齒輪齒面超聲滾壓強化技術(shù)研究.pdf

1、隨著高速列車和航空、國防領(lǐng)域的快速發(fā)展，齒輪傳動的應(yīng)用日益廣泛，同時對于高速、重載條件下齒輪傳動的穩(wěn)定性和傳動性能也提出了更高的要求。如何提高齒輪的強度和表面質(zhì)量，成為齒輪傳動領(lǐng)域發(fā)展研究的重要方向。齒輪的強度和表面質(zhì)量直接影響著整個傳動系統(tǒng)的質(zhì)量和壽命。因此研究高質(zhì)量、低成本的齒輪表面強化方法具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文詳細(xì)介紹了齒輪齒面強化技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，對各類強化方法的優(yōu)缺點進行了總結(jié)和對比。結(jié)合超聲滾壓強化技術(shù)和漸

2、開線展成原理，搭建了一套可用于漸開線直齒圓柱齒輪的齒面超聲滾壓強化裝置，實現(xiàn)了齒輪不規(guī)則表面的強化加工。具體的研究工作有:
　　(1)結(jié)合超聲滾壓強化技術(shù)的加工原理，確定齒輪齒面超聲滾壓強化裝置的總體方案。針對被強化齒輪的軸向進給運動，運用Inventor軟件完成齒向進給裝置的設(shè)計。
　　(2)完成超聲工具頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計。首先運用Pro/E完成超聲工具頭的虛擬結(jié)構(gòu)設(shè)計，其次應(yīng)用有限元分析法，以超聲系統(tǒng)沿縱向振動頻率與超聲波發(fā)生

3、器外激頻率保持一致為優(yōu)化目標(biāo)，對超聲工具頭的關(guān)鍵尺寸進行優(yōu)化設(shè)計。最后完成新設(shè)計工具頭的加工組裝。實驗測量結(jié)果表明通過有限元分析計算所得的超聲工具頭能滿足共振要求，即其諧振頻率模擬值與實驗測量值基本一致。
　　(3)完成超聲變幅桿的選型和節(jié)點分析，對裝置安裝時的位置偏差進行誤差分析。以面積系數(shù)N相等時放大系數(shù)最大為原則，選取階梯形超聲變幅桿，通過模擬分析確定變幅桿的位移節(jié)點;并利用Matlab軟件對裝置安裝誤差所產(chǎn)生的工具頭軌跡與