高阶传动误差斜齿轮修形设计与加工.pdf

《高阶传动误差斜齿轮修形设计与加工.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第４６卷第９期哈尔滨工业大学学报Ｖｏｌ?４６Ｎｏ?９２０１４年９月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＨＡＲＢＩＮＩＮＳＴＩＴＵＴＥＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＳｅｐ．２０１４高阶传动误差斜齿轮修形设计与加工蒋进科，方宗德，苏进展（西北工业大学机电学院，７１００７２西安）摘要：为了提高齿面啮合性能，降低磨削误差，设计高阶传动误差与接触路径曲线，并结合承载接触分析（ＬＴＣＡ）通过优化承载传动误差（ＬＴＥ）幅值最小确定待定的参数，根据齿条展成渐开线齿面原理，求解小轮法向拓扑修形曲面；建立基于成形砂轮轴向廓形与５轴联动ＣＮＣ机床各轴运动敏感性分析的齿面修形模型，判断砂轮与齿面

2、的接触状态，计算磨削误差，应用ＰＳＯ优化算法得到机床各轴运动参数与砂轮廓形的修形曲线．算例表明：优化的高阶传动误差在曲线转换点处是相切连接的，其拓扑修形曲面在啮入端近齿根、啮出端近齿顶处有较大的修形量，修形区域近似对角；中部有一定微小内凹的高阶传动误差可降低ＬＴＥ幅值，减小轮齿振动，其内凹量大小与齿轮副工况有关，随载荷增加，最佳内凹量逐渐增大；经过成形砂轮进行主要的修形磨削及平面砂轮进行辅助的对角修形磨削可实现拓扑修形齿面加工，理论磨削误差小于２μｍ．关键词：斜齿轮；拓扑修形；高阶传动误差；数控磨削；成形砂轮中图分类号：Ｖ２１９文献标志码：Ａ文章编

3、号：０３６７－６２３４（２０１４）０９－００４３－０７Ｄｅｓｉｇｎａｎｄｇｒｉｎｄｉｎｇｆｏｒｍｏｄｉｆｉｅｄｈｅｌｉｃａｌｇｅａｒｓｗｉｔｈａｈｉｇｈｅｒ⁃ｏｒｄｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｒｒｏｒＪＩＡＮＧＪｉｎｋｅ，ＦＡＮＧＺｏｎｇｄｅ，ＳＵＪｉｎｚｈａｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，７１００７２Ｘｉ’ａｎ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎａｐｐｒｏａｃｈｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅｇｒｉｎｄｉｎｇｅｒｒｏｒｓａｎｄｉｍｐｒｏ

4、ｖｅｍｅｓｈｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｂｏｔｈａｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅｃｏｎｔａｃｔｐａｔｈａｎｄａｈｉｇｈｏｒｄｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｒｒｏｒ（Ｈ－ＴＥ）ｃｕｒｖｅｓｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＴＣＡｔｈｅｏｒｙ，ａｎｄｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｃｕｒｖｅｓｗｅｒｅｇｏｔｂｙｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍａｍｐｌｉｔｕｄｅｏｆＬＴＥｂａｓｅｄｏｎＬＴＣＡ，ａｎｄｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｌｙｍｏｄｉｆｉｅｄｔｏｏｔｈｏｆｐｉｎｉｏｎｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｍｏｖｅｍｅ

5、ｎｔｏｆｔｈｅｒａｃｋｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｉｎｖｏｌｕｔｅｔｏｏｔｈ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ａｆｒｅｅ⁃ｆｏｒｍＣＮＣｇｒｉｎｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｍｏｄｅｌｏｆｆｉｖｅ⁃ａｘｉｓｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｎｄｋｉｎｅｍａｔｉｃｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｏｆｔｈｅａｘｅｓｗｅｒｅｄｅｒｉｖｅｄ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ａｎｅｒｒｏｒｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎａｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｗｈｅｅｌａｎｄｔｈｅｍｏｖｅｍｅｎｔｏｆｆｉｖｅ⁃ａｘｉｓｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ，ａｎｄｇｒｉｎｄｉｎｇｅｒｒｏ

6、ｒｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｅｓｔｉｍａｔｉｎｇｗｈｅｔｈｅｒｔｈｅｗｈｅｅｌｃｏｎｔａｃｔｗｉｔｈｔｈｅｐｉｎｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｓｗｅｒｅｓｏｌｖｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅＰＳＯｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｎｅｘａｍｐｌｅｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｈｉｇｈｅｒ⁃ｏｒｄｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｒｒｏｒｃｕｒｖｅｓｉｓｓｍｏｏｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｒｓｅｃｔｐｏｉｎｔｓ，ａｎｄｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｌｙｍｏｄｉｆｉｅｄｔｏｏｔｈｉｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍｏ

7、ｒｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｘｉｍａｌｄｉａｇｏｎａｌａｔｅｎｇａｇｉｎｇ⁃ｉｎａｎｄｅｎｇａｇｉｎｇ⁃ｏｕｔｒｅｇｉｏｎｓ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ａｍｉｄｄｌｅｃｏｎｃａｖｅｈｉｇｈｅｒ⁃ｏｒｄｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｒｒｏｒｃｕｒｖｅｍａｋｅｓａｓｍａｌｌｅｒＬＴＥａｍｐｌｉｔｕｄｅ，ｗｈｉｃｈｈｅｌｐｓｔｏｒｅｄｕｃｅｖｉｂｒａｔｉｏｎ；Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｃｏｎｃａｖｅｄｅｐｅｎｄｓｏｎｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ａｎｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｌｏａｄｓ，ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌ

8、ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｖａｌｕｅｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄｔｏｏｔｈｃａｎｂｅｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙｇｒｏｕ