导读:本文包含了产形线论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:直齿锥齿轮,砂轮,磨削仿真,参数优化
产形线论文文献综述
苗峰[1]（2015）在《基于产形线法的直齿锥齿轮磨削研究与仿真》一文中研究指出齿轮传动是近现代机器中最常见的一种机械传动，具有传动效率高、传动比准确、使用寿命长等特点。锥齿轮相关技术经过长期发展，如今已较为成熟，同时又面临实践挑战和机遇。世界各着名齿轮生产公司对自己的磨齿技术非常保密，公开介绍磨齿技术的资料很少见，若想改变我国精密齿轮制造技术受制于外国的现状，则需要在齿轮制造的理论与实践方面，不断进行自主创新和研究。因此，基于新型产形线切齿法对锥齿轮磨削加工进行研究，对于解决当前锥齿轮制造方面的问题，提高齿轮加工质量，促进我国齿轮制造业的发展乃至提高我国整体竞争力等，都具有十分重要的意义。本文根据产形线切齿法理论，对磨削直齿锥齿轮的砂轮及配套夹具进行设计和分析，并对齿轮磨削过程进行仿真，建立了磨削力、磨削温度与磨削速度和磨削深度之间的数学模型，优化了磨削工艺参数。论文完成的主要内容包括以下几个方面：（1）理论研究。了解齿轮传动、磨削加工及仿真的国内外研究现状；根据渐开线齿轮产形线切齿法理论，对直齿锥齿轮的磨削加工进行研究，详细阐述渐开线齿形直齿锥齿轮齿面的生成原理及加工过程；对直齿锥齿轮进行参数计算并运用CAD和CATIA软件进行建模；在CATIA中运用“DMU运动机构”工具进行磨齿加工运动仿真，验证了齿面生成原理的正确性和采用产形线切齿法进行直齿锥齿轮磨削加工的可行性。（2）完成磨齿砂轮及配套夹具的设计和分析。结合本文齿轮所用材料，参考《齿轮手册》《机械加工工艺手册》等，完成相应砂轮的设计，主要从砂轮的磨料、硬度、粒度、结合剂和几何形状等方面进行设计，计算相关参数并建立模型，再运用有限元分析软件ANSYS，对砂轮模型进行模态分析和谐响应分析；还对配套的夹具进行了设计和静力分析，结果表明砂轮和夹具结构合理，可用于直齿锥齿轮的实际加工。（3）磨削仿真。根据磨齿工艺，合理选择影响齿面质量的参数，设计仿真试验，运用仿真软件DEFORM-3D对磨齿过程进行模拟，探索磨削参数对齿面表面形貌、磨削力、磨削温度的影响及其变化规律。（4）参数优化。运用MATLAB对仿真数据进行剔除和去噪处理，采用曲线拟合方法建立磨削力与磨削深度、磨削温度与砂轮速度的数学模型，最后对磨削参数进行优化和仿真验证，为实际磨齿加工提供一定的理论依据。(本文来源于《吉林大学》期刊2015-05-01）
王佰超[2]（2014）在《基于产形线切齿法的球面渐开线斜齿螺旋锥齿轮制造技术》一文中研究指出螺旋锥齿轮是传递相交轴运动及动力的基本元件，它具有重合系数大、传动平稳、强度高等优点，被广泛应用到航空、航天、船舶、军工、汽车等领域及机床、工程机械等重要装备中。螺旋锥齿轮的齿廓应该是理想的球面渐开线。在国内外被广泛应用的格里森体制螺旋锥齿轮采用工程近似的方法。由于齿形设计往往是在平面内进行设计，而球面不同于圆柱面或圆锥面，是不能展开成平面的。因此格里森体制螺旋锥齿轮采用背锥展开在平面上假想的当量圆柱齿轮的齿面齿形，近似代替球面渐开线齿形，这样就从原理上产生了误差，导致了两个齿轮不能正确啮合并造成齿面接触不良。为了获得较好的接触区，需要对一对齿轮进行成对加工、成对装配，同时还需对机床和刀具进行复杂的调整和反复的试切、检验等。由于其原理存在误差，使得设计计算与制造工艺极其复杂，导致加工效率低、制造周期长并且切齿设备昂贵。虽然格里森制齿轮经过上百年的历史，到目前为止仍然有大批学者在研究其设计及加工问题，但依然不能摆脱其切齿体制及原理误差问题。同时格里森始终保持技术垄断，虽然了解其使用规范但其核心技术密不外宣。在格里森齿制中，为了使刀盘能够进行连续回转切削，所以将螺旋锥齿轮的齿线设计成了圆弧形，因此弧齿锥齿轮几乎成了螺旋锥齿轮的代名词。斜齿螺旋锥齿轮作为螺旋锥齿轮的一种具有螺旋锥齿轮重合系数大、传动平稳、强度高等传动特性的全部优点。由于弧齿螺旋锥齿轮的垄断，以及尚未探索出高效、高精度的斜齿螺旋锥齿轮的加工方法与技术，故斜齿螺旋锥齿轮的加工理论与技术尚不成熟。课题组经过多年研究，提出了一种基于球面渐开线齿面生成原理的螺旋锥齿轮齿面成形新方法—产形线切齿法。利用产形线切齿法进行螺旋锥齿轮的齿面加工，能够获得无原理误差的球面渐开线齿形的螺旋锥齿轮。为了能够使产形线切齿法在更大的范围内发挥优势，本文在此基础之上将对斜齿螺旋锥齿轮设计及切齿加工进行深入研究，建立斜齿螺旋锥齿轮制造技术新方法，其研究工作如下：对斜齿螺旋锥齿轮齿面生成原理进行了分析。构造了螺旋锥齿轮基圆锥及与基圆锥相切的基平面，斜齿螺旋锥齿轮齿面是由基平面上的线段(即齿面发生线)在基平面与基圆锥相对纯滚动过程中扫掠形成的曲面所生成。通过调整发生线参数及基平面相对于基圆锥滚动的方向得到左、右旋齿轮的两侧齿面。推导了球面渐开线斜齿螺旋锥齿轮节圆锥与基圆锥相关的几何参数关系式。传统的螺旋锥齿轮从设计、加工到啮合都是与齿轮的节圆锥相联系，而基于产形线的新型切齿法的球面渐开线螺旋锥齿轮从设计到加工需从齿轮基圆锥入手，本文建立了节圆锥与基圆锥相关的参数方程，推导出关键的几何参数求解公式，为球面渐开线斜齿螺旋锥齿轮的齿面设计、加工机床、刀具设计及加工工艺设计提供理论依据。提出了以齿面发生线的极径及球面渐开线生成过程的基圆锥转角为参数的斜螺旋锥齿轮齿面建模方法。分别建立了左、右旋齿轮的左、右齿面的数学模型；推导了斜齿螺旋锥齿轮副啮合方程，对斜齿螺旋锥齿轮的齿面接触形式进行了分析。建立了基于产形线加工原理的斜齿螺旋锥齿轮齿面加工数学模型。以螺旋锥齿轮齿面生成原理为基础，以基平面上的齿面发生线为切齿刀刃，根据球面渐开线斜齿螺旋锥齿轮的齿面生成的展成运动进行切齿运动分析，建立了切齿加工的运动方程。提出了利用指状铣刀实现齿槽加工及通过圆盘铣刀实现齿面精铣加工相结合的叁轴联动的切齿加工新方法。以圆盘铣刀刀刃端面圆与基平面相垂直相交得到的结交线为齿面发生线，根据齿面生成的相对运动关系，通过机床的叁轴联动实现球面渐开线斜齿螺旋锥齿轮齿面的精加工，并建立了精铣加工运动方程；推导了影响加工精度的加工分度转角方程；在精铣削加工运动方案基础上，通过调整切削区获得不同的切削锥面，利用指状铣刀在切削锥面上沿着该锥面与齿面相交得到的螺旋线向前进给，实现齿槽的加工，建立了齿槽加工运动方程，由此加工出齿面的等距曲面，为齿面的精铣削预留等厚的切削余量。进行了机床的切齿加工运动仿真。在VERICUT环境中先后进行了齿槽及齿面虚拟加工，为最终的切齿实验提供参考；在VERICUT完成的机床切齿仿真基础上，进行了机床及刀具的结构设计。为确定斜齿螺旋锥齿轮新的切齿加工方法的切削参数，对指状铣刀及盘铣刀进行了刀具振颤的研究与分析。建立了铣削颤振稳定域解析模型，并通过实验模态分析与测试，进行了模态参数识别；绘制了两种刀具的主轴转速与径向切深的二维稳定域图，旨在找出齿轮加工的稳定的切削域。根据所选的一对齿轮的几何参数，设计并制造了齿轮的工装夹具，进行了切齿实验，并且对切齿实验得到的齿轮进行了齿廓精度的检测，结果显示：齿面法向偏差在-7.7μm-11.7μm之间，验证了利用该方法进行斜齿螺旋锥齿轮加工的可行性。(本文来源于《吉林大学》期刊2014-06-01）
裴玉哲[3]（2014）在《球面渐开线非圆锥齿轮产形线切齿法的研究》一文中研究指出非圆锥齿轮是一种新型的齿轮传动形式，能够实现相交轴间的连续非线性变化的传动即相交轴变速传动。目前，非圆锥齿轮在工程机械、汽车、船舶、航空航天、变量齿轮泵等领域均具有广阔的应用前景。随着这一新型的传动形式应用到更多的场合，对非圆锥齿轮的设计与加工技术提出了更高的要求。然而，目前国内外的相关研究尚未对此提出很好的解决途径，即使采用一些方法加工出非圆锥齿轮，这些方法也是控制困难、不易操作，获得的齿形是近似球面渐开线，磨损后不易互换，这严重影响了非圆锥齿轮的啮合传动性能和推广应用。因此，对非圆锥齿轮设计与加工方法进行新的研究探索，从而推动非圆锥齿轮的推广和应用是非常必要的。本论文依据球面渐开线形成原理，利用产形线切齿法，研究一种新型的非圆锥齿轮设计与加工方法。首先，根据圆锥齿轮球面渐开线形成原理和短程曲线的测地曲率原理，提出一种非圆锥齿轮的球面渐开线形齿廓的设计方法。基于非圆锥齿轮大端的球面节曲线的测地曲率，在节曲线上建立当量圆锥齿轮，利用当量圆锥齿轮的球面渐开线齿廓构建非圆锥齿轮的球面渐开线齿廓，并利用CATIA软件建立非圆锥齿轮叁维模型；将装配好的非圆锥齿轮模型导入到ADAMS软件中，对设计出的非圆锥齿轮进行齿轮传动分析，以此获得齿轮传动过程中的速度变化曲线和接触力变化曲线，从而验证齿轮传动的误差和平稳性。然后，阐述加工球面渐开线非圆锥齿轮的产形线切齿法。根据加工要求，在VERICUT软件中构建实验机床，设计加工刀具的结构，分析刀具尺寸参数，并计算出非圆锥齿轮加工中所需的相关参数公式和运动方程式。最后，进行仿真加工实验。编写非圆锥齿轮的加工程序，对非圆锥齿轮进行仿真加工，验证利用产形线切齿法加工非圆锥齿轮的可行性。(本文来源于《吉林大学》期刊2014-05-01）
豆书强[4]（2014）在《基于产形线的斜齿锥齿轮铣削加工研究》一文中研究指出齿轮作为一个非常重要的传动零件，人类对它的应用历史悠久。齿轮传动系统通常被应用于传递两轴之间的力与运动，尤其是螺旋锥齿轮，它能够传递相交轴或交错轴之间的力和运动。而且螺旋锥齿轮能够承受较重的载荷，传动平稳且效率高，传动过程中的噪音较低并且振动也较小，因此被广泛地应用于航空、汽车、工程机械等领域中。锥齿轮的理论齿形为球面渐开线，一对具有球面渐开线齿形的共轭齿面能够实现正确啮合，瞬时传动比恒定。但是，在国内外的理论研究中均认为球面渐开线不可展，很难形成切削刀具的刀刃，并且设计与制造也比较困难等，所以在实际生产中多采用近似成形的加工方法制造螺旋锥齿轮。用这种近似成形的方法加工出的成对齿轮相啮合时任意瞬时都为点接触且传动比不恒定，为了保证成对齿轮能够正确的啮合，需要对加工出来的齿轮进行修整。本文所采用的产形线切齿法可以解决上述问题，采用这种方法进行切齿，理论上可以得到精确的球面渐开线齿形，消除了原理误差，加工的齿轮精度高、可互换，能保证恒定的传动比，机床的运动和刀具构形也比较简单。本文的主要研究内容如下：(1)对斜齿锥齿轮产形线切齿法进行了深入的研究；基于球面渐开线的生成过程，推导了球面渐开线的参数方程与斜齿锥齿轮的齿面方程；研究了一种基于齿面方程的由基锥螺旋角计算节锥螺旋角的方法；以右旋斜齿锥齿轮为例，设计了一个模数为7、齿数为12的锥齿轮。(2)对右旋斜齿锥齿轮凹、凸齿面的切齿运动进行了探讨和分析；经过计算确定了加工凹、凸齿面时所用产形的线临界长度为46mm，齿根过切量为1.461mm；对所设计齿轮的可加工性进行了分析，结果表明：用现有的叁面刃盘铣刀可以对所设计的齿轮进行加工。(3)对切齿加工前的对刀位置进行了分析；根据速度和位移的关系，对切齿运动的相关方程进行了推导；对加工过程中的各加工阶段的时间进行了计算；按照正交多项式回归设计的要求，采用尼龙材料的齿轮进行了切齿试验；通过对切齿试验中所加工的斜齿锥齿轮小端处的齿根齿槽宽进行测量，并与理论值相对比，验证了切齿运动分析以及切齿运动相关方程的正确性，同时对所编写程序的正确性进行了校验。(4)对斜齿锥齿轮的齿面进行了网格划分与计算；运用叁维扫描仪对所加工的斜齿锥齿轮进行了扫描；借助叁维建模软件CATIA中自带的宏程序建立了齿面的理论模型；在CATIA中建立了齿轮的实际模型并对斜齿锥齿轮的齿面偏差进行了测量和分析；利用正交多项式回归设计构建了凹、凸齿面的齿面偏差与加工参数之间的数学模型，模型的置信度分别为95%与99%。文中所论述的斜齿锥齿轮齿面的建模方法，具有理论正确、简单实用的特点，而所构建的凹、凸齿面的齿面偏差与加工参数之间的数学模型，可以用来预测产形线切齿法加工斜齿锥齿轮的齿面偏差的大小，也可以作为目标函数对加工参数进行优化研究。论文的研究成果对斜齿锥齿轮的实际生产具有一定的指导意义。(本文来源于《吉林大学》期刊2014-04-01）
豆书强,呼咏,荣国灿,杨兆军[5]（2014）在《基于产形线切齿法的弧齿锥齿轮精确建模》一文中研究指出为了对弧齿锥齿轮精确建模方法进行探讨,在对产形线切齿法原理研究的基础上,提出了一种利用MATLAB和CATIA自带的宏程序对弧齿锥齿轮进行精确建模的方法。分析了弧齿锥齿轮齿形和齿面的形成机理,推导了弧齿锥齿轮齿面的方程,确定了弧齿锥齿轮齿面的界限;利用弧齿锥齿轮基锥螺旋角求出了节锥螺旋角。并建立了一个右旋弧齿锥齿轮精确模型,结果表明这种建模方法理论正确、简单可行,为对弧齿锥齿轮进行有限元分析等后续研究提供了依据。(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2014年02期）
张海燕[6]（2012）在《螺旋锥齿轮产形线切齿法研究》一文中研究指出本文介绍了具有理论球面渐开线齿形的螺旋锥齿轮的应用和现有的加工方法。针对现有加工方法存在的问题——即现有加工方法本身存在理论误差，不能加工出标准的球面渐开线齿形齿面，建立和诠释了一种新的螺旋锥齿轮齿面切削加工方法——产形线切齿法的概念。阐述了产形线切齿法切削形成具有球面渐开线齿形的螺旋锥齿轮齿面——渐开螺旋锥面的基本原理。齿面的形成可以看做是齿轮基圆锥的回转运动和一条曲线在与基圆锥相切并与基圆锥做相对纯滚动的平面内运动的合成结果。如果该曲线就是刀具切削刃，则可以切削形成齿轮的齿面。这种由刀具上的产形线与工件做相对运动，切削齿轮齿面的方法在本文中定义为圆锥齿轮产形线切齿法。产形线切齿法的核心问题是形成正确齿面的展成运动的实现和作为齿面切削刀刃的产形线的形成，本文提出了相应解决措施，并对斜齿和阿基米德螺线齿螺旋锥齿轮运用产形线切齿法铣削形成具有球面渐开线齿形的螺旋锥齿轮的基本原理、切齿机床、切齿方法和切齿过程做了详细论述。以斜齿锥齿轮为例进行切齿实验并作啮合实验。从理论和实验上论证了这种产形线切齿法的正确性、合理性、有效性和可行性。产形线切齿法可能形成一种无原理误差的高效、高精度齿面切削加工技术手段，并且成本低和使用方便。产形线切齿法切削加工齿轮齿面，不囿于用产线面而是考虑由产形线来形成待加工齿轮齿面，是一种理论上的创新。新的切齿理论，必然要求有新的切齿设备和切齿方法与之适应，这为齿轮加工提供了一条新的途径，为齿轮刀具和机床的设计提供了创新开发的新思路，利用实现自主创新。基于渐开线齿形齿面形成运动的共同特性，这种产形线切齿法，不仅能够适应各种齿形的螺旋锥齿轮齿面加工，也可以推广应用到准上曲线齿轮的加工中去。(本文来源于《吉林大学》期刊2012-05-01）
李栎楠[7]（2011）在《产形线切齿法加工准双曲面齿轮研究》一文中研究指出准双曲面齿轮用于传递空间相错轴的运动和动力,多用于汽车后桥的减速传动,同时也在工程机械、船舶和飞行器等领域具有广泛的应用。由于其几何关系与螺旋锥齿轮有相似之处,目前生产中常用的螺旋锥齿轮加工方法和切齿机床可以在计算和调整后用于加工准双曲面齿轮,并逐渐形成了以Gleason公司所采用的面铣削法和面滚切法为代表的齿轮加工体系。但是,上述两种方法加工的螺旋锥齿轮并不是理想的球面渐开线齿形,因此加工的齿面存在理论误差,瞬时速比不恒定,同时也造成齿面修形与机床调整复杂、设计制造周期较长、非同批加工的齿轮之间无法互换等问题,因此需要对机床参数和刀具进行不断地修正和改进,以减小这种误差的影响。产形线切齿法是基于渐开线和圆锥螺旋渐开面的生成原理提出的一种新型齿轮加工方法,该方法加工的螺旋锥齿轮齿形为理想的球面渐开线,具有瞬时速比恒定、非同批加工齿轮可以互换等优点,且机床结构相对简单,加工效率较高,易于实现齿面的接触区控制。为扩大产形线切齿法的适用范围,使该方法的诸多优点在更大范内得到发挥,本文对产形线切齿法加工准双曲面齿轮的理论与方法进行了深入研究。通过分析准双曲面齿轮的基本几何,在目前常用的描述准双曲面齿轮的几何关系基础上,构造了产形线切齿法所必需的基圆锥与基平面,提出了小轮与大轮产形线的几何关系与运动关系,推导了与基锥相关的几何参数的求解公式,从而建立了产形线切齿法加工准双曲面齿轮的基本原理。根据该原理加工生成齿面的过程,本文建立了描述齿面的数学模型,利用空间啮合理论论证了该方法加工的一对准双曲面齿轮齿面能够进行正确的点接触啮合传动,并以此模型为基础,分别建立了已知大轮产形线形状为直线和圆弧线的情况下,加工大、小齿轮各齿面产形线的数学模型。为了研究准双曲面齿轮各齿面的切齿加工方案,本文根据产形线切齿法加工螺旋锥齿轮的齿面切削加工原理,分别阐述了产形线为直线、圆弧线以及平面一般曲线的情况下齿面切削区的确定和避免发生过切的手段,并将之推广到准双曲面齿轮,提出了准双曲面齿轮小轮和大轮各齿面的切削区确定方法以及各齿面的切齿加工方案。在此基础上,对加工各齿面所需要的机床运动和结构进行了研究和汇总,提出基于产形线切齿法的用于加工螺旋锥齿轮和准双曲面齿轮的通用型6轴3联动数控机床的结构和运动方案。在上述理论研究的基础上,参考一对已知设计参数的Gleason准双曲面齿轮,本文实例计算了各基锥参数和各齿面的切削区,并分别在设定大轮产形线为直线或圆弧线的情况下,计算了小轮和大轮各齿面的产形线方程。采用Matlab在直角坐标系内绘制了各条理论产形线以观察其形状,由于小轮的理论产形线近似于直线或圆弧线,故本文提出了产形线的代用方法并建立了代用误差的评价方法,以便采用产形线为直线或圆弧线的切齿原理和机床加工小轮齿面以提高切齿效率。通过实例计算,验证了本文提出的产形线代用方法能够将代用误差控制在齿面弹性变形的范围内,从而表明其可行性。对于以圆弧线代用的小轮产形线,直接计算而来的代用圆弧半径通常不是整数,不利于机床刀具系列化以简化机床配置,故本文提出了对代用产形线半径进行圆整优化的方法。对于小轮产形线采用圆弧线代用,特别是小轮左、右齿面均采用圆弧线代用的情况下,分析齿面预设几何参数的变化对各代用产形线半径的影响,采用曲面拟合及插值求解的方法实现产形线半径的圆整优化。从实例计算结果可以看出,该方法能够将优化后的代用产形线半径残差控制在0.1%以内,且仍可根据需要作进一步的优化,从而表明该方法具有较高的可行性。通过本文的研究,使产形线切齿法的适用范围进一步扩展到通常不探讨齿形概念的准双曲面齿轮,为加工机床的研制和进一步计划开展的切齿实验积累了重要的研究资料,同时也为产形线切齿法加工其它类型的齿轮提供了一种新的思路。纵观全文,本论文的创新性研究工作主要有以下几个方面:1.在目前常用的准双曲面齿轮几何关系的基础上构建了基锥和基平面,并确定了小轮和大轮产形线间的平面共轭关系,从而使采用产形线切齿法加工准双曲面齿轮成为可能,并提供了基本的条件和要素。2.提出了采用产形线切齿法加工螺旋锥齿轮的原理加工准双曲面齿轮各齿面。由于产形线切齿法在螺旋锥齿轮的加工理论和实践上具有更多的理论基础和实践经验,将准双曲面齿轮齿面转化为螺旋锥齿轮的加工方法有利于问题的简化和避免重复研究。3.提出了产形线代用方法和代用产形线优化方法。产形线代用的提出可以避免使小轮齿面按照产形线为一般曲线的切齿方案进行加工,有利于发挥产形线切齿法的优势;代用产形线圆整优化方法的提出使得在进一步机床研制过程中系列化圆弧刃刀具半径成为了可能,有利于简化刀具设计和机床配置。(本文来源于《吉林大学》期刊2011-12-01）
李栎楠,杨兆军,王彦鹍,张学成[8]（2011）在《产形线切齿法加工准双曲面齿轮的产形线建模及代用方法》一文中研究指出研究了准双曲面齿轮采用产形线切齿法加工时,小齿轮和大齿轮产形线的几何关系,建立产形线数学模型,提出以简单曲线代替复杂的理论产形线,从而简化机床运动的产形线代用方法。最后,以一对给定设计参数的准双曲面齿轮为例,在大轮产形线为直线的情况下,求解小轮左齿面和右齿面的理论产形线,并分别采用圆弧线和直线代用,分析代用误差对齿轮传动的影响及减小该影响的措施,表明采用代用产形线加工准双曲面齿轮的可行性。(本文来源于《吉林大学学报(工学版)》期刊2011年S1期）
李春枝[9]（2011）在《圆柱齿轮产形线切齿法研究》一文中研究指出本文介绍了渐开线圆柱齿轮齿形和齿线的发展状况及目前加工渐开线圆柱齿轮的一般方法。就目前圆柱齿轮加工方法存在的问题进行了分析,针对这些问题,提出一种新的切削加工渐开线圆柱齿轮的方法——圆柱齿轮产形线切齿法。从齿面形成的原始理论方法入手,建立和诠释了渐开线圆柱齿轮产形线切齿法的概念,阐述了运用产形线切齿法切削渐开线圆柱齿轮齿面的基本原理。渐开线圆柱齿轮齿面的形成可以看做是齿轮基圆柱的回转运动和一条直线在与基圆柱相切并相对于基圆柱作纯滚动的平面内的平行运动的合成结果。如果以该直线为刀具切削刃,以上述切平面为刀具刀刃的基平面；让工件基圆柱和刀具切削刃保证运动关系：υ=Rbω,及几何关系：基平面与基圆柱相切,刀刃位于基平面内且在基平面内平行运动,则可以切削形成渐开线圆柱齿轮的齿面。在分析切削加工运动关系和线接触蜗杆齿轮传动原理的基础上,提出基于产形线切齿法原理的精密滚刀构形方法及其结构。如此构形的滚刀结构简单,制造、重磨、检测和使用方便,不存在构形误差,刀具刀刃为连续的螺旋线,使得切削无冲击。基于产形线切齿原理,用所构形的滚刀在普通滚齿机上进行切齿试验。通过试验证明了产形线切齿法在技术上是可行的、有效的,产形线切齿法具有切削刀具构形方法简单,切削加工误差小,加工精度高等一系列优点。根据这种加工方法还可以形成新的传动副,使得切削过程平稳、加工精度高。从理论和试验均证明,渐开线圆柱齿轮产形线切齿法,理论上是正确的,技术上是可行的、有效的。这种切削方法是一种无原理误差的高效的、高精度的、低成本的齿面切削方法,该方法加工简单,易于保证精度。为齿轮加工提供了新的途径,为齿轮刀具、机床及传动提供了创新开发的新思路。(本文来源于《吉林大学》期刊2011-05-01）
范海滨[10]（2011）在《运用产形线法切削齿面的螺旋锥齿轮设计》一文中研究指出作为机械传动基础元件的螺旋锥齿轮,其特点是噪音小、承载能力高、重迭系数大等,且可传递两交错或相交轴间的运动。因此螺旋锥齿轮被广泛地应用在航空、航天、汽车、矿山机械、机床仪表、工程机械等工业部门。在齿轮传动领域中,螺旋锥齿轮属于设计、制造最为复杂、技术最难掌握的种类。由于螺旋锥齿轮的理想齿廓线为球面渐开线,球面渐开线无法在平面中展开,因此退而采用工程近似的办法；并追求刀具设计、制造简单,以直线刀刃回转形成的圆锥面构成切齿刀盘切削表面,用以包络展成铣削齿面。如此切制的螺旋锥齿轮齿形不是球面渐开线,在加工原理上产生了误差,造成两齿面不能实现正确啮合,出现诸如接触区不良、噪音加大、强度下降等问题。本文运用一种新的螺旋锥齿轮加工方法——产形线法进行螺旋锥齿轮的设计,这种新型加工方法与以往的传统加工方法相比有很大的不同。其理论是从球面渐开线的生成原理出发,利用Q平面与基圆锥做相对纯滚动,并保持一定的转速比关系：ω/ω1=sinδb,则Q平面内的刀刃就会在基圆锥上展成切削出标准的球面渐开线螺旋锥齿轮齿廓曲面。这种螺旋锥齿轮具有传动稳定、承载能力强以及噪音小等良好的球面渐开线啮合特性。本文的研究内容如下：1.介绍国内外螺旋锥齿轮的发展现状,以及本课题的研究背景及意义。2.深入分析锥齿轮的啮合原理以及产形线切齿法及其特点。运用产形线法设计出的螺旋锥齿轮不会出现理论误差,极大的提高了螺旋锥齿轮的各方面性能。3.进行斜齿锥齿轮和准双曲线齿轮的轮坯设计,详细的介绍了运用产形线法加工的螺旋锥齿轮的几何参数的设计。运用catia建立球面渐开线齿面廓形的螺旋锥齿轮的叁维模型并介绍建立模型的方法。4.完成螺旋锥齿轮强度刚度设计计算,对比不同齿线螺旋锥齿轮的强度,通过理论计算得出了斜齿锥齿轮可以替代弧齿锥齿轮的结论。运用有限元软件ANSYS分析斜齿锥齿轮的齿根弯曲应力以及齿面接触应力,运用石川公式计算螺旋锥齿轮的刚度并利用matlab编程绘制出大小齿轮的刚度曲线以及综合刚度曲线。5.通过掌握螺旋锥齿轮接触区的变化规律,进而完成对螺旋锥齿轮齿面接触区的设计和控制。(本文来源于《吉林大学》期刊2011-05-01）
产形线论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
螺旋锥齿轮是传递相交轴运动及动力的基本元件，它具有重合系数大、传动平稳、强度高等优点，被广泛应用到航空、航天、船舶、军工、汽车等领域及机床、工程机械等重要装备中。螺旋锥齿轮的齿廓应该是理想的球面渐开线。在国内外被广泛应用的格里森体制螺旋锥齿轮采用工程近似的方法。由于齿形设计往往是在平面内进行设计，而球面不同于圆柱面或圆锥面，是不能展开成平面的。因此格里森体制螺旋锥齿轮采用背锥展开在平面上假想的当量圆柱齿轮的齿面齿形，近似代替球面渐开线齿形，这样就从原理上产生了误差，导致了两个齿轮不能正确啮合并造成齿面接触不良。为了获得较好的接触区，需要对一对齿轮进行成对加工、成对装配，同时还需对机床和刀具进行复杂的调整和反复的试切、检验等。由于其原理存在误差，使得设计计算与制造工艺极其复杂，导致加工效率低、制造周期长并且切齿设备昂贵。虽然格里森制齿轮经过上百年的历史，到目前为止仍然有大批学者在研究其设计及加工问题，但依然不能摆脱其切齿体制及原理误差问题。同时格里森始终保持技术垄断，虽然了解其使用规范但其核心技术密不外宣。在格里森齿制中，为了使刀盘能够进行连续回转切削，所以将螺旋锥齿轮的齿线设计成了圆弧形，因此弧齿锥齿轮几乎成了螺旋锥齿轮的代名词。斜齿螺旋锥齿轮作为螺旋锥齿轮的一种具有螺旋锥齿轮重合系数大、传动平稳、强度高等传动特性的全部优点。由于弧齿螺旋锥齿轮的垄断，以及尚未探索出高效、高精度的斜齿螺旋锥齿轮的加工方法与技术，故斜齿螺旋锥齿轮的加工理论与技术尚不成熟。课题组经过多年研究，提出了一种基于球面渐开线齿面生成原理的螺旋锥齿轮齿面成形新方法—产形线切齿法。利用产形线切齿法进行螺旋锥齿轮的齿面加工，能够获得无原理误差的球面渐开线齿形的螺旋锥齿轮。为了能够使产形线切齿法在更大的范围内发挥优势，本文在此基础之上将对斜齿螺旋锥齿轮设计及切齿加工进行深入研究，建立斜齿螺旋锥齿轮制造技术新方法，其研究工作如下：对斜齿螺旋锥齿轮齿面生成原理进行了分析。构造了螺旋锥齿轮基圆锥及与基圆锥相切的基平面，斜齿螺旋锥齿轮齿面是由基平面上的线段(即齿面发生线)在基平面与基圆锥相对纯滚动过程中扫掠形成的曲面所生成。通过调整发生线参数及基平面相对于基圆锥滚动的方向得到左、右旋齿轮的两侧齿面。推导了球面渐开线斜齿螺旋锥齿轮节圆锥与基圆锥相关的几何参数关系式。传统的螺旋锥齿轮从设计、加工到啮合都是与齿轮的节圆锥相联系，而基于产形线的新型切齿法的球面渐开线螺旋锥齿轮从设计到加工需从齿轮基圆锥入手，本文建立了节圆锥与基圆锥相关的参数方程，推导出关键的几何参数求解公式，为球面渐开线斜齿螺旋锥齿轮的齿面设计、加工机床、刀具设计及加工工艺设计提供理论依据。提出了以齿面发生线的极径及球面渐开线生成过程的基圆锥转角为参数的斜螺旋锥齿轮齿面建模方法。分别建立了左、右旋齿轮的左、右齿面的数学模型；推导了斜齿螺旋锥齿轮副啮合方程，对斜齿螺旋锥齿轮的齿面接触形式进行了分析。建立了基于产形线加工原理的斜齿螺旋锥齿轮齿面加工数学模型。以螺旋锥齿轮齿面生成原理为基础，以基平面上的齿面发生线为切齿刀刃，根据球面渐开线斜齿螺旋锥齿轮的齿面生成的展成运动进行切齿运动分析，建立了切齿加工的运动方程。提出了利用指状铣刀实现齿槽加工及通过圆盘铣刀实现齿面精铣加工相结合的叁轴联动的切齿加工新方法。以圆盘铣刀刀刃端面圆与基平面相垂直相交得到的结交线为齿面发生线，根据齿面生成的相对运动关系，通过机床的叁轴联动实现球面渐开线斜齿螺旋锥齿轮齿面的精加工，并建立了精铣加工运动方程；推导了影响加工精度的加工分度转角方程；在精铣削加工运动方案基础上，通过调整切削区获得不同的切削锥面，利用指状铣刀在切削锥面上沿着该锥面与齿面相交得到的螺旋线向前进给，实现齿槽的加工，建立了齿槽加工运动方程，由此加工出齿面的等距曲面，为齿面的精铣削预留等厚的切削余量。进行了机床的切齿加工运动仿真。在VERICUT环境中先后进行了齿槽及齿面虚拟加工，为最终的切齿实验提供参考；在VERICUT完成的机床切齿仿真基础上，进行了机床及刀具的结构设计。为确定斜齿螺旋锥齿轮新的切齿加工方法的切削参数，对指状铣刀及盘铣刀进行了刀具振颤的研究与分析。建立了铣削颤振稳定域解析模型，并通过实验模态分析与测试，进行了模态参数识别；绘制了两种刀具的主轴转速与径向切深的二维稳定域图，旨在找出齿轮加工的稳定的切削域。根据所选的一对齿轮的几何参数，设计并制造了齿轮的工装夹具，进行了切齿实验，并且对切齿实验得到的齿轮进行了齿廓精度的检测，结果显示：齿面法向偏差在-7.7μm-11.7μm之间，验证了利用该方法进行斜齿螺旋锥齿轮加工的可行性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
产形线论文参考文献
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