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1、螺旋锥齿轮端面滚齿加工的齿形设计与成形方法 分 类 号: 密 级: 论 文 编号 : 学 号 :重 庆理工 大学 硕士学 位论 文螺旋锥齿轮 端 面 滚 齿 加工 的 齿 形设 计 与 成 形方法研究生: 白洋指 导 教 师: 郭晓东 教授学 科 专 业: 机械制造及其自动化研 究 方 向: 复杂曲面零件智能化制造 与检测 技术培 养 单 位:

学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体和个人,均已在文中以明确方 式标明。 本人承担本声明的法律后

4、果。作者签名: 日期: 年月日 学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆工学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于(请在以下相应方框内打“”): 1.保密,在年解密后适用本授权书。 2.不保密。作者签名: 日期: 年月日 导师签名: 日期: 年月日 摘要 摘要 螺旋锥齿轮由于其传动噪声小、承载能力高的特点,被越来越多的被应用于汽车、机床等机械行业。这种齿轮的制造主要包括端面滚

5、齿加工与端面铣齿加工两种加工方法,端面铣齿法主要被应用于弧齿锥齿轮的制造过程,即采用间歇分齿的方式进行加工,而端面滚齿法主要被应用于摆线齿锥齿轮制造过程中,采用连续分齿的方式进行加工。端面滚齿加工的螺旋锥齿轮在设计与制造方面具有相当的难度,虽然目前国外的该门技术已较成熟,但是由于克林贝格-奥利康及格里森公司的垄断,再加上流入国内的技术资料较少,使得我国在端面滚齿加工技术上仍然落后于国外,至今尚未制造出用于生产的具有较高可靠性的螺旋锥齿轮端面滚齿加工机床。因此,从端面滚齿加工法的基本原理入手,深入研究该切齿加工成形方法、设计过程就显得尤为重要,可为我国采用端面滚齿加工摆线齿锥齿轮奠定一定的理论基

6、础。 本文根据齿轮啮合理论与弧齿锥齿轮的设计制造方法,对端面滚齿加工的螺旋锥齿轮几何参数计算、切齿调整计算与齿面接触分析方面进行了理论研究。论文在基本机床模型下,建立了切齿加工过程中刀盘、摇台及齿坯间的数学模型与运动模型,分别对全展成与半展成两种加工方法的机床调整参数进行了求解。 根据以上建立的数学模型,对展成轮齿的产形轮齿面进行数学推导,获得了摆线齿锥齿轮的理论齿面方程,并应用弧线齿锥齿轮齿面接触分析的思想,计算了端面滚齿加工后的轮齿齿面接触迹线、瞬时接触椭圆等相关参数,实现了对齿面齿形的控制,且在三维软件中绘制和模拟了理论齿面在传动过程中的接触特征。 运用本文的理论推导结果,编写了端面滚齿

7、加工计算程序,利用开发的计算程序对一已知齿轮副从几何设计、机床调整参数计算到接触分析的所有相关计算,并应用该结果在数控仿真软件中模拟整个切齿加工过程,最后通过上机试验验证了理论研究的正确性。关键词:端面滚齿加工;几何参数;机床调整参数;齿面接触分析I Abstract Abstract Spiral bevel gear due to the low noise, high