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大规格高精度螺旋锥齿轮加工技术研究

曾亦愚  
【摘要】:直径大于800mm的大规格螺旋锥齿轮主要用于矿山、冶金、石油等行业的大型减速机上。随着我国重工业的飞速发展,对大规格螺旋锥齿轮的需求越来越大。目前业界使用的大规格螺旋锥齿轮更倾向于摆线—准渐开线锥齿轮(Klingelnberg齿制)。但摆线—准渐开线锥齿轮需要采用双体刀盘,并且在专用数控铣齿机上加工,刀盘和机床的结构复杂,制造困难。目前还只有德国Klingelnberg公司拥有摆线—准渐开线锥齿轮多轴联动数控机床及刀盘的制造技术。为打破国外公司对大规格螺旋锥齿轮的垄断,降低制造成本,本论文提出了两种解决方法。其一,把摆线-准渐开线锥齿轮的设计改为计算简单、调整方便的圆弧等高齿,热后通过磨齿对锥齿轮进行精加工。其二,利用数控机床的优势,设计了一种整体刀盘,可直接在通用5轴联动数控螺旋锥齿轮机床上进行摆线-准渐开线锥齿轮的加工,以降低成本。本论文围绕圆弧等高齿锥齿轮与摆线—准渐开线锥齿轮两种大规格螺旋锥齿轮的设计制造技术开展研究,主要研究内容包括: (1)解析了大规格圆弧等高齿锥齿轮的设计与加工原理,推导出齿轮加工调整参数的计算公式,并通过齿面分析方法构造了齿面数字化模型,建立了圆弧等高齿理论齿面的仿真模型。 (2)研制出了基于H2000系列螺旋锥齿轮数控机床的圆弧等高齿加工软件,分析了软件的开发环境、功能需求,构建了软件模块结构,并在国产数控螺旋锥齿轮加工机床上进行了验证。结果证明:开发的大规格圆弧等高齿螺旋锥齿轮的数字化制造软件实用、稳定,适合我国实际需求。 (3)研究了在通用数控机床上用整体刀盘加工摆线-准渐开线锥齿轮的原理和整体刀盘的设计方法。


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