文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
非圆斜齿轮数控滚切加工关键技术研究
姓名:丁和艳
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及自动化
指导教师:胡赤兵;邬再新
20050101
摘要与定传动比齿轮分为圆柱直齿轮和圆柱斜齿轮类似,变传动比齿轮可分为非圆直齿轮与圆斜齿轮。目前非圆直齿轮的研究已经比较完善,而非网斜齿轮主要局限于其齿廓的数值计算,尽管有个别学者对其造方法有过一些探讨,但是还不够完善。本文的研究正是为改变这种局面而丌展的,对于齿轮加工技术的发展和实际应用均具有重要意义。分析了传统滚齿机不宜加工非圆斜齿轮的原凶。针对用数控滚齿机滚切加工非圆斜齿轮的动轴线变传动比的复杂运动几何关系,综合运用螺旋齿啮合原理和工具斜齿条法,设计出非圆斜齿轮滚切加种6刂品桨福浦に鞘坐标联动或炅6从结构形式、精度跟踪、系统优化设计、控制策略等角度对变速比电子齿轮箱作了较为系统的研究,并结合前面已推证的至6刂品桨赶嘤Φ厣杓屏种电子齿轮箱的传动方案。介绍了基于圆心角时间分割的圆弧、椭圆、双曲线、抛物线等插补算法;同时推证了椭圆和高阶椭圆的弧长计算公式,并以此为基础介绍了等弧长法与等角度法。数控滚齿机在滚切加工或修形工件时,对刀点坐标的计算将关系到工件的加工精度,数控程序编制的难易程度等。目前鲜有文献对此作完善的介绍,本文对数控滚切加工标准圆柱直齿轮、小锥度齿轮、鼓形齿轮时的对川点坐标计算进行了比较系统的研究。关键词:。州理搜О銲宦畚吲刺齿轮数控滚切加汗丶际鮛【籪究
,.血,曲,.,.,..甌—琲..畐..瑃甀.:.
第一章绪非圆齿轮的发展和国内外研究现状论在机械传动中,齿轮传动是应用最为普遍的一种传动形式。目前,广泛应用的圆齿轮是实现定传动比的传动机构,但有些机构绕涫且恍┳远要求实现变传动比传动,这样传统的圆齿轮就难以满足需要,而非圆齿轮以其在运动学、几何学等方面的特有的传动特点正好满足这种要求。因而,非圆齿轮逐步在各种机械中得到了日益广泛的应用。非圆齿轮可以看作是圆齿轮的一种变形,即其滚动节圆已变为非圆形,称之为节曲线。反之,非圆齿轮以可以看成是圆齿轮的一种普遍情况,而圆齿轮可以看成是非圆齿轮的一个特例,即其节曲线的曲率半径是常量。由于非圆齿轮的节曲线的曲率半径是一个变量,故由啮合节点到回转中心的向量也是一个变量,因而在以对非圆齿轮的啮合过程中其传动比是变化的。传动比的变化规律是由两非圆齿轮的节曲线向径的变化规律决定,或者,两节曲线的形状由传动比的变化规律决定。非圆齿轮机构在运动方面的特征,就是能实现主动件和从动件之间的非线性传动关系。通常用于这种非线性传动关系的机构有连杆机构、凸轮机构,非圆齿轮和这两种机构相比具有结构紧凑,传动精确、平稳、可靠,易于动平衡等特点。非圆齿轮和其它机构组合还可以实现摆动、振荡及间歇等各种复杂特殊的运动,而且还可以获得较好的性能。另外,非圆齿轮还可以实现函数计算。非圆齿轮传动并非是新颖的传动机构,早在兰甏涂J加τ茫由于非圆齿轮的设计计算、铜煊幸欢ǖ哪讯认拗屏怂姆⒄购陀τ谩=昀矗随着计算机技术的迅速普及、疌系统的发展和数控机床的普遍应用,使非圆齿轮的设计计算、制造水平发生了质的飞跃,非圆齿轮技术获得了前未所有的发展,推动了非圆齿轮的普及和应用。齿轮作为应用最为广泛的传动机构,其历史可追溯到多年前,而非圆齿轮的发展历史则可从世纪年代开始。当时由于机械制造业的发展,对传动机构的要求越来越多样化、复杂化,已有的齿轮传动或其它传动机构很难满足需要。为了实现变传动比传动,人们突破了传统圆齿轮的局限而发明了非圆齿轮,从年代末到年代初,在非圆齿轮的理论研究和开发应用水平较高的是原苏联和日本等困,其中苏联处于世界领先地位。原苏联的中.Ⅱ.李特文在非圆齿轮的理论研究方面有很深的造诣,特别是在啮合理论研究方面,取得了很多的研究成果,曾发表了大量的论文,并编著了《非圆齿轮》一书。该书的主要内容反映了这一时期原苏联在这一领域的研究水平。日本曾在年代术年代初出现了一股研究非圆齿轮的热潮,也正是在这一时期非圆齿轮在日本得到了初步发展,但由于受当时的设计计算水平和加工制造水平的限制,在非圆齿轮的加工中,一般用靠模法或单齿法甚至铸造法,只能生产出一些精度不高的齿轮且加工效率极低,因此限制了它的应用。从年代末到年代初,非圆齿轮的发展一直处于低潮阶段。到年代后随着计算机技术的发展,特别是疌技术的逐步成熟和应用,非圆齿轮的研究在日本再度出现高潮,以香取英男、山崎隆、太阳浩等同本学者在非圆齿轮领域兰州理搜妒Ш温畚非圆斜齿轮数控滚切加。汗丶际跹芯
非圆齿轮加工方法简介的的研究取得了令人瞩目的成就,