非标准齿轮的插齿加工

在机械加工尤其是航空机械加工中,经常会遇到非标准模数、压力角的齿轮加工.由于这类齿轮品种多、批量小,通常需要设计专用的插齿刀对其进行粗加工,并留有磨削余量,最终磨齿达到技术参数的要求.这样,生产周期和成本大大增加.我们通过对工厂开发的某型蒸汽机调速器主、从动齿轮的加工,总结出采用与被加工齿轮不同模数、压力角的插齿刀对其粗加工,最终通过磨齿达到图纸设计要求的可行性.     

插齿刀的扩大使用

我厂在民品开发过程中,利用现有的军品工装,解决了许多生产中的难题。在调速器试制过程中,遇到了非标准压力角的齿轮加工,因批量小,不易采用专用插齿刀。为此,我们用现有的不同模数,不同压力角插齿刀代替专用插齿刀,解决了生产的需要,扩大了插齿刀的应用范围。 1.参数确定 需要加工的齿轮参数: 现有加工齿轮参数: 2.两种齿轮渐开线形成 渐开线齿廓任意一点k_i处的压力角α_i cosα_i=r_b/r_i 如图1所示 α_i=cos~(-1)r_b/r_i…………(1) 分度圆齿厚s=πm/2…………(2) 分度圆半径r=mz/2…………(3) 基圆半径r_b=mzcosα/2…………(4) 任意圆上的齿厚s_i=sr_i/r-2r_i(invα_i-invα)     

直齿插齿刀CAD软件研制中数模的探讨

介绍了采用计算机技术进行插齿刀优化设计的方法。建立了适用于内、外齿轮和大小模数齿轮的数学模型；缩短了插齿刀的设计周期并提高了设计质量。     

基于接触有限元的面齿轮传动弯曲强度研究

为了获得真实的面齿轮过渡曲面,推导了当插齿刀顶部为圆角时的过渡曲面方程.针对面齿轮齿面结构的特殊性,提出了有限元模型的"网格筛选法",纠正了单元形状的扭曲现象.以轮齿接触分析(TCA)为基础,采用三维接触有限元方法计算了面齿轮副的啮合过程中及其它参数变化时弯曲应力的变化.计算发现名义压力角参数和面齿轮轴向调整对弯曲强度都有重要影响.      

螺旋双曲面齿轮修形及啮合特性

为了改善螺旋双曲面齿轮啮合特性,对小轮齿面进行修形设计.用抛物线齿廓的产形齿条展成修形插齿刀齿面,模拟插齿刀和被加工齿轮的啮合运动关系,建立齿轮齿面的数学模型;根据两齿面在啮合过程中连续相切条件,建立了考虑安装误差的轮齿接触分析(TCA)模型;齿轮副的啮合仿真结果表明,刀具齿廓抛物线修形可以获得中凸的抛物线传动误差,调整修形参数可改变传动误差幅值和对称性;轴交角的变化影响齿轮副的重合度、接触椭圆、安装误差敏感性.      

小模数齿轮剃齿工艺分析

航空发动机的小模数齿轮精度高、刚性差,结构复杂。目前,我国仍延用传统的精插齿工艺。加工中,受插齿刀的精度、刃磨前角误差以及刀刃锋利程度的影响,致使调整、加工难度较大,生产效率低。而剃齿工艺恰好克服和弥补了精插齿工艺的不足。剃齿工艺是由美国耐森纳尔·波...     

基于四轴数控机床面齿轮磨削方法

为了制造出高精度硬齿面面齿轮,提高刀具的通用性并简化机床结构,提出一种基于四轴数控机床和盘形砂轮多线包络磨削面齿轮的加工方法。设计顶刃带有圆弧的盘形砂轮对插齿刀齿面进行仿形。建立盘形砂轮磨削面齿轮的数学模型,规划盘形砂轮的刀位轨迹。通过数值模拟方法探究刀具的顶刃圆弧半径和转矩角对齿面包络残差的影响规律。结合选用的四轴数控机床结构,推导盘形砂轮磨削面齿轮的数控运动规律,并在VERICUT软件中进行仿真加工。将仿真模型与理论齿面进行对比分析,得到齿面偏差的最大值为-4.3~4.7 μm,结果验证了所提出加工方法的正确性,也证明了根据齿面包络残差的影响规律选用合适的刀具加工参数,可以保证面齿轮齿面精度的同时提高加工效率。     

插齿刀设计与制造自动化系统简介

由于齿轮刀具的设计和工艺计算工作量是相当复杂繁琐的,尤其是发动机工厂在新机试制时,插齿刀的设计及其生产准备工作时间长,往往影响新机工装生产计划的顺利完成。因为从插齿刀开始设计到生产准备工作完成,一般需时一个季度左右,这样挤掉了产品制造时间。     

基于数值模拟的内斜齿轮成形磨削 砂轮修形方法

针对内斜齿轮数控成形磨削中较难解决的磨削干涉问题,研究了内斜齿轮成形磨削的砂轮修形方法.在建立内斜齿轮成形磨削数学模型的基础上,用截圆法得到磨削内斜齿轮时砂轮与齿槽接触点所满足的条件方程组,通过牛顿迭代法解此方程组求出砂轮廓形.用数值法模拟出所求砂轮的实际磨削齿形并与理论渐开线齿形作比较,以检验磨削是否干涉及砂轮半径和安装角的选取是否正确.基于 Visual C++ 6.0 编制内斜齿轮砂轮修形及误差分析软件,通过仿真正确选择砂轮安装角、砂轮半径,并输出数控砂轮修整程序.最后通过磨削和检测实例,验证了理论的正确性和软件的可行性.      

面齿轮滚磨刀具基蜗杆齿廓奇异点研究

为了实现面齿轮的滚磨齿加工,采用包络原理对面齿轮滚磨齿刀具基蜗杆进行设计,并对基蜗杆齿廓曲面的奇异点进行分析.建立了刀具基蜗杆的包络坐标系,给出了刀具基蜗杆产形面方程,推导了刀具基蜗杆齿廓的曲面方程,利用Catia软件对基蜗杆进行了三维建模;推导了基蜗杆曲面的奇异点方程,给出基蜗杆曲面奇异点的计算方法,进行了基蜗杆曲面奇异点的实例计算;分别分析了基蜗杆半径、插齿刀模数、齿数、压力角对基蜗杆曲面奇异点位置的影响.      

斜齿面齿轮齿宽的设计

研究了斜齿面齿轮小端不根切和大端不变尖的问题.给出了任意轴交角条件下小端不产生根切的内半径和大端不变尖的外半径的表达式.提出了在产形齿轮上求解关键点的方法.定义了内半径系数,外半径系数和齿宽系数三个无量纲量,分析表明产形轮齿面螺旋角和小齿轮齿数的大小决定了三个系数的变化趋势.      

面齿轮的加工研究

本文以某型传动底座为例,介绍了在Y5140CNC插齿机上利用自行设计的转接底座,夹具和插齿刀,成功解决了面齿轮的加工难题.填补了公司生产技术的空白,为类似产品的加工提供了经验,奠定了基础.     

非正交弧线齿面齿轮齿面设计及根切研究

非正交弧线齿面齿轮是以端面渐开线弧线齿圆柱齿轮为假想刀具包络展成的面齿轮。根据面齿轮啮合原理推导了非正交弧线齿面齿轮齿面方程,结合Matlab数学模型和根切理论研究了该种面齿轮的根切现象,计算出面齿轮不产生根切的最大内径,并通过Catia仿真滚齿来验证计算的准确性。该研究旨在提出一种新型非正交面齿轮,通过理论推导及仿真模拟来研究该种面齿轮的根切现象,在此基础上探究非正交弧线齿面齿轮的内径影响因素。研究结果表明:在同等参数下,当位置参数增大时,刀具渐开线截面高度和内径逐渐减小,当刀具圆弧半径增大时,内径逐渐减小,刀具渐开线截面高度逐渐增大。     

齿轮渐开线样板和螺旋线样板参数设计

齿轮渐开线样板和螺旋线样板是齿轮参数的标准计量器具,分别用于齿轮仪器渐开线、螺旋线参数的校准。由于设计参数的不同,当样板用于齿轮测量中心等齿轮仪器的校准时,常需要进行参数换算。通过设计用于齿轮样板检测中心等齿轮仪器校准的渐开线样板、螺旋线样板的参数,较好地解决了这一问题。本文详细介绍了用于齿轮仪器校准的齿轮样板模数、压力角、螺旋角等参数计算方法。     

基于齿面摩擦的非对称齿轮支座反力的研究

齿轮支座反力的波动大小不仅影响到轮齿的啮合效果,还将影响到齿轮的传动性能。本文以一对双压力角非对称渐开线直齿减速齿轮机构为研究对象,在考虑齿面摩擦的情况下,通过对轮齿的单双齿啮合情况进行受力分析,建立齿轮支座反力的数学模型,并给出了任意齿间载荷系数下齿轮支座反力波动程度的评价指标。研究表明：齿面摩擦是导致齿轮支座反力波动的影响因素之一;可通过提高齿面加工精度,合理润滑,减小压力角及适当增大驱动轮的齿数等措施来降低齿轮支座反力的波动。     

基于齿面摩擦的非对称齿轮支座反力分析

以一对双压力角非对称渐开线直齿减速齿轮机构为研究对象,在考虑齿面摩擦的情况下,通过对轮齿的单双齿啮合情况进行受力分析,建立齿轮支座反力的数学模型,并给出了任意齿间载荷系数下齿轮支座反力波动程度的评价指标.研究表明:齿面摩擦是导致齿轮支座反力波动的影响因素之一;可通过提高齿面加工精度,合理润滑,减小压力角及适当增大驱动轮...     

螺旋角对航空燃油齿轮泵性能及流量脉动特性的影响

为研究螺旋角对航空燃油齿轮泵性能参数的影响规律，通过坐标变换推导了以圆弧-渐开线-圆弧为端面型线的7齿齿轮泵的型线方程，基于动网格技术和RNG k-ε湍流模型对该泵进行三维瞬态流场数值模拟。通过选定不同的重合度系数，计算比较了4种不同螺旋角齿轮泵的流量特性。研究结果表明：螺旋角对该齿轮泵性能有显著影响，随着螺旋角的增大，齿轮泵出口流量脉动系数呈下降趋势；随着螺旋角依次增大，其他三种角度泵的出口平均流量与螺旋角为23.74°的泵相比分别变化：+1.82%,+2.4%,+0.66%，呈先增后减趋势；经小波变换对齿轮径、轴向受力脉动频率进行分析，其脉动频率与齿轮啮合呈周期性相关；随着螺旋角的增大，齿轮相邻腔室间压力分布逐渐趋于均匀。     

高精度传动齿轮检测误差分析及检测方法的改进

通过对某型发动机高精度传动齿轮实际检测中检测误差的分析与论证,找出了产生测量误差的原因.分析表明,由于受零件结构影响,采用与零件定位内孔有间隙的检测心轴检测齿轮时,理论检测基准与实际检测基准不重合,导致检测结果不能反映出齿轮的真实的质量状态.在采取相应检测方法改进措施后,此类问题得以解决.     

小模数大螺旋角齿轮的铣齿加工

一、概述在斜齿圆柱齿轮的传动中(两齿轮轴心线平行的传动),螺旋角大多在8°～20°范围内。航空机械传动一般也只有7°～25°。没有超出常用滚齿机的加工范围(一般滚齿机能加工到±45°或±60°螺旋角)。可是在螺旋齿轮传动中(两齿轮轴心线既不平行也不相交的传动),情况就不同了。虽说从单个齿轮来看与斜齿圆柱齿轮没有区别,可是为了满足中心距、齿轮外径等结构上的需要,其螺旋角也可能大于60°,超出普通滚齿机的加工范围。我厂在生产民用产品中,就碰到66°大螺旋角的齿轮,其形状如图1所示。法向模数:0.8;齿数:20;     

圆柱齿轮齿廓偏差及螺旋线偏差精度控制研究

在齿轮加工过程中,热处理变形是影响齿轮精度的主要原因之一.通过分析CA457桥从动圆柱齿轮在渗碳淬火热处理中齿廓偏差、螺旋线偏差的变化数据,得出齿廓偏差、螺旋线偏差的变形规律.根据渗碳淬火后基圆半径和螺旋角的变形均呈增大趋势,修改加工刀具的设计齿廓和齿轮的设计螺旋线,降低热处理前产品的工艺精度,保证了热处理后产品的合格率.在创造良好经济效益的同时也为同类产品提供了设计依据.