基于Cimatron8.0双圆弧弧锥齿轮加工分析开题报告.docVIP

毕业设计(论文)开题报告 题 目： 基 于 Cimatron 的 双 圆 弧 弧 齿 锥 齿 轮 加 工 研 究 学院： 机械工程学院 专 业： 械设计制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 200802010535 指导老师： 2012年3月26号  毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。 文 献 综 述 0 引言 双圆弧 “点啮合制”齿轮传动方式与渐开线 “线啮合制”齿轮传动方式相比，其当量曲率半径大数十倍，可大幅度提高共轭齿面的接触强度，具有齿形设计参数灵活、承载能力高、使用寿命长、磨损均匀以及齿面间易形成油膜等优点，已被广泛应用于冶金轧钢、矿山运输 、建材水泥、交通航运、轻工榨糖、发电设备、采油炼油、化工化纤等行业，具有广阔的发展前景[1]。 锥齿轮传动方式用在相交轴齿轮传动中。双圆弧弧齿锥齿轮传动作为新型的“点接触”啮合齿轮传动方式同样具有上述优点。上世纪 90年代初，中国煤科总院太原分院与太原理工大学等将圆弧齿廓齿轮传动应用在工作面刮板输送机减速器，用双圆弧弧齿锥齿轮代替原来传统的格里森锥齿轮。该项研究首次成功研制出了硬齿面双圆弧弧齿锥齿轮，并解决了这种齿轮的加工原理、刀具设计及加工工艺等一系列技术关键 问题 ，属国内首创。试验表明它提高了减速器的可靠性，缩小了体积，并且延长了其使用寿命[2]。 双圆弧弧齿锥齿轮作为一种新型齿轮传动形式，在承载能力、制造工艺、啮合原理等方面都有很多工作要做。因此利用现代技术建立双圆弧弧齿锥齿轮的精确模型，为进一步开展双圆弧弧齿锥齿轮的研究奠定了基础。 1 三维几何建模 几何建模就是以计算机能够理解的方式，对实体进行确切的定义，赋予一定的数学描述，再经一定的数据结构形式对所定义的几何实体加以描述，而在计算机内部构造一个实体的模型．通过这种方法定义、描述的几何实体必须是完整的、唯一的，而且能够从计算机内部的模型上提取该实体生成过程中的修订信息，或者能够通过系统的计算分析自动生成某些信息．计算机集成制造系统的水平很大程度上取决于三维几何建模系统功能，因此，几何建模技术是CAD／CAM系统中的关键技术[3]。 1.1几何建模方法 目前，双圆弧弧齿锥齿轮的建模方法主要有以下两种：①把齿廓面用一系列参数曲线表示出来。这些曲线所建立的网格仅仅是曲面的“骨架”，并不包含表面信息，因而它是透明的，没有内外之分，无法进行不可见部分的消隐，所以真实感较差。②寻找齿廓面参数曲线，然后确定交点坐标与法线方向，用直线连接后得到齿廓面[4]。这些方法由于曲线的数目较大，交点较多，且划分网格和参数修改不方便，建模速度慢。 1.2双圆弧弧齿锥齿轮切齿啮合方程 双圆弧弧齿锥齿轮是根据平面齿轮(产形轮)原理按展成法加工得到的等高齿制锥齿轮。根据共轭齿面啮合基本理论[5]，产形轮齿面和工件齿面是一对共轭齿面，它们在切削点(接触点)处需满足啮合方程。为此，建立如图1所示的坐标系…，其中,,和为锥齿轮辅助固定坐标系。对应于产形轮绕转动角时，锥齿轮绕转过角，且有d／d=sim (为轮节锥角)。 图1产形轮环面及其坐标系 任意圆弧段在坐标系中的方程可以表示为[5] （1）ContactAnal①结合局部综合法和TCA(Toothsis)确定最优加工调整参数。利用局部综合法。大轮齿面由双面刀盘同时展成凹面和凸面．小轮齿面工参数根据大小轮齿面的局部综合得到：由加工数计算得到齿轮副的传动误差曲线和接触区图．用TCA程序预判加工参数的合理性。②利用传统机床和FREE—FORM型机床的等转换关系．计算得到数控加工时各坐标轴的瞬时运动位置。③根据各数控轴的瞬时坐标值编制齿坯齿面的数控加工主程序及子程序。将主程序和子程序加载到所建的VERICUT项目中，进行试切加工，不仅可以判断所切削齿面的完整性和正确性．还可以模拟仿真加工过程有无碰撞干涉问题[6]。 1.3.2双圆弧弧齿锥齿轮虚拟加工 双圆弧弧齿锥齿轮和一般的弧齿锥齿轮的加工原理基本相同，即按照“假想平面齿轮”进行展成加工。假想平面齿轮与机床摇台同心，切齿刀盘偏心地安装在机床摇台上并随摇台一起摆动。铣刀盘绕自身轴线旋转，使刀齿的圆弧形切削刃形成产形轮齿面。不同的是。前者采用双圆弧齿廓，瞬时成形，其成形