基于成形磨齿的多圆弧齿廓齿轮建模及工艺研究

【摘要】圆弧齿轮相比渐开线齿轮具有承载能力大、使用寿命长、易形成动压油膜以及对安装误差和变形的低敏感性等优点。但是,由于尚未采用先进的成形磨齿工艺,这种性能优越的齿轮以中软齿面工艺状态供货,这大大限制了其弯曲强度的提高以及应用范围。究其原因,主要是因为高精度硬齿面圆弧齿轮的加工方法(主要是磨齿)一直没有解决。近年来,随着数控成形磨齿技术在渐开线齿轮中的成熟运用,从理论上讲,任何曲线齿廓齿轮的硬齿面加工都可采用成形磨齿工艺。本论文旨在探讨数控成形磨齿工艺在圆弧齿廓齿轮硬齿面加工中的理论以及工艺问题。主要内容如下：1.圆弧齿轮的成形磨削原理由于成形磨齿对齿廓有极强的适应性,从而打破了展成法磨齿加工一统天下的局面,摆脱了对展成法刀具的依赖,为高精度硬齿面圆弧齿轮的磨削提供了条件。本文从成形磨削的原理入手,研究了成形磨削的工艺特点,并对工作砂轮的选择和修整进行了初步研究。2.硬齿面圆弧齿轮磨齿前的热处理工艺在硬齿面齿轮磨削前的热处理工艺中,齿面渗碳淬火工艺是提高齿面硬度、提高承载能力最有效的方法,本文从渐开线渗碳齿轮有效硬化层深度入手,寻找其取值的一般规律,进而结合圆弧齿轮的特点,探讨了圆弧齿轮渗碳的有效硬化层深度的确定方法。3.适应成形磨削的圆弧齿轮齿廓设计以及砂轮截形设计研究了具有高齿面精度的多圆弧齿廓齿轮的几何建模方法,使之符合共轭原理,并与经过模拟加工的齿形进行对比,以验证模型的精确度。在成形磨齿中,齿轮轮齿的最终形状由成形砂轮轴截面的形状保证,本文分析了成形砂轮轴截面几何形状的求解方法,为圆弧齿轮成形磨削以及生成工作砂轮修整数控代码提供理论基础。为提高工作砂轮的强度,将目前的双圆弧和四圆弧基本齿廓中的尖角部分进行了修改,以适应成形磨削工艺,并通过有限元分析软件进行验证,确保不降低修改后齿轮轮齿的弯曲强度。4.四圆弧齿轮样机制造及性能试验中的有关问题本文研究了在设计和加工四圆弧齿轮减速器时的一般问题,并针对齿轮弯曲疲劳强度试验的现状,指出了当前学术界常用的脉动疲劳试验的加载方式对于齿廓形状的变化不敏感,与齿轮实际的工作形态差别较大,致使结果可靠性难以保证,不适用于进行分阶式多圆弧齿廓齿轮的弯曲强度疲劳试验。
【作者】闫文斗；
【导师】段建中；
【作者基本信息】宁夏大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】多圆弧齿廓齿轮；成形磨齿工艺；工作砂轮；轴截面截形；齿形优化；

【参考文献】
[1]孟姣姣.先秦两汉相人文化研究[D].河北师范大学,中国古代文学,2013,硕士.
[2]左喆.ICT制造企业服务化转型的机制研究[D].浙江理工大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[3]蜀达.国外动态[J].冶金自动化,1989,04:62-64.
[4]孙宁.紫甘薯酸奶挥发性风味成分及花青素稳定性研究[D].烟台大学,食品加工与安全,2014,硕士.
[5]王忠勇,蔡远利,贾冬,刘文江.混沌系统的神经网络控制[J].控制与决策,2000,01:55-58.
[6]张博.台湾海峡海底隧道通风与防灾研究[D].长安大学,桥梁与隧道工程,2014,硕士.
[7]刘璇,张朋柱,胡海波.国内知识管理领域科研合作网络研究[J].科技进步与对策,2013,15:138-145.
[8]丛宇.卸荷条件下岩石破坏宏细观机理与地下工程设计计算方法研究[D].青岛理工大学,结构工程,2014,博士.
[9]牛禄青.新材料:下一个投资风口[J].新经济导刊,2015,05:60-62.
[10]张焕林.Pd、Ag沉积对石墨烯电子结构的影响研究[D].中国工程物理研究院,2013.
[11]杨学兵,蔡庆生.一种高效的维内关联规则挖掘算法研究[J].小型微型计算机系统,2004,01:65-67.
[12]李颖超.镉暴露对未成年雄性小鼠的生殖毒性研究[D].山西医科大学,劳动卫生与环境卫生学,2013,硕士.
[13]曹志嘉.香豆素类和喹啉类小分子有机凝胶因子的合成及性质研究[D].河北师范大学,有机化学,2012,硕士.
[14]刘卉,宗玮庚.基于市场观念的航天企业项目质量管理探讨[J].质量与可靠性.2005(05)
[15]侯增广,韩京清.滑模寻优机构非线性改造及其在自寻最优点控制中的应用[J].控制与决策,2000,04:473-475.
[16]王静.任务型合作学习模式在泰国汉语口语教学中的应用研究[D].重庆大学,汉语国际教育（专业学位）,2014,硕士.
[17]王理达.中低速磁浮轨道梁关键技术研究[D].西南交通大学,桥梁与隧道工程,2014,硕士.
[18]马如远.纺丝卷绕专用变频控制系统的研究与开发[D].浙江工业大学,2005.
[19]刘清源.我国融资租赁公司风险管理研究[D].山东财经大学,会计（专业学位）,2014,硕士.
[20]谭巍,李景学,关德宁.万能轧机自动位置控制系统[J].冶金自动化,1994,01:11-13+58.
[21]严凤琴.高血压患者外周血CD4+T细胞Kv1.3钾通道的变化[D].华中科技大学,老年医学,2013,硕士.
[22]郭协涛.基于LinuxCNC的机器人核心控制算法研究[D].华南理工大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[23]刘继昌.基于统计的股市多维数据关联规则发现实现[D].河北工业大学,2003.
[24]杜鹏宇,程树森,滕召杰.高炉无料钟炉顶布料料流轨迹检测与三维图像重建[J].冶金自动化,2009,06:1-6.
[25]焦义文,李庆光,陈娟,张来林.充氮气调对小麦储藏品质的影响研究[J].河南工业大学学报(自然科学版),2014,05:97-100.
[26]江文奇.三角模糊数型多准则群决策的VIKOR扩展方法[J].控制与决策.
[27]周仲荣,张文桂,朱昊,杨川,黄楠,张卫华.重点实验室参与本科教学实践的启示[J].高等工程教育研究.2003(05)
[28]刘维宁,马蒙,王文斌.地铁列车振动环境响应预测方法[J].中国铁道科学,2013,04:110-117.
[29]王伟.路基下桩网复合地基桩土应力比分析[D].西南交通大学,道路与铁道工程,2014,硕士.
[30]狄涛.现代田园城市规划理论的溯源与实践研究[D].长安大学,建筑与土木工程（专业学位）,2014,硕士.
[31]王雪冬.基于EEAC方法的电网脆弱性评价研究[D].华北电力大学（北京）,电力系统及其自动化,2004,硕士.
[32]朱琳莹.施用污泥堆肥对盐碱土土壤特性和微生物群落结构的影响[D].东北农业大学,微生物学,2013,硕士.
[33]王炜嘉.我国上市公司反收购相关法律问题研究[D].华东政法大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[34]王丹丹.突发公共卫生事件应急管理研究[D].郑州大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[35]陈凯.泰伦公司成本管理系统设计与实现[D].大连理工大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[36]曾慧琴.智能温度测量系统[D].西南交通大学,仪器仪表,2014,硕士.
[37]曹平,范祥,蒲成志,陈锐,周罕,郑欣平,张春阳.节理剪切试验及其表面形貌特征变化分析[J].岩石力学与工程学报,2011,03:480-485.
[38]梁萍.超声检测颈动脉粥样硬化的临床研究[D].重庆医科大学,神经病学,2004,硕士.
[39]刘伟伟.免疫磁珠的制备及对植物油中黄曲霉毒素B_1的检测[D].江南大学,食品科学,2012,硕士.
[40]杨应鑫.盖伦·斯特劳森的新新行为主义思想研究[D].华中师范大学,外国哲学,2014,硕士.
[41]张旭辉.大鼠胰岛和睾丸支持细胞共移植治疗糖尿病的实验研究[D].中国人民解放军军事医学科学院,细胞生物学,2004,硕士.
[42]况枢锋.浅谈壁画作品中的个性化呈现[D].中央美术学院,壁画,2013,硕士.
[43]陆影.五步按摩法并磁贴天枢治疗小儿非感染性腹泻的临床观察[D].湖南中医药大学,中西医结合（专业学位）,2013,硕士.
[44]蒋月萌.仿生视角下的农业企业技术创新机理研究[D].吉林大学,农业经济管理,2013,硕士.
[45]张梅青,周叶,周长龙.基于共生理论的物流产业与区域经济协调发展研究[J].北京交通大学学报(社会科学版),2012,01:27-34.
[46]赵雅静.电容法与膜电容法脱盐装置性能对比与能耗分析研究[D].天津大学,化学工程,2013,硕士.
[47]满明俊,周民良,李同昇.农户采用不同属性技术行为的差异分析——基于陕西、甘肃、宁夏的调查[J].中国农村经济,2010,02:68-78.
[48]陈佳欣.基于FPGA与ARM的多功能综合测试平台研发[D].上海交通大学,仪器科学与技术,2014,硕士.
[49]何银平.高职技能型创新人才与电子技术人才培养模式研究[J].电子制作,2015,03:167.
[50]杨珍.基于ASP的人事管理系统开发研究[D].山东大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.