延伸外摆线齿准双曲面齿轮建模与传动误差分析.pdf

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1、延伸外摆线齿准双曲面齿轮建模与传动误差分析刘明(贵阳铝镁设计研究院有限公司，贵州贵阳550018)摘要：基于延伸外摆线齿准双曲面齿轮的加工方法和切齿加工原理，根据格里森TRI—AC刀具、产形轮及工件的相对位置和相对运动关系，建立了切齿啮合坐标系。运用切齿啮合关系和空间啮合原理，推导出理论齿面方程。将理论齿面进行数据离散后建立非线性方程组，数值分析求解得到齿面离散点坐标，从而建立延伸外摆线齿准双曲面齿轮的三维实体模型。通过ADAMS进行传动误差分析。验证了模型的准确性。为齿面接触分析、齿面误差测量、啮合动态仿真以及有限元分析等方面的研究提供了模型基础。关键词：延

2、伸外摆线齿准双曲面齿轮齿面方程几何建模传动误差中图分类号：TP391．7文献标识码：ATransmissionerroranalysisandmodelingofextensionepicycloidhypoidgearLIUMing(GuiyangAluminumandMagnesiumEngineeringandResearchInstituteCo．，Ltd．，Guiyang550018，CHN)Abstract：Basedoncuttingprocessingmethodsandhobbingtheoryofextensionepicycloidhyp

3、oidgear，itestab-lishedthesystemofcoordinatesbywhichthecuttinggearsmeshingaccordingtotherelativepositionsandkinematicalrelationsamongGleasonSTRI-ACcuttertools，theimaginarygeneratinggear，andtheworkgear．Thetoothsurfaceequationofextensionepicycloidhypoidgearwasalsoderivedapplyingthecutt

4、inggearsmeshingrelationshipandspacemeshingprinciples．The3Dmodelofextensionepicycloidhypoidgearswereestablishedbynonlinear——equationsestablishedwithdiscretedataoftheoreticaltoothsurface．TransmissionerrorwasanalyzedbasedonADAMS．Theresultsshowedthatthemodelisaccu—rate．Soamodelbasisispr

5、ovidedforresearchesoftoothcontactanalysis，toothsurfaceerrormeasure-．ment，meshingdynamicsimulationandfiniteelementanalysis．Keywords：ExtensionEpicycloidsHypoidGear；ToothSurfaceEquation；GeometryModeling；TransmissionError螺旋锥齿轮是汽车、航空、工程机械和机床等机械台公转，故摆线齿螺旋锥齿轮比弧齿螺旋锥齿轮在理产品中的关键零件¨J。目前，准双曲面齿轮主

6、要分为论研究上复杂。然而准双曲面齿轮又是螺旋锥齿轮中弧齿、摆线齿和准渐开线齿制，美国格里森(Gleason)最复杂的一种，这给建立准双曲面齿轮几何模型增加公司机床主要加工弧齿，瑞士的奥利康(Oerlikon)公了难度。本文针对延伸外摆线齿准双曲面齿轮进行研司机床主要加工摆线齿，德国的克林贝格(Klingeln-究，以格里森凤凰(PHOENIX~)II600HC机床加工的berg)公司机床主要加工摆线一准渐开线齿。其中我国摆线齿为研究对象，推导齿面方程及建立三维几何模引进最早的是格里森弧齿制，也是当前国内螺旋锥齿型，并通过传动误差分析加以验证。轮研究最多的E2-

7、7]。由于摆线齿制采用连续分度法加1延伸外摆线齿锥齿轮铣齿)mI原理工，提高了生产效率，这种齿制逐渐成为研究的热点[8-15]。国内外有许多学者对此进行了研究，多是考采用连续分度双面法铣齿，就是端铣刀盘上装有组刀齿，每组刀齿至少有外刀和内刀两个刀齿，分别虑相互啮合的两个齿面，然而有些文献在实际建模的加工齿的凹面和凸面。刀盘绕过一组刀齿时，轮坯转过程中没有详细的阐明及严格的验证¨一。现在过一个齿，加工出齿槽的两面，如图1所示。无论是否格里森凤凰(PHOENIX@)II机床也逐渐加工摆线齿，有展成运动，都用连续分度双面铣齿方法，这种方法又但是摆线齿螺旋锥齿轮加工刀

8、盘在自转的同时还绕摇j￡u10平帚『删