材料力学性能对滚齿齿廓总偏差的影响机理及试验研究new

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1、万方数据机械传动2011年文章编号：1004—2539{201I)05一0056一∞材料力学性能对滚齿齿廓总偏差的影响机理及试验研究裘俊彦(常州纺织服装职业技术学院机电系。江苏常州213164)摘要论述工件材料力学性能对滚齿齿廓总偏差影响的试验研究。在试验数据的基础上，利用最小二乘准则，拟合出齿廓总偏差Fo与工件材料屈服极限值吼之间的线性模型图，试验表明，随着材料屈服极限的增大，齿廓总偏差值也趋于增大，它是齿廓总偏差与工件材料的屈服极限具有正相关性现象产生的机理所在，该机理的研究在实际加工中具有

2、实用意义。关键词齿廓总偏差力学性能正相关性机理研究ResearchOilExperimentalandInfluenceMechanismofMaterialMechanicsPropertyofGearHobbingToothProfileTotalDeviationOiuJunyan(1)qwt,nmdEhetromech觚calEn由嘲。al锄gzh硼TextileGarmentInstitute，al皿—踟213164，Oiina)AbstractTheexperimentalresea

3、rchontheworkpiecematerialmechanicspropertiesofgeartoothprofileerrorisdiscussed．Onthebasisofthetestdataandusingtheleastsquarescriterion．thelinearmodeldiagrambetweentoothprofiletotaldeviationF4andworkpieeemateriahyieldlimitaIisfit．Theresultsshowthat，wi

4、ththeincreaseofyieldlimit，toothprofiletotaldeviationvaluealsotendstoincrease．Becauseofhavingthepositivecorrelationbetweenthetoothprofiledeviationandworkpieeematerialyieldlimit，thisphenomenonofthemechanismhaspracticalsignificanceintheactualpxvcessing．

5、Keywords．ToothprofiletotaldeviationMechanicspropertyPositivecorrelationMechanismresearch0引言1滚齿齿廓总偏差滚齿是齿形加工方法中生产率较高、应用最广的一种加工方法。在滚齿机上用齿轮滚刀加工齿轮的原理，相当于一对螺旋齿轮作无侧隙强制性的啮合。滚齿加工的通用性较好，以渐开线齿形的加工为主⋯I。渐开线圆柱齿轮精度的误差项目中，齿廓总偏差是重要的检测项目，是影响齿轮传动平稳性的主要指标之一【2l。如不控制齿廓总偏差

6、，除了齿轮的传动平稳性变差，齿轮传动时的振动和噪声也将加大【3J。目前，各类文献上阐述齿廓总偏差产生的原因有几点，一是滚刀在制造、刃磨和安装中存在误差，二是机床工作台回转中存在的小周期转角误差引起的滚齿齿廓总偏差【4】。除了外界因素，齿轮本身的材料力学性能是否对滚齿齿廓总偏差(或者说齿形精度)有影响?这是一个值得探讨的问题，该问题的提出须采用试验方法进行研究，并对所取得的相关试验数据进行分析，以找出两者之间是否有联系，若有联系，是否能在实际加工中运用，以降低滚齿的齿廓总偏差，提高滚齿的齿形精度。

7、滚齿齿廓总偏差是指在齿形工作部分内，包容实际齿形廓线的两理想齿形(渐开线)廓线间的法向距离【5J。在实际加工过程中不可能获得完全正确的渐开线齿形，总是存在各种误差，从而影响传动的平稳性。引起滚齿齿廓总偏差的因素非常复杂，包含有随机误差和系统误差。随机误差是由大量偶然因素形成的，探讨随机误差的形成机理是十分困难的；系统误差是由某砦稳定因素的持续影响造成的，对系统误差的形成规律和机理进行研究是可行的，且具有十分重要的意义。滚齿加工中，滚刀的切削刃形状决定了被加工齿轮齿面的形状，滚刀的前刀面前角yo=

8、00(即前刀面通过滚刀半径方向)及侧刃前角诈皆为零度，滚刀前刀面与通过工件中心线所在的水平面重合，则滚刀切削刃保持在滚齿母线上【6J。在这种理想的加工条件下进行滚削，预期的效果是被加工齿轮的齿轮齿形轮廓能符合滚刀切削刃形状，即与渐开线轮廓相符。实际情况是，滚削过程中，被切削表面会发生某种程度的弹万方数据第35卷第05期材料力学性能对滚齿齿廓总偏差的影响机理及试验研究性变形、塑性变形，滚削结束后，还将发生弹性恢复，结果使被加工齿轮产生了齿廓总偏差，滚刀的刃形轮廓不能形成被加工齿轮预期的渐开线轮廓[