少齿数齿轮参数与加工刀具设计

发布时间：2017-04-06 02:01

  本文关键词：少齿数齿轮参数与加工刀具设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：少齿数齿轮是实现机械传动装置小型化的关键零件。少齿数圆柱齿轮作为常规圆柱齿轮的延伸，在继承常规齿轮特点的同时，又具有自身的新特点。少齿数齿轮的齿数极少（齿数为1~8），易根切、过渡曲线长、端面重合度小，增加了其设计和加工的难度。由于齿数极少，常规的齿轮设计方法不再适用于少齿数齿轮。加工方面，目前比较成熟的少齿数齿轮加工方法是滚齿加工，而滚齿加工的退刀槽尺寸较大，这与齿轮小型化的目标相悖。建立少齿数齿轮的设计方法，寻求适用于少齿数齿轮的加工方法，已成为少齿数齿轮技术领域亟待解决的问题。为此，本文对少齿数齿轮的设计与加工方法进行了研究，主要工作和研究成果如下： 1.针对少齿数齿轮的啮合特点，提出了少齿数圆柱齿轮副的综合优化设计方法，该方法基于传动质量约束，优化初选齿轮副参数，然后根据啮合干涉条件和轮齿强度条件进一步调整齿轮副参数，最终得到满足传动质量与强度、刚度要求的结构紧凑的齿轮副。 2.针对少齿数齿轮紧凑化要求，提出了可实现少齿数齿轮小退刀槽加工的指形铣刀成形铣削加工方案；根据渐开线齿轮啮合原理及坐标变换基本原理，采用接触线法进行铣刀工作部分齿形的计算，得到了精确的轴截面齿形并设计了铣刀齿形的过渡曲线，然后设计了容屑槽、端齿结构等非工作部分，得到了少齿数渐开线圆柱齿轮加工的完整的铣刀结构。 3.结合具体应用实例，详细分析了少齿数齿轮的传动特点、设计方法和加工方案，设计了满足应用实例要求的3个齿的少齿数齿轮副，，并制定了该少齿数齿轮的加工方案，计算了刀具工作部分齿形和过渡曲线等刀具尺寸。 本文提出的设计方法可实现满足传动质量和强度、刚度要求的少齿数齿轮副紧凑化设计，所确定的指状铣刀成形铣削加工方案可实现少齿数齿轮小退刀槽加工，从设计和加工两方面保证了少齿数齿轮副紧凑化。
【关键词】：少齿数齿轮 参数设计 传动质量 铣齿加工 铣刀设计
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.41;TG721
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究背景和意义9-11
• 1.2 少齿数齿轮国内外研究与发展现状11-13
• 1.3 课题来源与主要研究内容13-15
• 1.4 本章小结15-16
• 第二章 少齿数齿轮的啮合特点和加工方法16-25
• 2.1 少齿数齿轮的特点16-22
• 2.1.1 大变位系数16-17
• 2.1.2 齿顶厚特点17-18
• 2.1.3 大螺旋角和压力角18-19
• 2.1.4 齿轮过渡曲线干涉19
• 2.1.5 节点外啮合19-20
• 2.1.6 变位系数的选择20-22
• 2.2 少齿数齿轮的加工方法22-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第三章 少齿数渐开线圆柱齿轮设计25-40
• 3.1 设计方法25-30
• 3.1.1 齿轮副参数优化初选26-28
• 3.1.2 齿轮参数调整28-30
• 3.2 设计案例30-39
• 3.2.1 齿轮副参数优化初选30-33
• 3.2.2 基于齿顶厚和啮合干涉的参数调整33-34
• 3.2.3 三维建模及强度分析34-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第四章 少齿数圆柱齿轮成形加工指形铣刀设计40-57
• 4.1 刀具设计原理与数学基础40-44
• 4.1.1 齿轮啮合基本原理40-41
• 4.1.2 造型原理41-42
• 4.1.3 运动与坐标变换42-44
• 4.2 指形铣刀工作部分设计44-54
• 4.2.1 斜齿轮指形铣刀齿形设计方法45-46
• 4.2.2 接触线法求铣刀齿形46-52
• 4.2.3 铣刀过渡曲线部分设计52-54
• 4.3 非工作部分设计54-56
• 4.3.1 容屑槽和端齿结构54-55
• 4.3.2 铣刀外径和长度55-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 全文总结及工作展望57-59
• 5.1 全文总结57
• 5.2 工作展望57-59
• 参考文献59-63
• 发表论文情况说明63-64
• 致谢64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王成;高常青;崔焕勇;;基于啮合效率下斜齿圆柱齿轮设计参数的选择[J];燕山大学学报;2012年02期

2 刘隽哲;邹登纪;张华;钟承鲲;;基于中心距约束条件下啮合齿轮变位系数的选取[J];装备制造技术;2010年04期

3 齐人光;;浅谈变位系数的选取问题[J];机械设计与制造;2006年10期

4 韩服善;欧阳小安;;避免圆柱齿轮干涉及根切的最小齿数研究[J];机械设计与制造;2009年07期

5 李鹏;王保民;郭辉;张国海;;基于粉末冶金的少齿数齿轮传动研究[J];机械设计与制造;2011年02期

6 王鸣;;基于MATLAB算法的圆柱齿轮优化设计[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2011年04期

7 李清,吴振勇,王太勇;中、小模数多功能数控滚齿机的设计[J];机械设计;2001年08期

8 程伟;王保民;;插齿刀加工少齿数齿轮方法的研究[J];机械研究与应用;2012年03期

9 陶永芹,马继伦;渐开线指形铣刀齿形的确定[J];煤矿机电;2005年02期

10 赵向飞;田燕;刘红旗;张杰;;少齿数齿轮变位系数的研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2013年06期

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本文编号：288041