基于切向滚齿加工斜齿轮修形齿面的设计与分析
2019-06-13沈亚风
世界有色金属 2019年8期
沈亚风
(上海纳铁福传动系统有限公司平湖分公司,浙江 嘉兴 314200)
圆柱齿轮加工方式现代国内外已有大量的切向滚齿加工的研究成果,但多局限于加工标准齿面的滚刀几何设计,对滚齿修形齿面的研究较少。设计滚齿加工参数,对修形齿面进行加工,来提高减振降噪效果的研究有重要的现实意义。
1 滚齿加工
滚齿机上使用齿轮滚刀来加工齿轮齿形的加工方式为滚齿。齿轮加工方式主要为仿形法与范成法两种。范成法加工精度很高,生产率也较高,且表面粗糙度值很低,在实际齿轮加工中有非常普遍的应用。
滚齿加工有很强的适应性,因其利用展成法加工,一把滚刀能够对模数与齿形角相同的齿数不同的齿轮进行加工。滚齿加工有更高的生产率,在直齿、斜齿圆柱齿轮等有一定的实用性,但不能加工内齿轮、扇形齿轮等。切向滚齿的各刀齿负荷均匀,刀具也有更强的耐用度。
2 齿条展成渐开线齿面
设定a1、a2是滚刀齿面修形参数,an为法向压力角,mn为法向模数,Rl、nl分别为位矢与法矢,l为滚刀与大齿轮,rt是法向齿条位矢,t是展成滚刀和大齿轮分析齿条。齿条参数ut、lt,展成角是θt。结合齿条展开渐开线齿面理论,展成滚刀及大齿轮齿面可用以下数学式表达:
Rl(ut,lt,θt)=Mlg(θt)rt(ut,lt)

3 切向齿轮数学模型
在滚齿加工中,滚刀螺旋角和工件螺旋角会形成一个轴交角γ。设定径向中心距E0,滚刀与工件动坐标系Sh、S2,参考坐标系Sa、Sb、Sc和Sd。再假定滚刀绕自身轴的转角φ1,滚刀沿工件轴位移lz,沿切向位移ly。……
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