刀齒與輪齒變形對剃齒誤差的影響
全文10頁4602字 論述全面
摘要 將刀齒和輪齒抽象簡化為力學(xué)模型，分析其受力狀態(tài)，并運用三維有限單元法計算各節(jié)點的彎曲變形量。運用嚙合原理、微分幾何和彈塑性力學(xué)等基礎(chǔ)知識，對齒面間的幾何性質(zhì)和運動關(guān)系進行深入細(xì)致的分析研究，計算各瞬態(tài)嚙合點的接觸變形。最后綜合考慮彎曲變形與接觸變形，定量描述被剃齒輪齒形的“中凹”誤差;對提高剃齒精度，降低齒輪傳動噪聲有著重要意義。
關(guān)鍵詞：彎曲變形 接觸變形 中凹誤差
INFLUENCE ON SHAVING ERRORS BY
DEFORMATION OF CUTTER TEETH AND
GEAR TEETH
Lü Ming
（Taiyuan University of Technology）
Liang Xichang（Chongqing University）
Zheng Xiaohua
（Taiyuan University of Technology)
Chen Zhijing
（Pingshuo Coal Corp）
Abstract Cutter teeth and gear teeth are simplified as mechanical models, The bending deformation at contact nodes is calculated by applying the three-dimension finite element method and analyzing their mechanical condition, the relation curve between shaving force and bending deformation is drawn out. The contact deformation at transient engaging point is derived from deeply analyzing geometric property and kinematics relationship between the two action flanks by use of engagement principle, differential geometry, elastic and plastic mechanics, etc. At last, the concave error of gear profile is quantitatively described by combining bending deformation and contact deformation.
Key words：>Bending deformation Contacting deformation Concave error
0 前言
　　剃齒工藝存在的最大問題是：若用標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形剃齒刀剃齒，剃出的齒輪齒形在節(jié)點附近產(chǎn)生不同程度的凹陷現(xiàn)象，即形成所謂的中凹誤差。這樣的剃后齒形不僅影響齒輪的傳動精度，而且影響其噪聲特性，縮短使用壽命。由于剃齒是空間交錯軸嚙合，引起被剃齒形誤差的因素較多，較復(fù)雜，從而導(dǎo)致有關(guān)剃齒的某些機理人們尚未透徹了解。產(chǎn)生中凹現(xiàn)象的原因在理論上尚未有十分明了的解釋，因此被剃齒輪中凹誤差成為剃齒領(lǐng)域長期以來未得到解決的一大難題。
　　近些年來，國內(nèi)外不少學(xué)者［1～8］在剃齒誤差的理論探討方面作了許多嘗試，如日本學(xué)者用彈塑性力學(xué)對剃齒嚙合過程進行了理論和試驗研究，立論正確，獲得了突破性進展，開辟了剃齒工藝研究的新前景。70年代以來，國內(nèi)不少單位也進行了這方面的研究，如原上海第二工業(yè)大學(xué)、北京機械工業(yè)學(xué)院等單位，在分析齒面中凹機理、解決齒形中凹、壓力角傾斜等方面作了較深入的探討，取得了一定的成果。
　　本文旨在通過對剃齒過程中齒面間瞬態(tài)接觸性質(zhì)的分析來計算多嚙合點處的彎曲變形和接觸變形，定量描述齒輪齒面上各點的綜合切深誤差。為解決“中凹”問題提供理論依據(jù)、試驗手段和工程方法。
參考文獻
1，藤井康治等剃齒研究(一).陳琦等譯.機床譯叢，1983，(3)∶32～38, 31
2，西野秀憲等剃齒研究（二）.國外機械加工技術(shù)，1983，3(1)∶24～29，57
3，西野秀憲等剃齒研究（三）.國外機械加工技術(shù)，1983，3(2)∶10～16
4，Smith J. D. Effects of eccentricity in gear shaving. Machinery and Production Engineering, 1974.
5，王國興等剃齒齒形中凹的研究.機械制造，1991，(10)∶6～8
6，姚文席等剃齒加工中齒面“中凹”現(xiàn)象的機理分析.西安交通大學(xué)學(xué)報，1995，29(8)∶50～58
7，李世杰剃齒齒面產(chǎn)生中凹原因的分析.河北工學(xué)院學(xué)報，1991，20(2)∶103～111
8，徐璞等剃齒時齒形中凹誤差產(chǎn)生的原因及消除措施.太原工學(xué)院學(xué)報，1983，(1)∶18～30
9，呂明剃齒誤差的理論與實驗研究及其控制新方法∶［博士學(xué)位論文］.重慶∶重慶大學(xué)，1999