基于滚齿加工的线接触螺旋锥齿轮研究

论文摘要

以现有的螺旋锥齿轮啮合理论为基础,提出一种采用变模数滚刀加工线接触螺旋锥齿轮的新方法。论文内容如下:首先,分析了螺旋锥齿轮加工现状。阐述了螺旋锥齿轮啮合理论的发展,总结了螺旋锥齿轮的加工方法、加工特点,及各种加工方法中存在的问题和解决方法。其次,阐述了滚削加工螺旋锥齿轮的基本原理,说明了假想平面齿轮原理,共轭齿面形成原理Oliver第一法在本滚削加工中的应用,计算了滚刀的最小工作长度,分析了刀齿布置对于齿面精度的影响,揭示了锥齿轮加工干涉情况。第三,建立了滚削锥齿轮的数学模型,推导了理想状况下滚削螺旋锥齿轮的啮合方程、滚刀齿面上的接触线方程,锥齿轮的齿面方程。最后,对滚削加工的螺旋锥齿轮进行三维造型,然后装配并进行啮合运动仿真,验证了两齿轮为线接触。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 螺旋锥齿轮的分类
• 1.2 螺旋锥齿轮的传动特点、应用场合
• 1.3 螺旋锥齿轮设计加工现状
• 1.4 螺旋锥齿轮啮合理论研究现状
• 1.5 本课题研究的内容及意义
• 1.5.1 课题内容简介
• 1.5.2 课题研究意义
• 第二章 锥齿轮啮合理论及其加工原理
• 2.1 锥齿轮啮合理论及其加工原理
• 2.1.1 齿廓曲面的形成
• 2.1.2 假想平面齿轮原理和假想平顶齿轮原理
• 2.2 直齿、斜齿锥齿轮加工方法及啮合特点
• 2.2.1 直齿锥齿轮加工方法
• 2.2.2 直齿锥齿轮啮合特点
• 2.2.3 斜齿锥齿轮加工方法及啮合特点
• 2.3 弧齿锥齿轮加工方法、加工缺陷及解决方法
• 2.3.1 弧齿锥齿轮加工方法
• 2.3.2 弧齿螺旋锥齿轮加工缺陷及解决
• 2.4 摆线齿锥齿轮加工方法、啮合缺陷及解决
• 2.4.1 摆线齿螺旋锥齿轮加工原理及方法
• 2.4.2 摆线齿螺旋锥齿轮的加工缺陷及弥补措施
• 2.5 本章小结
• 第三章 变模数滚刀加工锥齿轮的基本问题
• 3.1 变模数滚刀加工锥齿轮的基本原理
• 3.2 滚刀加工锥齿轮的运动关系
• 3.3 滚刀加工锥齿轮的齿线形式
• 3.4 滚刀轴截面有效切削长度的确定
• 3.5 滚刀刀齿布置（位置和数量）对齿面精度的影响
• 3.6 滚刀加工切削干涉问题
• 3.7 本章小结
• 第四章 滚齿加工锥齿轮的啮合理论研究
• 4.1 滚齿加工螺旋锥齿轮的数学模型
• 4.1.1 坐标系的建立
• 4.1.2 坐标变换问题
• 4.2 相对速度求解
• 4.3 啮合方程
• 4.3.1 法矢量求解
• 4.3.2 滚刀上的接触线方程
• 4.3.3 锥齿轮的齿面方程
• 4.3.4 滚齿加工的啮合线
• 4.4 本章小结
• 第五章 滚齿加工螺旋锥齿轮虚拟实体啮合仿真研究
• 5.1 滚齿加工螺旋锥齿轮的实体造型
• 5.1.1 建模步骤
• 5.1.2 求解离散数据点
• 5.1.3 锥齿轮的三维造型
• 5.2 滚齿加工螺旋锥齿轮的啮合接触仿真研究
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 第七章 致谢
• 参考文献