單頭蝸桿式剃齒刀結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、齒輪機(jī)構(gòu)是一種傳遞運(yùn)動(dòng)和機(jī)器動(dòng)力的機(jī)構(gòu)，應(yīng)用非常廣泛。齒輪傳動(dòng)具有功率范圍大、傳動(dòng)效率高、圓周速度高、傳動(dòng)比準(zhǔn)確、壽命長(zhǎng)、工作可靠等特點(diǎn)。齒輪傳動(dòng)的好壞與齒輪的設(shè)計(jì)和制造水平將有關(guān)，而齒輪刀具的設(shè)計(jì)、制造等是影響齒輪加工質(zhì)量的關(guān)鍵因素，采用滾、剃加工的產(chǎn)品，剃齒后齒形常產(chǎn)生中凹。為此本文對(duì)齒輪的自由剃齒進(jìn)行了研究。
　　本文研究了一種新型的單頭蝸桿式剃齒刀，對(duì)此刀具的齒形擬合誤差和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，這種剃齒刀容屑槽為通槽型，其制造工

2、藝簡(jiǎn)單，齒形精度易于保證，能在滾齒機(jī)上實(shí)現(xiàn)自由剃齒，在剃齒的過(guò)程中能避免或者減小齒形中凹的產(chǎn)生，且齒形精度可達(dá)6-7級(jí)。
　　運(yùn)用了齒輪嚙合理論和微分幾何，提出了蝸桿式剃齒刀自由剃齒原理;推導(dǎo)了蝸桿式剃齒刀漸開(kāi)線蝸桿法截面齒形曲線方程和剃齒刀與被剃齒輪的嚙合線方程，并且將蝸桿式剃齒刀漸開(kāi)線蝸桿法截面齒形曲線采用直線擬合，對(duì)擬合誤差進(jìn)行優(yōu)化，將其控制在1μm以內(nèi);建立了剃齒刀加工齒輪時(shí)的重合度計(jì)算公式，且由分析可知，剃齒時(shí)的重合度在

3、2左右，理論上避免了齒形中凹的產(chǎn)生;對(duì)蝸桿式剃齒刀剃齒時(shí)在節(jié)圓上的切削速度的分析表明:剃齒切削速度隨著蝸桿式剃齒刀螺旋角的增大而增大，蝸桿式剃齒刀螺旋角一般80°多，盤(pán)形剃齒刀螺旋角在10°左右，因此蝸桿式剃齒刀切削速度大，切削力小。
　　通過(guò)力學(xué)原理，對(duì)剃齒刀剃齒時(shí)的受力進(jìn)行了分析計(jì)算，在滿足剛度的條件下，利用MATLAB遺傳算法工具箱對(duì)蝸桿式剃齒刀的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。然后增加優(yōu)化后的刀齒數(shù)量，在受力情況下對(duì)刀齒的變形量進(jìn)行計(jì)算，