内齿珩轮强力珩齿齿面粗糙度预测与工艺参数优化

为了有效降低汽车高档变速箱齿轮传动噪声,针对强力珩齿工艺参数对齿轮表面粗糙度Ra的影响,在一定工艺参数范围内采用响应曲面法设计强力珩齿试验,并建立Ra预测模型,分析强力珩齿的珩轮转速nH、Z向进给量fZ和X向进给量fX等工艺参数对被珩齿面Ra的影响规律;在满足齿面Ra≤0.36μm的精度下,通过布谷鸟搜索算法优化出最大强力珩齿效率的一组工艺参数。结果表明,在一定内齿珩轮强力珩齿工艺参数范围内,nH对被珩齿轮工件表面粗糙度影响最大,fZ和fX的影响程度基本相当,通过响应曲面法建立的表面粗糙度模型置信度高;经优化的一组强力珩齿工艺参数所加工的齿轮表面粗糙度Ra值满足齿面精度要求,可在珩齿前对被珩齿轮工件表面质量进行预测和控制。     

双圆弧齿轮齿端修形计算

双圆弧齿轮齿端修形是减小啮入冲击、降低传动噪声、避免齿端崩角、提高使用寿命的有效措施。本文提出了适合工程应用的双圆弧齿轮齿端修形计算方法，并在催裂化装置高速双圆弧齿轮工业验证中，取得了很好的效果。     

齿轮修端机的研制

对于双圆弧齿轮传动,周期性的啮入啮出冲击及齿端部的铲刮现象是齿轮传动产生振动和噪声的主要原因,合理的轮齿修形是改善齿轮传动性能、降低振动和噪声的最有效方法。此外,从双圆弧齿轮弯曲强度的角度来看,轮齿端部的抗弯曲强度较差,这也是双圆弧齿轮易崩角的原因。因此,我们希望轮齿在啮合过程中,位于端部的接触迹所受载荷尽可能小,端部修簿正是达到这一目的的有效途径。     

基于最优修形设计的变速器齿轮性能优化

以某款五挡变速器的齿轮传动机构为研究对象,利用Romax Designer软件,建立了该变速器齿轮传动机构的仿真模型,并对修形前4挡齿轮的承载情况、传递误差和齿面载荷分布情况进行了仿真分析。根据齿轮齿向修形和齿廓修形的理论,利用正交试验原理分析4挡齿轮三维修形参数的变量范围,然后利用遗传算法对齿轮修形参数实施优化,得到最优的齿轮修形参数组合,并利用整车试验验证了这一方法的有效性。对比优化前后的结果可知,利用齿轮三维修形技术可以较大程度地降低齿轮承受的应力,降低齿轮传递误差的波动幅值,优化齿轮齿面的应力分布情况,降低振动噪声。同时也能够证明利用此方法可以有效地改善齿轮的啮合情况,是优化齿轮啮合性能的有效手段。     

渗碳齿轮钢喷丸强化工艺试验研究

针对渗碳齿轮钢齿轮进行了喷丸强化试验,研究了该齿轮齿面及齿根的喷丸强化效果,找出不同的喷丸工艺参数中对喷丸表面粗糙度影响的因素和参数,寻求合理的喷丸强化工艺参数组合,为其他零件喷丸强化应用提供指导。     

齿轮修形参数对变速箱传动特性影响的研究

针对齿轮传动中的振动和噪声问题,以Masta为仿真分析平台,通过对某变速箱主减速齿轮修形的仿真计算,得到了齿顶修缘量、齿形和齿向鼓形量等修形参数的变化对齿轮传动特性的影响规律。在对齿轮传动误差和齿面最大接触应力变化规律研究的基础上,选取了目标机型主减速齿轮的最佳修形参数。噪声试验结果表明,变速箱主减速齿轮修形后,齿轮啸叫得到了明显改善。     

抛光磨削工艺对齿轮振动噪声影响的试验分析

基于对比试验探究了抛光磨削工艺对齿轮振动噪声的影响。试验对象分别为抛光磨削齿轮和常规磨削齿轮各一对。试验前,对两齿轮副的齿形齿向形貌和粗糙度进行检测以得到齿面微观形貌特征;之后,对两齿轮副进行齿轮运转试验,在不同的转速下,采集振动噪声数据,利用Matlab对试验数据处理,得到频谱和噪声变化趋势;结合两齿轮副的表面形貌特征,分析探讨了抛光磨削工艺对齿轮振动噪声的影响。由频谱对比得知,抛光磨削齿轮的振动加速度明显低于常规磨削齿轮;由噪声结果对比得知,300～600 r/min时,抛光磨削齿轮比常规磨削齿轮噪声略低;700～1 000 r/min时,两齿轮副声增加均较为缓慢;1 100～1 400 r/min时,常规磨削齿轮振动噪声比抛光磨削齿轮增加的更快。     

基于正交试验的准双曲面齿轮研磨参数优化研究

研齿是准双曲面齿轮加工工艺中最后一道精整加工工序,其研磨质量直接影响齿轮副的啮合性能和加工精度。针对后桥准双曲面齿轮研齿质量稳定性差的问题,以主轴转速、载荷转矩以及研磨循环次数为影响因素进行正交试验,通过分析上述参数对齿轮表面粗糙度的影响,结合极差分析,确定出齿面粗糙度最小的研磨参数组合,并进行了试验验证。试验结果表明,优化后的研磨参数组合可有效降低齿面粗糙度,提高研磨质量。研究为研齿加工参数选择提供一定的参考。     

硬齿面齿轮的热处理与精加工工艺研究

针对汽车变速箱中硬齿面齿轮要求耐磨性高、寿命长和传动噪声低等特点,以20CrMnTi钢材料的齿轮为研究对象,深入分析热处理工艺对20CrMnTi钢齿轮的热后变形影响。从机械加工角度,分析热处理后硬齿面齿轮的磨削、珩削两种精加工工艺,比较两者对齿轮加工精度和加工效率的影响。最后,提出了强力珩齿是提高硬齿面齿轮精度和降低齿轮传动噪声的最佳精加工方法。     

直齿轮冷精锻齿端分流参数优化设计

采用数值模拟对直齿轮冷精锻呆用浮动凹模,以及浮动凹模．齿端上下分流两种工艺进行了对比分析。试验结果表明,浮动凹模一齿端上下分流可有效地降低工怍载荷,为该方案进一步优化设计奠定了理论基础。结合正交实验设计方法和数值模拟技术,以上下分流腔高、宽4个模具设计的关键参数作为设计变量,以成形时所需工作载荷最小为优化目标,对浮动凹模一上下齿端分流腔工艺进行了参数优化。     

内齿强力珩齿与蜗杆砂轮磨齿切削机理对比分析与试验研究

内齿强力珩齿与蜗杆砂轮磨齿是实现齿轮精加工的主要工艺方法,系统深入地研究两种齿轮精加工工艺的工艺原理,洞悉二者在齿面磨削纹路的形成机理,成为齿轮精加工工艺研究的热点问题。基于空间曲面啮合原理,提出一种离散点齿面模型构建方法,分别建立内齿珩磨轮与蜗杆砂轮的齿面接触方程,并依据接触区离散点处的相对滑擦速度建立珩削纹路与磨削纹路模型。经过滚齿、渗碳淬火的工件齿轮作为精加工的毛坯件,给定相应的珩齿和磨齿工艺参数,在内啮合强力珩齿机与蜗杆砂轮磨齿机上进行精加工试验,并对齿轮的轮齿进行三维形貌检测试验,通过对比分析试验结果与预测模型,两种工艺的齿面纹路的预测模型与试验结果高度吻合,结合对三维形貌数据指标的对比分析,得出两种工艺对齿面几何精度的影响规律,研究结果为齿轮精加工工艺的提升提供了理论依据。     

预冷淬火工艺对半轴齿轮热处理变形影响的仿真研究

基于材料组织热动力学及热处理商用仿真软件,结合某企业汽车半轴齿轮热处理工艺,探讨预冷淬火工艺参数对半轴齿轮热处理变形的影响。以20Cr Mn Ti半轴齿轮为研究对象,通过JMat Pro软件建立20Cr Mn Ti半轴齿轮材料性能数据库,使用DEFORM软件计算出齿轮渗碳淬火及预冷淬火工艺参数与半轴齿轮渗碳淬火后变形量之间的定量关系。研究表明,优选齿轮经渗碳淬火与预冷淬火工艺参数可合理控制半轴齿轮的整体变形范围及最大变形值;对于所研究的半轴齿轮,轴孔整体热处理变形锥度可减小12.9%,齿端与轴端锥度可减小12.5%;DEFORM软件是优化热处理工艺、控制热处理变形的优良工具。     

研磨参数对等高齿研磨质量的影响研究

研磨加工是针对齿轮的切齿误差和热处理变形的微整形工艺,在齿轮副中的对跑过程中利用研磨介质进行齿面的定点研磨,达到改善齿形精度和齿面粗糙度的目的。针对奥制等高齿准双曲面齿轮研磨加工中存在多种因素影响研齿质量的问题,采用田口方法对研磨参数中的主轴转速、制动力矩、齿侧间隙进行稳健性参数设计,以齿轮表面粗糙度为评价指标,找出使信噪比SNR值最高的因素水平设置,并以格里森600HTL数控研齿机为载体做正交实验,验证了参数设计结果的准确性。试验评价了各因素对齿轮表面粗糙度影响的显著性,选出了试验范围内最优的水平组合,达到优化研齿工艺和改善研磨质量的目的。     

基于有限元法的齿端修形设计及影响因素分析

以某增速传动齿轮副为研究对象,运用三维接触有限元法计算分析了啮合过程中轮齿沿齿向的弯曲变形和接触应力分布,并与经典计算方法比较验证了有限元结果的合理、可信。针对轮齿变形引起的接触应力齿端偏载现象,结合啮合过程齿面偏差提出了齿端修形设计和计算方法,修形后齿轮接触应力分布得到改善,表明该方法的合理性。计算分析了法向力、齿宽、分度圆直径、支撑跨度等因素对齿端修形量的影响规律,结果表明每个参数对修形量都有影响,其中法向力和齿轮宽径比影响程度较大。     

渐开线齿轮不同形式齿廓偏差对齿轮噪声的影响

在高速传动系统中,齿廓总偏差作为影响齿轮系统振动和噪声的重要因素已经引起设计者的重视.对齿轮传动系统中常见的轮齿不同形式的齿廓(正确渐开线、中凸、中凹、正压力角和负压力角)偏差对齿轮啮合噪声的影响进行系统的试验研究.试验结果表明,负压力角齿廓偏差的齿轮作被动轮时,噪声最大;正压力角齿廓偏差的齿轮噪声较小;中凹齿廓齿轮噪声较大;正确渐开线和中凸齿廓齿轮噪声较低.对5种不同齿廓偏差齿轮的噪声试验结果进行分析比较,建议在不影响重迭系数和传动精度的前提下,可以对齿轮采取"顶刃修缘"措施.     

降低机床齿轮噪声的工艺措施

降低机床齿轮噪声是一项系统工程。对齿轮加工过程中齿形修缘、齿向修缘、留磨齿轮滚刀改进、齿轮磨削工艺及组装齿轮工艺等诸方面进行了有益的探索和研究,为控制机床齿轮噪声提供了一些新的思路和方法。     

轿车天窗电机低噪声斜齿轮式蜗杆副传动设计

为了提高轿车微电机中斜齿轮与蜗杆啮合传动副的使用寿命并降低噪声,从斜齿轮和蜗杆的设计参数人手,介绍了金属蜗杆塑料斜齿轮传动的参数计算方法,并通过运动仿真GAE分析和试验,验证参数计算方法及参数值是否合理,从而确定合适的参数,有效降低了传动振动和噪声。     

基于CATIA的端铣加工齿轮的建模和仿真

针对传统加工齿轮时存在的切削效率较低的问题提出端铣加工齿轮的方法。应用计算机软件CATIA对渐开线变位直齿轮进行了参数化三维建模,并对其进行了加工仿真。采用通用铣削刀具对该渐开线变位直齿轮进行端铣加工,针对端铣刀粗加工渐开线齿轮齿廓时存在的加工轨迹重复现象提出解决办法,并利用球头铣刀进行了半精加工、精加工渐开线齿轮齿廓的加工仿真。端铣加工齿轮有效提高了加工效率和加工精度。     

斜齿中间轴热装对齿工艺的研究

中间轴热装对齿工艺是我公司为全新平台产品开发的新工艺。通过理论分析和试验验证等手段,研究热装温度的确定、加热对齿轮金相组织和齿廓、螺旋线的影响、对齿夹具的设计原理、热装对齿过程中各影响因素的量化分析等方面内容,最终确定了合理的热装温度区间,并通过设计非标对齿夹具,实现了产品的批量生产。该工艺精准可控,对轴和齿轮没有损伤,位置度误差小,避免了传统中间轴冷压装时出现的噪声和对轴的损伤,具有很大的推广意义。     

基于UG内啮合珩齿的仿真加工分析

内啮合珩齿是一种齿轮精密加工的工艺方法,由于其斜齿内珩轮与直齿圆柱齿轮属于交错轴齿轮副,齿面之间存在着微量的干涉。通过去除干涉量可得到鼓形齿,而鼓形齿对于降低噪声,增强齿轮传动的平稳性都有极大的益处。由于交错轴齿轮副的啮合情况非常复杂,轮齿之间的干涉量解析计算也难以实现。为此利用三维建模软件UG/NX实现了对圆柱内斜齿轮和直齿圆柱齿轮参数建模和装配,通过模拟齿轮的啮合运动,成功将干涉部分切除加工出鼓形齿。最终得到单个齿上的干涉量。