弧齒錐齒輪硬齒面刮削技術(shù)與加工試驗(yàn)研究.pdf

1、弧齒錐齒輪由于其傳遞重疊系數(shù)大、承載能力強(qiáng)，傳動平穩(wěn)，磨損均勻等多重優(yōu)勢而普遍應(yīng)用于高速、重載的相交軸傳動中。隨著工業(yè)的逐漸進(jìn)步，大型裝備逐漸增多，機(jī)械工業(yè)對高精度、高強(qiáng)度弧齒錐齒輪的需求也日益增加。如何低成本、高效率的生產(chǎn)出高精度、高硬度的弧齒錐齒輪，成為齒輪行業(yè)一個普遍關(guān)注的問題，通過熱處理是變成硬齒面的基本途徑，弧齒錐齒輪齒面幾何形狀比較復(fù)雜，熱處理變形量大，在很大程度上降低了弧齒錐齒輪的銑齒精度。
　　熱處理后齒輪的表面硬

2、度能夠達(dá)到 HRC58～63，但是齒形精度卻受到很大影響，為了消除熱處理變形，改善熱后錐齒輪精度，往往需要對熱后齒輪進(jìn)行精加工。磨齒一般是提高熱后齒面精度最有效的加工方法，考慮到磨齒機(jī)床價格非常昂貴，效率也比較低，為了提高硬齒面弧齒錐齒輪的傳動性能和嚙合質(zhì)量，本文提出了通過采用高性能材料的刮削刀具對熱后弧齒錐齒輪進(jìn)行刮削加工，消除錐齒輪熱處理產(chǎn)生的變形。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1基于局部綜合法，研究弧齒錐齒輪加工參數(shù)的設(shè)計方

3、法，編寫相關(guān)程序，推導(dǎo)出試驗(yàn)齒輪的幾何參數(shù)；根據(jù)刀盤參數(shù)，建立齒面坐標(biāo)系，通過確定大輪加工參數(shù)，選取參考點(diǎn)，并計算出該點(diǎn)的主曲率和主方向，由一系列矩陣變換得到小輪的加工參數(shù)，進(jìn)而對加工參數(shù)進(jìn)行 TCA驗(yàn)證分析，使得齒輪副在理論上具有良好的嚙合性能。
　　2根據(jù)齒輪副的齒面方程與邊界條件，編寫程序?qū)X面進(jìn)行網(wǎng)格劃分，計算出齒面上網(wǎng)格交叉點(diǎn)處的齒面點(diǎn)坐標(biāo)，并將這些點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化成UG可以識別的DAT文件；將坐標(biāo)點(diǎn)文件導(dǎo)入UG，分別建立試

4、驗(yàn)用齒輪副的三維模型，通過運(yùn)動仿真模擬齒輪副嚙合運(yùn)動，觀察嚙合運(yùn)動時的接觸區(qū)，驗(yàn)證TCA分析效果。
　　3結(jié)合奧利康齒輪的性質(zhì)及加工特點(diǎn)，對格里森漸縮齒進(jìn)行等高齒設(shè)計，參考格里森漸縮齒的設(shè)計方法，得到格里森等高齒的加工參數(shù)，并進(jìn)行切齒加工，得到一副具有良好接觸區(qū)的等高齒齒輪副，并將得到的齒輪副進(jìn)行熱處理，以用于刮削試驗(yàn)。
　　4通過 VERICUT數(shù)控加工仿真軟件建立 YH606數(shù)控銑齒機(jī)床模型，通過添加西門子 sin840

5、d控制系統(tǒng)，編寫數(shù)控銑齒加工程序，模擬齒輪刮削過程，通過在VERICUT中建立優(yōu)化刀具庫，分別對大小輪刮削速度進(jìn)行優(yōu)化。
　　5研究常見的刀具材料，對 CBN、硬質(zhì)合金、高速鋼等材料進(jìn)行分析，選擇出合適的刮削刀具材料。研究了弧齒錐齒輪的加工原理，基于金屬切削原理與刀具設(shè)計方法，參考“格里森制”老構(gòu)架弧齒錐齒輪銑刀的設(shè)計方法，設(shè)計并制作本試驗(yàn)的刮削刀盤。
　　6采用通過 VERICUT進(jìn)行速度優(yōu)化后的程序?qū)Ρ菊n題設(shè)計并加工的格