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齿轮化学机械光整加工技术研究

周愿愿  
【摘要】: 齿轮是机械传动的关键部件,在机械装备中起着重要作用。各类主机的工作精度、性能、寿命、可靠性等各项指标,都与齿轮性能密切相关。齿轮在汽车行业有着广泛的应用,几乎所有汽车的传动系统都包含齿轮副。因此,齿轮的质量将影响汽车传动系统的效率、运动精度等。研究表明,提高齿轮表面质量可以提高齿轮使用性能和寿命。对齿轮进行表明光整加工是改善齿轮质量,提高齿轮精度的有效途径。 化学机械光整加工(Chemical Mechanical Finishing,简称CMF)是近年来得到快速发展的非传统光整加工工艺,其突出优点是效率高,并可获得优良的表面形貌,目前已应用于多种零件表面的光整加工,将其应用于齿轮齿面光整加工对于提高齿轮质量具有重要意义。 从加工过程中工件表面形貌的微观轮廓变化入手,研究了化学机械光整加工方法原理,建立了化学机械光整加工材料去除模型。对展成法齿轮化学机械光整加工过程中的机械作用作了详细分析,给出了相啮合两齿轮在齿廓上的相对运动速度变化曲线和载荷分布曲线,为展成法齿轮光整加工中的精度分析提供了依据。 介绍分析了传统的三酸化学光整,给出环保型化学机械光整工艺,并对45“钢薄片进行实验研究。结果显示,化学机械光整加工可使钢件表面粗糙度Ra值从0.252μm降低到0.067μm,证明了对钢件进行化学机械光整加工的有效性。 建立了圆柱直齿轮化学机械光整加工的实验装置,并进行理论分析与实验研究。实验结果表明,化学机械光整加工不仅可以明显提高齿轮表面质量,而且使齿轮的齿廓精度和螺旋线精度有所提高。


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