加工风电齿轮可转位刀具参数化设计的研究

《加工风电齿轮可转位刀具参数化设计的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、ParametricDesignResearchOnGearCuttingToolsWithIndexableInsertsForLargeWindPowerCandidateHeChaoSupervisorProfessorDengJianxinCollegeCollegeofMechanicalEngineeringProgramMechanicalEngineeringSpecializationMechanicalEngineeringDegreeMasterofEngineeringUniversityX

2、iangTangUniversityDateAprial,2012湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子

3、版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日湘潭大学硕士学位论文摘要随着绿色能源（风力发电）以及机械工业的快速发展，作为大型风电机组的传动部分增速箱的齿轮就显得尤为重要。大型风电增速箱齿轮大多数为大模数硬齿面渐开线齿轮，且一旦出现故障，将严重影响到风场的经济效益。对该齿轮的加工不仅要求它具有精确的几何形状，并且还需要它具有高效率、高速度。因

4、此对该齿轮的加工精度，工作寿命，加工效率，可靠性等提出了越来越高的要求。为了达到该齿轮所要求的精度和标准，改善齿轮加工工艺和齿轮刀具至关重要，尤其是新型刀具的产生显得格外重要。本文对高速粗加工大型风电增速箱齿轮的可转位铣刀和可转位滚刀的进行了设计和探索研究。对齿轮铣刀和齿轮滚刀的廓形进行了理论分析和计算，求解刀具的前刀面理论刃形，将其理论刃形利用直线近似设计。利用Matlab的GUI编程开发了齿轮铣刀和齿轮滚刀的刃形设计系统，输入工件齿轮参数，系统能生成刀具的理论刃形和近似刃形，并计算得出近似设计的关键参数值及设计

5、误差。在齿轮刀具设计的理论基础上，对高效粗加工大型风电增速箱大模数(m6~m16)硬齿齿轮的可转位铣刀和可转位滚刀的结构及几何形状进行参数化设计。齿轮刀具的切削刃采用直线刃形近似设计，这样可转位齿轮刀具的刃形就可由一个硬质合金可转位刀片的直线刃形完全代替。利用Pro/E将组成刀具的各零件结构尺寸参数化处理并建立模型。通过模拟刀具装配体模型和工件齿轮模型的加工运动约束，完成齿轮加工的运动仿真，检验刀具各零件设计的合理性和干涉情况。仿真结果说明在齿轮加工运动仿真过程中并没有发生干涉，刀具廓形与工件齿轮廓形相近，适合高效

6、的齿轮粗加工或半精加工。为了提高可转位齿轮刀具的设计效率，以参数化设计模型为基础，利用Pro/E的二次开发工具Pro/Toolkit结合VS2005编程环境开发了可转位齿轮铣刀和可转位齿轮滚刀参数化设计系统，实现了刀具各零部件的参数化建模、自动化装配和工程图生成。通过参数化设计系统完成可转位齿轮铣刀和可转位齿轮滚刀模型生成，利用Abaqus对其进行有限元模态分析，预测其动态特性。仿真计算出了刀具模型的振型图和固有频率，结果分析验证了可转位齿轮刀具的固有频率满足设计要求。关键词：可转位；齿轮刀具；参数化；滚刀；铣刀I

7、湘潭大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofmachineryindustryandgreenenergy(windpowergeneration),thespeedincreasergearofthelargewindgeneratortransmissiongetsmoreimportant,whichismostlyhard-toothsurfaceandbig-modulusinvolutegear,whosebreakdownwillseriouslyaffect

8、theeconomicbenefitsofwindfield.Machiningofthegeardemandsthatithasprecisegeometricshape,highvelocityandhighefficiency.Somachiningprecision,workinglife,machiningefficiencyandreliabil