等高齿对数螺旋锥齿轮加工仿真

对数螺旋线作为齿向线的螺旋锥齿轮称之为对数螺旋锥齿轮,对数螺旋锥齿轮按照齿高分有渐缩齿与等高齿两类,它具有沿齿向线方向螺旋角处处相等这一显著优点。由于等高齿螺旋锥齿轮具有传动平稳性高、运转噪音低等优点,等高齿螺旋锥齿轮在我国应用越来越广泛,尤其在重型卡车中。但与一般的螺旋锥齿轮相比,其空间啮合理论较为复杂。通过研究基于UG的CAM功能,创建刀具、几何体以及程序,计算等高齿对数螺旋锥齿轮的刀具轨迹仿真,为实现齿轮的数控加工奠定基础。     

螺旋锥齿轮圆角表面加工研究

目的提高和保证螺旋锥齿轮圆角表面质量,提高加工效率。方法改变以往依靠人工打磨的方式对螺旋锥齿轮圆角表面进行加工,提出应用数控五轴加工中心的方法,借助UG软件的CAM功能对螺旋锥齿轮表面进行数控加工自动编程处理,模拟加工功能来检测走刀路径是否正确,并进行表面精度检测及仿真加工无干涉、无碰撞检验,生成的CLS刀位文件经过专用后置处理得到NC程序,最后在VERICUT软件平台上的虚拟五轴加工中心模拟仿真加工螺旋锥齿轮圆角表面。结果通过UG的CAM功能及VERICUT仿真加工,螺旋锥齿轮的齿廓圆角达到(0.3±0.07)mm,表面粗糙度值为0.64μm,整体一致性好,满足设计要求。结论采用传统的五轴联动机床进行螺旋锥齿轮齿廓的倒角、倒圆加工,可获得理想的齿廓圆角尺寸,提高了螺旋锥齿轮表面精度。     

高接触比螺旋锥齿面修形方法及动态特性研究

为抑制高接触比螺旋锥齿轮传动的振动,提出一种新的高阶齿面修形方法。根据高接触比螺旋锥齿轮的啮合特点,提出一种新的修形曲线,采用辅助齿面修形方法生成高阶修形螺旋锥齿轮。在考虑齿变形的情况下,计算了高阶修正弧齿锥齿轮传动的载荷传递误差和啮合冲击,在此基础上建立了降低高接触比螺旋锥齿轮传动的载荷传递误差和啮合冲击的优化模型。仿真结果表明：与二阶修形弧齿锥齿轮相比,高阶齿面修形方法不仅可以有效降低高接触比螺旋锥齿的载荷传递误差、啮合冲击和动态负载系数,而且可以提高其在全速范围内的动态性能。     

数控螺旋锥齿轮机床空间精度与加工精度关系的研究

研究了数控螺旋锥齿轮机床的空间精度与工作精度的关系,使用激光多普勒位移检测仪和Sigma系统的MM齿轮检测仪进行了检测与分析,实验证明经空间误差补偿后,数控螺旋锥齿轮机床加工出来的螺旋锥齿轮齿形误差已明显减少,而齿距累积误差和齿距偏差也有一定程度的减少.     

基于平底铣刀的螺旋锥齿轮齿面加工轨迹规划

针对当前螺旋锥齿轮采用专用机床及刀盘加工时，设备价格高昂且通用性不强的问题，提出采用平底铣刀在通用五轴机床上进行螺旋锥齿轮加工。通过齿轮啮合原理和包络加工原理构建螺旋锥齿轮参数化模型，规划出采用平底铣刀端铣的粗加工轨迹，以及采用平底铣刀侧铣凹凸两侧面的半精加工及精加工轨迹，并对获得的刀具轨迹进行齿面加工仿真。结果表明加工表面相对均匀，能够实现在五轴机床上加工螺旋锥齿轮，提高了大规格或单件小批量齿轮加工的通用性和经济性。     

我国大型数控机床技术取得重大突破

4月2日,中南大学传出喜讯,由该校机电工程学院博士生导师曾韬教授主持研发的H2000C数控螺旋锥齿轮铣齿机和H2000G数控螺旋锥齿轮磨齿机,日前在株洲投入应用,加工完毕的一对直径为1 400 mm的螺旋锥齿轮,将赴京参加本月11日举办的北京国际机床展览会。这一设备的研制成功,填补了国内高性能复杂装备制造的又一空白,也宣告我国大尺寸螺旋锥齿轮加工长期依赖进口成为历史。大尺寸螺旋锥齿轮广泛用于矿山、冶金、建材、能源等国家支柱产业的大型减速机中,过去我国长期依赖进     

大型螺旋锥齿轮的加工

螺旋锥齿轮比直齿锥齿轮有重合系数大、传动平稳、承载能力高、寿命长等优点,大型螺旋锥齿在重型机器上广泛使用,我厂承担的650连轧机制造中,就有六对螺旋锥齿轮。锥齿轮的大端端面模数为34～36毫米,直径为1462～2481毫米,外锥距为1411～1612毫米。对于制造这样大型的螺旋锥齿轮,将一台精度失效的5米圆柱齿轮铣齿机改装成用指形铣刀加工大型直齿锥齿轮和螺旋齿锥齿轮的机床,改装后的铣齿     

面向螺旋锥齿轮网络化闭环制造的集成系统框架

针对螺旋锥齿轮网络化闭环制造中信息集成统一管理的需求,构建了螺旋锥齿轮网络化闭环制造集成系统架构,建立了螺旋锥齿轮网络化闭环制造集成系统的运行模式,基于分层设计思想开发了螺旋锥齿轮网络化闭环制造集成系统,并通过螺旋锥齿轮的网络化闭环制造应用试验,验证了该集成系统框架的可行性和实用性。该集成系统框架为螺旋锥齿轮的网络化闭环制造奠定了信息管理基础。     

螺旋锥齿轮齿顶线数学建模方法

在螺旋锥齿轮齿顶倒棱加工中,刀具按照一定的轨迹运动,首先要明确齿顶线的数学模型。从螺旋锥齿轮齿面的加工原理出发,得到了螺旋锥齿轮齿面的数学模型,然后与齿轮外圆锥面方程按照曲面求交的方法得到了齿顶线的数学模型,为螺旋锥齿轮齿顶倒棱加工提供理论支撑。     

从动螺旋锥齿轮双向对挤高效精密成形新工艺研究

根据从动螺旋锥齿轮形状特点和成形工艺要求,本文提出一种新成形工艺:双向对挤高效精密成形新工艺。对从动螺旋锥齿轮成形过程进行了数值模拟。结果表明,采用新工艺成形从动螺旋锥齿轮过程中齿型腔可以顺利填充,齿形良好。载荷-行程曲线变化正常,变形过程可大致划分为自由变形、充满、角隅充填3个阶段。与传统的单向闭塞模锻成形工艺对比,最大载荷值降低约23%。等效应力在模具承受范围内,无破坏现象出现,证明材料流动性较好、新工艺可行。研究结果可为从动螺旋锥齿轮成形提供参考。     

螺旋锥齿轮网络化闭环制造的通信控制系统研究

针对螺旋锥齿轮网络化闭环制造中网络构建和数控设备集成控制的需求,构建了基于工业以太网的数控设备集成控制模型,开发了螺旋锥齿轮数控设备集成控制的通信控制系统,并通过螺旋锥齿轮的网络化闭环制造应用试验,验证了该集成控制模型和通信控制系统的可行性和实用性。该集成控制模型与通信控制系统为螺旋锥齿轮的网络化闭环制造奠定了网络通信控制基础。     

螺旋锥齿轮摆辗成形凹模电极的设计与制造

螺旋锥齿轮摆辗成形凹模通常采用电火花加工,用于电火花加工的电极对于模具型腔的制造精度具有重要影响.对螺旋锥齿轮与工具电极尺寸传递规律进行研究,并在此基础上设计凹模工具电极.最后对设计的电极齿形进行加工和检测,为齿轮摆辗成形凹模电极设计制造提供了科学依据.     

基于实际切齿刀具的螺旋锥齿轮侧隙分析

加工刀具形状对螺旋锥齿轮的齿面形成有很大的影响.本文提出了基于实际切齿刀具形状的螺旋锥齿轮齿面确定的方法和步骤.论述了螺旋锥齿轮轮齿实际侧隙的确定方法和过程,给出了螺旋锥齿轮侧隙最优化调整的方法.     

螺旋锥齿轮齿顶线数学建模方法（英文）

在螺旋锥齿轮齿顶倒棱加工中,刀具按照一定的轨迹运动,首先要明确齿顶线的数学模型。从螺旋锥齿轮齿面的加工原理出发,得到了螺旋锥齿轮齿面的数学模型,然后与齿轮外圆锥面方程按照曲面求交的方法得到了齿顶线的数学模型,为螺旋锥齿轮齿顶倒棱加工提供理论支撑。     

螺旋锥齿轮离散齿面数字仿真加工方法研究

基于螺旋锥齿轮HFT加工方法,建立了螺旋锥齿轮的仿真加工模型,通过编制仿真加工程序,获取了螺旋锥齿轮齿面离散点,在此基础上实现了螺旋锥齿轮齿面的NURBS表示,并通过实例验证了该方法的可行性.     

成形法螺旋锥齿轮硬齿面高速铣削的可行性研究

由于成形法螺旋锥齿轮的大轮具有直齿廓且齿数多,磨齿加工的效率低,因此,考虑对其采用高速切削加工的方法.经论证表明,选择合适的夹具、机床与刀具可以实现成形法螺旋锥齿轮硬齿面的高速铣削,实现＂以铣代磨＂,可提高加工效率.     

螺旋锥齿轮摆辗凹模的断裂失效

螺旋锥齿轮是差速器的核心部件,其精密模锻过程中存在角隙充填不满和成形力过大的问题。利用摆辗成形过程中金属周向流动容易的特性,可以克服这些困难。由于螺旋锥齿轮齿线长而弯曲,其摆辗成形过程中,模具经常断裂失效。本文建立了螺旋锥齿轮摆辗有限元模型,对其成形过程进行模拟;利用点跟踪的方法,对凹模齿根凸面和凹面的周向应力和径向应力进行研究;分析了凹模齿根应力和不均衡应力,得到外端凸面的应力值过大和外端不均衡应力过大是模具经常断裂失效的主要原因,提出了增加凹模齿形外端的强度是提高凹模寿命的有效方法。     

螺旋锥齿轮磨削裂纹产生原因及预防措施综述

通过对螺旋锥齿轮在实际工况下的重要作用和结构特性分析,总结了目前国内外对齿轮表面磨削裂纹产生原因分析和预防措施改进的研究现状。通过分析得出:螺旋锥齿轮表面产生磨削裂纹的主要原因分为热处理工艺过程导致的内因和磨削加工工艺过程导致的外因。基于对螺旋锥齿轮表面产生磨削裂纹内因和外因的分析,得出螺旋锥齿轮分别在热处理和磨削加工工艺等过程中避免表面裂纹产生的预防措施。     

螺旋锥齿轮的电火花跑合

螺旋锥齿轮的精整加工,在现行生产中采用传统的机械研磨,由于缺点较多,是生产中比较突出的薄弱环节。为此,我们对螺旋锥齿轮电火花跑合进行了试验,研究成功了“螺旋锥齿轮摆动小轮节锥可控硅高频电火花跑合新技术”,获得了明显的技术经济效果。     

偏心套转速对螺旋锥齿轮摆辗成形的影响

摆辗成形过程中不同的上模运动轨迹对螺旋锥齿轮的摆辗成形有重要的影响,而上模的运动轨迹由内外偏心套的转速决定。单辊摆辗过程中,偏心套转速的改变会引起玫瑰线和螺旋线运动周期和轨迹形状的改变。以材料为20CrMnTiH钢的螺旋锥齿轮为研究对象,通过UG建立了三维有限元模型,并利用Deform-3D详细研究了当偏心套转速不同时,轨迹运动周期和轨迹形状的变化对摆辗成形螺旋锥齿轮成形力能参数、变形均匀性、齿根损伤因子和接触面积的影响规律。结果表明:不同的偏心套转速对玫瑰线和螺旋线摆辗成形螺旋锥齿轮的影响规律具有相似性,螺旋锥齿轮在玫瑰线和螺旋线轨迹摆辗成形过程中取周期T=3 s、转速比|n_1/n_2|=6/7较为合适。