正交变传动比端曲面齿轮的加工方法

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1、正交变传动比端曲面齿轮的加工方法重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：樊宇指导教师：林超教授学位类别：工程硕士（机械工程领域）重庆大学机械工程学院二O一五年五月MachiningMethodsofOrthogonalVariableTransmissionRatioCurve-FaceGearAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByFanYuSupervisedbyProf.LinChaoSpecialty：ME(

2、MechanicalEngineeringField)CollegeofMechanicalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要正交变传动比端曲面齿轮副传动是非圆齿轮与端曲面齿轮相互啮合的一种新型齿轮传动，该齿轮副传动能传递相交轴间的运动与动力，并且具有变传动比传动的特点。目前，该齿轮副加工复杂，制约了该齿轮副的发展与应用。因此，对端曲面齿轮副加工方法的研究具有非常重要的意义。本课题来源于国家自然科学基金项目(51275537)，本文主要探索正交变传动比端曲面齿轮副的加工制造方法与加工工

3、艺，并通过齿面检测试验、对滚试验、台架试验，验证了该齿轮副的设计原理及加工方法的正确性。针对端曲面齿轮副加工问题，本文开展的主要研究工作如下：运用齿轮啮合理论与共轭原理，齿轮设计理论，现代设计方法，研究了端曲面齿轮副的基本传动原理，对端曲面齿轮根切进行了研究，利用VB与Solidworks混合编程，并运用ANSYS、matlab对该齿轮副进行了模态分析与特性分析，获得了避免根切的条件、面齿轮无根切的最小内径，得到了该齿轮副的几何模型、该模型前六阶的固有频率、传动比特性、角位移特性及角速度特性等变化规律。利用空间齿轮传动啮合理论及多轴数控机床的基本原理，结合包络法与铣削原理，

4、先进制造技术，工件定位与装夹原理，齿面检测原理，对滚试验技术以及试验台测试系统理论，建立了刀具与非圆齿轮的空间坐标系、端曲面齿轮加工坐标系、齿顶圆角模型、接触线模型、快速成型机加工模型以及数控加工模型，对增材制造加工端曲面齿轮毛坯以及五轴数控机床二次加工端曲面齿轮的工艺与方法进行了研究，通过对仿真加工模型的接触线分析，对端曲面齿轮增材制造毛坯进行二次定位分析，对端曲面齿轮副进行包括齿距误差、齿距累计误差、齿形误差检测试、对滚试验以及试验台试验，推导了刀具到非圆齿轮的坐标变换矩阵、非圆齿轮齿面到端曲面齿轮齿面的坐标变换矩阵、过渡曲面方程以及加工过程中刀具的运动矩阵，建立了多轴

5、数控机床加工端曲面齿轮的加工方法、沿接触线加工端曲面齿轮的方法、增材制造与五轴数控混合加工端曲面齿轮的加工方法，获得了齿轮副的偏切削模型以及齿面的误差、接触印痕与齿轮的各项运动特性数据，验证了端曲面齿轮副设计以及三种加工端曲面齿轮方法的正确性。关键词：非圆齿轮，面齿轮，变传动比，数控加工，模态分析，增材制造I英文摘要ABSTRACTTheorthogonalvariabletransmissionratioCurve-Facegeardriveisatransmissioninwhichanon-circulargearengageswithaCurve-Facegear.

6、Motionandthepowerofintersectingaxescanbetransferredbythisgearpair,whichhasthecharacteristicsofvariablegearratiotransmission.Atpresent,thefacegeardrivemachiningcomplex,asaresult,thedevelopmentandapplicationofthegeardriveisrestricted.Therefore,itisveryimportanttostudymachiningmethodsofthefac

7、egeardrive.ThisissuederivesfromNaturalScienceFoundationofChina(51275537),toanalyzetransmissioncharacteristicandexploreprocessingandmanufacturingmethodsofCurve-Facegeardrive,finally,theexperimentisperformedtoverifythefeasibilityofdesignprincipleandprocessingmet