单刃剃齿刀剃齿过程中刀齿与轮齿的变形分析

本文首先分析了单刃剃齿刀剃削齿轮时刀齿与轮齿接触点的变化规律;在此基础上根据实测径向剃削力的大小运用三维有限单元法计算了刀齿与轮齿在接触点的变形。然后,结合弹性理论对实际剃削状态下刀齿与轮齿的柔度进行了初步探讨,这对进一步研究剃齿机理,更好地进行剃齿刀比优化设计是有益的。     

剃前插齿刀CAD系统的研究与开发

根据软件工程的原则和方法,采用面向对象的编程技术、ADO数据库访问技术以及AutoCAD二次开发工具ObjectARX开发剃前插齿刀系统。该系统不但实现了剃前插齿刀设计自动化,而且实现了对剃前插齿刀刀具实例的有效管理,从而全面提高了剃前插齿刀的设计速度和质量。     

剃齿切削力的研究

本文利用所研制的测力仪,对剃齿径向力进行了实测,在试验的基础上分析了径向力的特征,并通过回归分析和方差分析,建立了剃齿径向力数学模型,较准确地描述了切削用量和刀具几何参数与剃削力之间的关系。     

新型平顶圆弧齿同步带带齿变形的研究

本文利用平面弹性理论的保角映射函数法，提出了圆弧齿同步带带齿变形的计算方法。利用这种方法，以接触压力为基础计算出了带齿变形、接触变形及齿廊上各点刚度分布，并根据带齿等接触强度原则，讨论了带轮齿廊修形方法。     

剃齿时齿形中凹误差产生的原因及消除措施

本文从剃齿过程中刀齿——轮齿刚度及力的平衡两个方面,对产生齿形中凹误差的原因作了探讨,并进行了必要的分析计算.在上述分析的基础上,提出了消除齿形中凹误差的措施,即:①反修齿形法;②提高刀齿刚度法;③大、小啮合角平衡接触剃齿法.     

径向剃齿刀切削刃的排列及剃削光洁度的预测

本文对径向剃齿刀切削刃的排列规律进行了探讨。指出切削刃应按螺旋线排列,螺旋钱的导程与轮齿数,刀齿数密切相关,并由此导出刀齿数的计算公式;螺旋线的旋向不仅与刀齿数有关,且与剃齿刀的螺旋方向有关。文中还针对所提刀刃排列形式进行了被剃齿面光洁度的分析与计算,发展了一种预测剃削光洁度的计算方法。     

两种剃齿刀刀齿的有限元计算

本文用有限单元法不仅较准确地计算出标准剃齿刀和迭片剃齿刀在剃齿过程中刀齿的位移值(即变形量),特别重要的是用此法可以计算出沿全齿高的变形分布情况。从计算得知两种刀齿在同样载荷(切削力)作用下,迭片剃齿刀的刀齿刚度较标准刀齿的大3～4倍;迭片刀齿的变形分布乃由齿顶到齿根逐渐平缓地减小,而标准位刀齿的变形幅度却很大。这些结论都为进一步完善迭片剃齿刀的设计和使用提供了理论依据。     

轴间距和轴交角对平行剃齿质量的影响

本文运用空间啮合理论,讨论了用盘形剃齿刀平行剃齿时,刀具与工件的轴间距和轴交角的误差所引起的非正常啮合运动,从而使剃削后齿轮质量下降并造成齿厚变动量。推导出了一种较适用的误差计算方法。     

渐开线直齿圆柱齿轮侧隙的探讨

在总结分析国内外渐开线直齿圆柱齿轮侧隙和齿厚偏差标准的基础上,以寻求一种新的选择齿轮副侧隙和齿厚偏差的方法。文中最小极限侧隙的计算不仅考虑了啮合轮齿间油膜厚度和齿轮,箱体热膨胀对侧隙的影响,而且考虑了轮齿受载弹性变形对侧隙的影响。并利用弹流理论来研究啮合轮齿间油膜厚度,用有限元法来研究轮齿受载弹性变形。     

圆柱齿轮滚齿切削力的预测

切削力是滚齿工艺参数优化、刀具磨损预测和机床设计的重要依据. 针对圆柱齿轮滚齿加工,提出了一种基于实体建模技术的切削过程几何仿真方法,实现了未变形切屑的准确提取,进而计算出未变形切屑厚度. 基于微分离散思想,将滚刀刀齿切削刃离散成一系列微元切削刃,采用Kienzle-Victor力模型,建立微元切削力模型,进而构建整体滚刀切削力模型. 结合Kistler 9123C旋转测力仪和DMU50五轴立式加工中心进行滚齿切削力测量试验,试验结果表明,预测的滚削力在幅值和变化趋势上与试验测量结果吻合良好,验证了该滚削力预测方法的有效性.     

随机修形剃齿刀消除剃齿齿形中凹的机理研究

提出产生剃齿齿形中的原因是剃齿过程中“系统综合误差动态效应”的结果,并利用这一动态效应原理,形成了一种剃齿刀随机修形新方法,以此方法来解决剃齿齿形中凹问题,这种方法是用与工件几何参数一致的超硬修磨轮在剃齿机上取代被剃齿轮,与剃齿刀啮合来修形剃齿刀。     

加工鼓形齿时径向剃齿刀修形量计算方法

根据径向剃齿刀与被剃齿轮间存在的一一对应关系,提出一种加工鼓形齿时径向剃齿刀修形量的计算方法．用抛物线近似表示被剃齿轮的齿向鼓形量,采用一一对应映射方式将被剃齿轮的齿向鼓形量加到径向剃齿刀理论齿向线上各对应点的修形量上,得到加工鼓形齿轮的径向剃齿刀最终齿向修形量．     

大模数硬齿面高精度滚剃刀设计与制造

在总结国内外经验的基础上研制一种新型滚剃刀。这种滚剃刀以滚切方式进行,由于刀具的侧切削刃具有较窄的刃带,从而也具有剃削作用。对这种滚剃刀在中小模数硬齿面齿轮上进行模拟实验的结果,表明齿轮的精度和光洁度都有了明显的提高和改善。这种新型刀具的制造为大模数硬齿面齿轮精加工刀具提供了一种新途径。     

线接触端曲面齿轮齿面的接触算法

为了研究线接触端曲面齿轮副的齿面接触特性,建立了端曲面齿轮副的传动坐标系,推导出齿轮副的瞬时回转轴及瞬轴面.应用齿廓啮合基本定理,从几何学的角度提出了线接触端曲面齿轮副齿面接触算法,求解出齿轮副的齿面接触印痕与齿廓点.根据齿轮副齿面接触分析结果,确定了端曲面齿轮齿面的修形位置.通过齿轮副对滚实验,验证了线接触端曲面齿轮齿面接触算法的正确性.     

等基圆锥齿轮的齿面几何与修形分析

以数控加工理论为基础,阐述了等基圆锥齿轮的基本原理,提出了指状铣刀仿形加工等基圆曲线齿锥齿轮的齿线和齿廓修形方法;确定了加工等基圆锥齿轮的指状铣刀的设计原则和设计参数;导出了计入齿线和齿廓修形的齿面方程和齿根过渡曲面方程·等基圆锥齿轮的齿线是一条特殊曲线,其凹凸方向与传统曲线齿锥齿轮齿线的凹凸方向相反,必须采用数控方法加工;通过铣刀廓线修形可实现齿轮齿廓修形,沿理论齿线的法向移动刀具可实现齿线修形;通过齿线和齿廓组合修形实现齿面修形·为齿面曲率分析、啮合分析及强度计算奠定了基础·     

等基圆锥齿轮的齿面曲率分析

以数控加工技术和等基圆曲线齿锥齿轮理论为基础,导出了考虑齿线修形时,仿形加工等基圆锥齿轮的指状铣刀中心轨迹方程;确定了考虑齿廓修形时指状铣刀的廓线方程;导出了铣刀回转曲面的主曲率、主方向和任意方向的法曲率;按共轭曲面理论,由刀具曲面的几何结构和刀具与轮坯的相对运动,确定了被加工齿面的法矢、主方向、主曲率和任意方向的法曲率·为齿面啮合分析、修形设计及强度计算奠定了基础·     

基于刀具法向基准的奥利康准双曲面齿轮精确建模与验证

基于奥利康制准双曲面齿轮切齿原理和加工方法,分析了三面刀刀头的结构和安装位置,提出了基于刀具NS(neutral surface)平面法向基准下刀盘数学模型的建立方法。在此基础上,推导了奥利康制准双曲面齿轮的加工机床坐标系,建立了成形法大轮和展成法小轮的齿面数学模型,整理了一套基于三面刀盘奥利康制准双曲面齿轮精确化建模流程。通过齿面模型得到的数学齿面与通过KIMOS软件得到的45点齿面进行对比和实际接触印痕与理论接触印痕对比两种方法进行齿面验证。结果表明:大小轮推导齿面与实际齿面齿线和几何形貌基本一致,小大轮齿面基本重合;小轮凹面最大误差位于小端偏齿顶处,其值为0.007 5 mm,大轮凸面最大为0.002 3 mm;KIMOS计算的理论轮齿接触分析(TCA)、轮齿承载接触分析(LTCA)印痕与有限元计算印痕的位置方向基本一致,验证了齿面的正确性。     

一种新型齿廓曲线的探讨

基于渐开线齿轮的插齿原理,以不同形式的齿廓曲线代替插刀齿廓曲线,包络出与给定齿廓曲线的插齿刀对应的被加工齿轮的齿形,以纯滚动弧长s为参数,利用坐标变换和齿廓共轭原理,根据插刀齿廓,推导出被加工齿轮的齿廓方程,并根据得出的齿廓方程进行了仿真.由仿真结果可以对具有不同齿廓的插齿刀所加工的齿轮进行可行性分析,避免实际加工所造成的浪费.     

延伸外摆线锥齿轮的成形原理及齿面结构研究

用全新的观点诠释了延伸个摆线锥齿轮的齿面成形原理,并由此推导了刀刃在工件上的轨迹曲面（族）的统一表达形式。论述了在Free-form型铣齿机上加工延伸外摆线锥齿轮的实现方式。分析了Free-form型铣齿机上用成形法加工延伸外摆线锥齿轮时的齿面微分几何结构。通过刀刃长度和刀盘转角实现了齿面参数化,并获得了齿面上任意点的全部一至三阶微分几何参数。