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圆柱齿轮自适应互研与互挤的理论与实验

王鹏晖

  圆柱齿轮的大批量生产主要集中在日益高速发展的汽车、拖拉机的变速器中。该类齿轮精度要求一般不是很高。但对齿轮寿命和噪声等性能指标却有较严格的要求。我国齿轮制造业磨齿能力明显不足,磨齿机价格昂贵,无法满足该类齿轮的大批量生产的要求。为适应圆柱齿轮大批量生产工艺路线短,加工效率高,技术要求易保证的特点,基于以研代磨的构想,本文提出了一种新型的圆柱齿轮自适应互研和互挤的方法。 圆柱齿轮自适应啮合是四个齿轮依次啮合,形成一个闭环系统。应用于齿轮的互研和互挤就是依靠齿轮本身啮合误差产生的动态力来均化和自消减误差,达到对齿面精加工的目的。本文首先对圆柱齿轮自适应互研和互挤的机理进行了分析;运用齿轮动力学理论,建立了齿轮自适应互研系统的动力学分析模型,运用四阶龙格-库塔数值方法对其进行了求解和仿真。其次,运用微分几何和齿轮啮合原理,对齿面滑动系数及自适应互研对各项误差的修正能力进行了分析。圆柱齿轮自适应互挤是齿轮自适应啮合的基础上,给齿轮加一定的预紧力,依靠预紧力和误差动态力使金属产生变形,达到修正齿面误差的目的。运用材料力学及赫兹弹性接触理论,估算出了在挤齿过程中使齿轮发生变形所需要的预紧力。最后,根据中心距变动方式,设计制造了齿轮自适应啮合试验台,对圆柱齿轮自适应互研和互挤的方法进行了实验。 实验结果表明,圆柱齿轮自适应互研和互挤对齿轮误差有一定的修正能力,可以有效地提高齿轮的精度,降低齿轮的噪声。具有一定的实用价值。……   
[关键词]:圆柱齿轮;自适应啮合;互研;互挤;动态力;误差修正
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:河南科技大学2009年
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