精锻直齿锥齿轮齿形修形设计技术研究

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1、摘要精锻齿轮，是指齿轮的轮齿直接模锻成形且无需切削加工的齿轮。直齿锥齿轮，以其结构上的可锻性，成为国内外研制最早、发展最快、应用最多的精锻零件之一。同利用切齿加工相比，精锻齿轮在提高寿命、节能、节材等方面具有显著的效果。然而，受技术和装备等水平的影响，7级以上精度的齿轮难以实现批量精锻，限制了精锻齿轮在现代汽车特别是轿车、重型车中的应用。采用齿轮齿形修形技术可有效地改善齿轮传动装置的工作平稳性，降低齿轮的噪声和振动，提高齿轮的承载能力，延长齿轮的使用寿命。圆柱齿轮的齿形修形易于实现，已取得了明显的效果，而圆锥齿轮齿形修形技术，受到齿轮结构的影响，

2、加工出的鼓形量较小且鼓形位置难以调整，达不到齿形修形的根本目的。精锻锥齿轮靠模具成形，研究通过模具型腔修形实现齿轮产品的修形是经济的。．论文综合分析了齿轮齿形修形技术的国内外究现状，以目前难以实现齿形修形的精锻直齿锥齿轮为研究对象，提出并研究实现了精锻直齿锥齿轮的等距化铣修形工艺。该工艺研究应用化学铣切方法，通过对齿轮精锻模电极齿轮的等距修形，实现精锻模具型腔的修形，从而实现精锻锥齿轮的齿形修形。通过在某汽车差速器齿轮的精锻生产证明，应用本研究技术，可以提高精锻齿轮产品运动精度和工作平稳性精度一级，齿轮产品的接触区分布较好，齿面粗糙度得以降低，精

3、锻模具寿命得到提高20％。通过研究分析证明，提出的等距化铣修形技术，不仅可以方便地实现精锻直齿锥齿轮的齿顶修缘和鼓形齿加工，而且，修形后的表面仍然保持齿轮的渐开线特征。提出以齿形修形后，精锻齿轮能否顺利脱模作为修形设计的主要依据，并根据修形齿轮的结构特点，建立了计算精锻直齿锥齿轮齿面上任意修形部位点脱模校核的数学模型，编制了通用的修形精锻直齿锥齿轮脱模计算程序。通过对常用电极齿轮材料一紫铜的化铣实验，认为：化铣液主要成份Fe3+的含量在8—12朗、化铣温度宜在40．600C、化铣时间在lO分钟以上时，对紫铜材料的化铣速度达到较大值且波动较小，化铣

4、面的表面粗糙程度保持在较低程度：对于一般齿轮的齿形修形量在O．02．0．05mm的情况下，采用本化铣工艺能够保证对紫铜材料化铣的均匀性。山东大学硕十学位论文根据直齿锥齿轮的齿形修形技术需要，提出了精锻直齿锥齿轮齿形修形设计综合技术研究路线，认为修形直齿锥齿轮的三维实体建模是本技术研究的基础，论文基于SolidWorks系统，采用尺寸驱动法进行了等距修形直齿锥齿轮的三维实体建模模块开发。关键词：直齿锥齿轮，齿形修形，等距，化学铣切ABSTRACTABSTRACTTheteethofgearnamedfineforginggearcanbeforme

5、ddirectlybytheforgingdiewithoutchip—removalmachining．Especiallyforthebevelgear,itwastheoneoffinef．o呼ngpartswhichweredevelopedandappliedearlier．Comparedwiththemachininggears，somemeritsCanbeobtainedtothegearsmadebyfineforgingtechnologyashighmechanicalperformance，longlife，energy

6、savingandlessmaterials．Butduetothelimitationofformingtechnologyandequipments，fine—forgingbevelgearswithhi曲precisionbetterthan7-gradearehardlymanufacturedinbatchandthentheirapplicationareoutofmodemautomobileindustry．Itisprovedthatthetransmissionstability,precisionandservicelif

7、eofgearboxCanbeimprovedaswellasthevibrationandnoisyCallbelightenedwiththeusageofteethprofilemodificationtechnologyinmanufacturingofgears．Itiseasytomodifytheprofileofspurgears，andonlyminimalmodificationofprofilecanbeobtainedinbevelgearsevenwithsomecertainlocation．Themodificati

8、ontechnologyofbevelgearsthenusedseldom．Infactitisefficientandeffecti