有益的结论。因篇幅所限,公式的推导过程没详细给出,除注明出处者外,其余公式的推导过程请见文献[22]。