端齿盘及其加工工艺(上)

端齿盘(亦称鼠齿盘、鼠牙盘)是一种十分理想的分度定位元件。成对使用的端齿盘采用的是向心多齿结构(见图1),具有自动定心、分度精度高、重复定位精良好、定位刚性好及精度保持寿命长等特点,因而广泛地被用于数控机床、组合机床及其它工艺设备的分度机构(如回转工作台、各种转塔刀架或转塔主轴、精密等分分度台等),端齿盘分度定位机构的分度精度可以高达±0.1秒。     

双层端齿盘差动型数控转台

端齿盘分度盘由于其分度精度高,定位刚性好,操作简单及适应性强而得到广泛应用。但它只能进行有级分度,因而在航空发动机制造中的应用受到一定限制。为克服这一缺点,扩大其应用范围,六二五所与四六○厂联合研制了双层端齿盘差动型数控转台。图1是我们研制的φ600毫米数控转台,图2是与该转台配套的数控柜。     

大承载卧式精密端齿分度台的设计及研齿工艺分析

随着精密端齿分度台在精密机械加工领域中的应用,对其提出了需具备更大承载能力的要求。在分析精密端齿分度台结构的基础上,针对影响齿盘分度精度的齿形参数、锁紧力以及齿部啮合状态等因素进行了有限元分析及设计,并进行了试验验证,最后提出了一种全新的齿形研磨工艺,从而提高了齿形研磨精度和效率,保证了大承载精密端齿分度台的精度。     

自适应端齿研磨机的设计与工艺研究

为提高端齿盘研磨精度和研磨效率,从分析端齿盘加工需求出发,改进现有研磨工艺,介绍了一种自适应找正的专用高精度、高效率端齿研磨机床的总体设计方案及其关键零部件,并通过试验验证研磨加工的端齿盘分度精度达到0.5″,能够满足端齿盘研磨加工的要求。     

端齿盘及其加工工艺(下)

三、齿形加工精度的分析 1.齿形精度的技术要求对端齿盘齿形精度的要求一般都是以成对端齿盘的啮合工作状态为目标。齿形的主要技术要求有:在任意角度啮合时的角度偏差;在任何啮合位置的两盘底面之最大不平行度;合盘之啮合齿数及齿形接触面积。角度偏差决定了端齿盘的分度精度,是一项衡量其使用性能的主要指标; 最大不平行度则影响了定位时轴向位置的     

多齿分齿盘在三坐标测量机上的测量

1分齿盘的特性多齿盘是加工齿轮运动精度和平稳精度的重要I装，是对齿轮加工中相邻齿距差和累积误差的直接最响者。所以分齿盘的相邻差和累积误差要求准确度出别高。IB393／JSS一1005分齿盘的技术条件是：138齿相邻误差为0．005mm；最大累积误差为0．01mm；外径四508mm；齿槽角度、尺寸和跳动如附图。2测量方法（l）将分齿盘擦净，牢固地固定在测量机工作台上。（2）将标准心轴放人齿槽内，用垫铁和橡皮泥将心轴固定好。（3）以端面、止口和广齿槽为基准建参考系。（4）用圆／轴窗口进行逐齿槽心轴中心的测量。（5）输出格式：PR、PA、…     

精密端齿分度盘在同轴背孔零件加工中的应用

简要介绍了精密端齿分度盘的特点，并利用其特点开辟出端合转位同轴双面车削法，解决了同轴背孔零件高同轴度的加工难点，并研制了相应的加工设备，加工出较理想的试件和产品零件。     

应用单片机的花键等分度误差检测装置

本文介绍一种由精密端齿分度盘(角度基准)、双电感传感器测头及MCS—51单片微机组成的花键等分度误差检测装置,详细叙述了该系统的工作原理、硬软件设计及有关智能化功能。     

精密端齿分度技术及其应用

介绍国内精密端齿分度技术的应用，自行开发的产品及技术发展的方向。     

端齿齿面精研后的表面形貌

本文根据端面齿分度盘在对研过程中的特点,针对其表面形貌进行了试研、观测和分析研究,旨在揭示端齿对研所特有的机理及其表面形貌的构成方式,并进而阐述它与分度精度的关系及用以提高精研效率的有效方法。     

弧线齿面齿轮齿面几何设计及径向齿宽特性

为适应航空领域对面齿轮传动的设计要求,综合弧线齿圆柱齿轮、面齿轮传动的各项优点,提出了弧线齿面齿轮齿面设计并研究了其径向齿宽特性。以端面渐开线齿廓弧线齿圆柱齿轮作为产形齿轮通过包络成形建立面齿轮齿面数学模型;结合齿面方程在MATLAB中进行齿面可视化分析,并通过MATLAB软件的数值计算和CATIA软件的复杂曲面造型实现面齿轮的参数化建模;确立内端根切、外端顶尖对径向有效齿宽的限制条件,计算面齿轮的径向有效齿宽,分析刀具齿轮的齿线圆弧半径和坐标系位置参数对径向有效齿宽的影响。研究表明:当增大齿线的圆弧半径,面齿轮的内径减小,外径、径向有效齿宽均增大;当增大坐标系位置参数,面齿轮的内径、外径均增大,径向有效齿宽减小。      

圆弧端齿联轴器定位机理研究

为了获得圆弧端齿联轴器定位精度设计和评估方法,对圆弧端齿联轴器定位机理进行了理论研究。阐述了圆弧端齿联轴器采用的弹性平均定位法及其定位原理,分析了常见的弹性平均结构设计误区,指出了影响弹性平均定位效果的关键因素。通过对圆弧端齿齿面受力分析,揭示了齿面结构参数对定心效果的影响机理,提出了齿面结构参数满足定心要求的必要条件,并根据圆弧端齿联轴器结构特点,构建了定位结构超静定系统力学模型。利用超静定系统平衡方程,结合变形协调条件,推导了圆弧端齿联轴器轴向偏差和同心偏差计算方法,并给出了定位偏差计算算例。结果表明,装配力和弹性补偿是弹性平均定位的关键要素,定位结构应保证接触面在装配力的作用下可以产生有效弹性补偿;联轴器轴向偏差和同心偏差受单齿刚度影响,随着刚度弱化的相邻齿数增加,轴向偏差变化率有逐渐增大趋势。     

航空用圆弧端齿工程设计初步研究

圆弧端齿具有承载能力强、定心精度高、拆装简便等诸多优点,而广泛应用于航空发动机及燃气轮机的转子联接结构。以圆弧端齿工程应用为目标,结合航空发动机用圆弧端齿的设计和使用经验,对带环槽圆弧端齿的结构设计、初步强度设计,以及圆弧端齿副的互换性设计进行了研究,提炼、归纳了带环槽圆弧端齿工程设计应重点关注的问题,并提出一种解决不同设备加工圆弧端齿副具有互换性问题的可行方法。     

圆弧端齿对涡轮螺栓连接影响的数值研究

为验证某型民用航空发动机涡轮总体设计方案的可行性和安全性,以该型航空发动机涡轮的圆弧端齿连接结构为研究对象,利用有限元数值模拟方法研究了涡轮第1级盘与前轴之间采用圆弧端齿连接的设计对结构强度和疲劳失效的影响,分析了在高温及不同预紧力载荷工况下对圆弧端齿连接强度、疲劳等性能的影响规律.研究表明:该设计存在涡轮第1级盘与高压涡轮轴连接的外端齿分离而导致振动的风险,而增大预紧力可以提高螺栓连接传递荷载的能力,但螺栓孔边存在局部高应力问题.研究结果为圆弧端齿的设计方案提供了有效理论支撑和参考.     

圆弧端齿检测技术研究

圆弧端齿由凸、凹两种齿形构成,凸凹齿相互啮合,自动定心,使得压气机转子与涡轮转子紧密联接在一起,该结构具备传递扭矩,精确保证两个相互连接零件的同轴度等优点。本文主要介绍圆弧端齿标准件,端齿零件着色综合性检验及评价。     

圆弧端齿联轴器定位机理研究

为了获得圆弧端齿联轴器定位精度设计和评估方法,对圆弧端齿联轴器定位机理进行了理论研究。阐述了圆弧端齿联轴器采用的弹性平均定位法及其定位原理,分析了常见的弹性平均结构设计误区,指出了影响弹性平均定位效果的关键因素。通过对圆弧端齿齿面受力分析,揭示了齿面结构参数对定心效果的影响机理,提出了齿面结构参数满足定心要求的必要条件,并根据圆弧端齿联轴器结构特点,构建了定位结构超静定系统力学模型。利用超静定系统平衡方程,结合变形协调条件,推导了圆弧端齿联轴器轴向偏差和同心偏差计算方法,并给出了定位偏差计算算例。结果表明,装配力和弹性补偿是弹性平均定位的关键要素,定位结构应保证接触面在装配力的作用下可以产生有效弹性补偿;联轴器轴向偏差和同心偏差受单齿刚度影响,随着刚度弱化的相邻齿数增加,轴向偏差变化率有逐渐增大趋势。     

端齿啮合式微量进给机构

一、概述端齿啮合式微量进给机构是一种机械式微量进给机构,达种机构作为精密定位装置,具有精度高,结构简单,工作可靠,成本低等优点。既适合于机床精化改装,又可作为设计机床的一种新颖机构。应用在精密机械与仪器中     

非正交弧线齿面齿轮齿宽设计

以弧线齿圆柱齿轮为假想刀具,基于齿轮啮合原理提出一种非正交弧线齿面齿轮,并对该种面齿轮单齿全齿面进行数学建模,计算出有效齿宽,通过Catia二次开发对计算得出的齿宽数值进行验证,通过改变轴交角及压力角的大小来讨论该种面齿轮齿宽的变化规律,结果表明:当轴交角不断增加时,内径与外径逐渐增大,且外径变化的曲线上升幅度要比内径更加明显,从而有效齿宽不断增大。随着压力角的不断增加,内径与外径逐渐减小,内径变化曲线下降的幅度比外径大,故有效齿宽逐渐增大。     

利用多齿分度盘测量角度块

角度块是一种精密的单值角度计量器具，在角度量值传递和生产中应用十分广泛，角度块的检定也是许多计量机构承担的工作。目前专门用于角度块检定的仪器一般在50～100万元左右，对很多单位来说，这是一笔不小的费用。利用多齿分度盘，加上自准直仪组成测角装置进行角度块检定，即经济又实用。     

弧线齿面齿轮的齿面设计与加工

提出了一种新型弧线齿面齿轮传动及其加工方法,比直/斜齿形的面齿轮副具有更为优越的传动性能.弧线齿面齿轮传动是一种交错轴弧形齿圆柱齿轮与弧线齿面齿轮相啮合的传动.基于啮合理论,研究了弧线齿面齿轮副的切削理论以及相应的齿面设计、制造方法;建立了弧线齿面齿轮的加工模型,推导了弧线齿面齿轮的齿面方程,并建立了相应的有限元模型及三维仿真模型.提出了利用常规的格里森刀盘,在国内已有的数控加工中心或数控齿轮机床上加工弧线齿面齿轮的方法,制造工艺简单.