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无心
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无心外圆砂带磨床自动上下料控制设计毕业设计,无心,外圆砂带,磨床,自动,上下,控制,设计,毕业设计
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准双曲面齿轮构件的生成和几何基准面滚齿齿面的统一深度 F. L.利特温，* WS蒋，* C.冠，* M. LUNDY 和 WJ TSUNG （初稿于1989年8月23日，终稿于1990年8月15日）摘要：作者描述了的准双曲面齿轮的生成方法以及滚齿齿面的均匀深度和刀具的几何形状和齿面方程，而且有必要用计算机检测齿轮齿面的三坐标方程，用于生成模具并锻造齿轮，并把部分的准双曲面齿轮传动和啮合用计算机仿真，并输入数据。 1.简介准双曲面齿轮在汽车行业已得到广泛应用。它是由格里森（美国）和欧瑞康（瑞士）公司联合设计制造的。准双曲面齿轮在传动设计之间的交叉轴的运动是不断变换。小齿轮和大齿轮的基准表面相切点P（间距点）（图1）。一般，准双曲面齿轮间的旋转轴成90角。旋转轴线之间的最短距离是指定由E点到和之间的节锥的顶点。与节锥相切的平面（间距平面）穿过节锥的顶点和节距P点，最短距离E，小齿轮和大齿轮角速度和；和决定了节锥顶点和相对于齿轮最短距离的位置。准双曲面齿轮的有两种类型：（i）锥形齿，及（ii）齿面的均匀深度，它们分别产生：（i）齿面的研磨方法，并（ii）滚齿齿面。 齿面的研磨方法是基于刀具的应用，其生成面是一个圆锥体，齿形是锥形齿。每个齿都是（有时甚至是齿的每一侧）单独生成。该齿轮齿面是刀具表面的包络线。唯一的例外是甲酸切齿轮的表面与刀具表面重合。 滚齿齿面加工的方法是基于两个精加工刀片。齿面代表一族的曲线（直线）是由刀片的形状产生的。其齿面齿向深度是统一的。该理论的产生是用数学方法描述准双曲面齿轮，Gleason1及利特温等人 2一直深入研究锥齿面。利特温3等人对包络曲面测定的方法进行了激烈的讨论。该理论的产生的滚齿表面的数学表示为准双曲面齿轮并未在文献中发表。有几个原因说明了为什么在用于制造时用数学表示准双曲面齿轮齿表面是很重要的，而且具有高的精确度： 图一 关于准双曲面齿轮节锥 图2 准双曲面齿轮节平面（1）必要时它将对机床进行优化设置，为了降低传输的差错（它们会导致振动），并提供可以通过电脑模拟的适当的轴承接触，齿轮齿面接触时连续相切曲面的分析，这意味着齿轮的齿面在任何瞬时点接触3时必须有一个共同的位置矢量和eollinear法线，（2）变形的齿轮齿面，它是必要的以补偿热处理的方式来处理，因为机床设置错误而引起的齿轮齿面失真，以生成从该组齿轮的第一齿轮的齿面为例来检查测量坐标2，4，5。本次检查提供的真实齿面偏差的理论的信息必须要解析，由有限数量来校正偏差的最小化参数-机床设置 - 是一个典型的数学优化问题。 （3）锻造模具来复制齿轮的表面。模具的生成用逐点分析来表示，齿轮齿面也可用上续方法表示。以上三个因素解释了为什么滚齿面齿轮的分析表示齿面将有利于它的生产。齿轮齿面的分析表示得到的结果：（i）确定齿面偏差的测量坐标，（）生成用于锻造的模具，（iii）计算机输入部分数据模拟啮合和接触的准双曲面齿轮驱动器2，6。2.齿轮齿面的生成原理齿轮的齿生成该原理，在图中示意性地示出3。铣刀提供与净重组叶片每个组都包含3片：一为粗切削和两个精加工叶片-刀头旋转为2/，所产生的齿轮旋转，转速2，其中是齿轮齿的数目,因此，因此，下一组搅拌刀片开始切割下一个齿轮时当前组的叶片切割当前齿已完成。切割机的传输提供相关的铣刀和齿轮的转速，这是连续的索引的状态。切割机的示意图示于图4。该机器支架带有铣刀，支架转动角度的规定取决于齿轮的节圆锥角轴齿轮毛坯形式的轴。铣刀和齿轮运转时绕其相关的坐标轴。图5表示切割机上的铣刀和齿轮。 的是刚性地连接到切割机的坐标系统。另一个辅助坐标系也被刚性地连接到切割机平面= 0是所谓的机床中心与的原点的交点。我们将区分nontilted和倾斜设置的铣刀（图3和5）。如果没有倾斜的铣刀，铣刀的倾斜角为（图5） 该倾斜铣刀是用来改善的齿轮啮合。刀片轮齿倾斜的刀头 图三 新的齿轮原理 空心轴刀具 支架 图4 切割机的原理刀头轴的投影 图5 切削机床坐标系 参数V和H分别代表坐标机床平面坐标，下面讨论V和H的确定，点P的在轴间距点 - 点相切间距锥上。位于齿轮坯料轴线的平面内= 0形成角与轴（图5），在这里齿轮节锥角和是齿轮的单位矢量轴。齿轮绕轴是底座旋转轴，但在生成齿轮构件的过程中，摇臂切割机保持处于静止。参数如图5，决定了齿轮的“螺旋式”的角度，在P之间形成的线a-a和轴, A-A线垂直于PI，PI和P所形成的角度，刀头切割器的叶片的在于一个平面内，通过PI和平行于轴线。 俯视平面 图6 铣刀平面坐标我们还可以识别机器平面=0（图5），小齿轮和大齿轮节距锥相切的轴线如果没有倾斜，则铣刀是通过点或者是垂直的间距到平面上。是在一些参数的基础上推导出：我们可能会考虑到I是瞬时旋转中心，而铣刀绕一个假想的齿轮转动,然后，我们获得（图6） （1）：是刀头的组数，是在该假想的冠形齿轮的齿数;和齿的数量和间距的锥角。图该图纸图6（b）产生 是齿轮节锥P和的半径。是由方程（1）和（3）得到图6（a）表示的参数，是所谓的旋转角度，该附图如图图6（b）示1 刀具几何形状由于上面提到的，该刀具设置有刀片组，各组包含两个精加工刀片和一个粗切削的刀片（图3）。 该下面的讨论是仅限于修整精加工刀片的几何形状： 图7示出了铣刀刚性地连接到一个坐标系的Sc,刀刃内部边缘的形状是一条直线或一条曲线，它位于平面II。这个平面和YC =0的平面形成角，齿的两侧单独生成，并且每一个精加工刀片设置有一个单一的边缘。由虚线表示的形状的叶片的外边缘。外边缘是由虚线表示，我们指定了rW的刀片与铣刀轴Xc的对称轴之间的距离 图8示两个精加工刀片在坐标系Sc的位置，该值决定了刃尖内缘位置取决于所施加的组数。=2/NW其中NW施加的刀片组的数目。今后，为了简化下面的推导，我们将认为= 0。我们认为两个辅助坐标系Si和SP刚性连接到刀片和刀头（图8）。 X1轴和XP与其他的每一个双面刀片的对称轴线重合。今后，我们将考虑两种情况：（I）直线型刀刃，及（ii）曲线型刀刃。刀刃内部的形状 刀片的对称轴 图7 刀片安装在Sc内部到片外部刀片 图8 批次整理刀片图9（a）表示直线型刀片。它没有排除棱角和的不同大小。在这里，=。矢量是如图所示。图9（a）等式（7）可得在这里，是俯视平面内刀片宽度，是刀片角度，上面的符号对应于点N1和下标对应点N2。曲线叶片（图9b）该曲线是以为中心的圆的圆周一个弧形的延长线上（图9b）,位置矢量是以前点为代表的矢量方程其中，是曲线坐标的曲线方程（9） - （11）得到以下方程组 图9 滚齿刀的刀片在这里，是圆弧的半径，及上部符号对应于i =1，方程表示的刀刃是根据经由到的坐标变换得到以下矩阵方程这些矩阵的表达式在附录中给出2.齿轮齿面方程的解的推导齿轮的齿面中产生的坐标系，铣刀刀片旋转绕轴和齿轮转动的轴线的单位矢量（图5）根据以下步骤的程序推导第1步：铣刀的倾斜矩阵表示形式认为最初用于非倾斜铣刀坐标系与平面=0的坐标系统Sr重合 ，并且刚性地连接切割机，我们的目标是表示在坐标系内刀片的几何形状。图11（a）示出的坐标系，刚性地连接到铣刀刀头，图11（b）示出了一个辅助系统系,其轴线和到各自的轴平行。我们认为两个刚性连接的坐标系和和、相似（图11b）。及与重合，与重合。产品的矩阵 说明从坐标变换至,对于特定的情况下a = 的子产品MUC MCP表示一个单位矩阵，有关的情况下a不等于，铣刀必须在垂直于平面的方向上。第2步：铣刀的旋转矩阵的表示我们认为现在的坐标、Sn及铣刀彼此刚性连接，最初，坐标系和彼此重合，铣刀和坐标系、轴线旋转和它们的方向图12所示，表示当前铣刀旋转的角度。 矩阵说明绕X轴向的旋转铣刀 图10 的方向和位置 图11 铣刀倾斜的矩阵的表达式 图12 铣刀倾斜的矩阵的表达式第3步：最后的表达式: 要获得最终的齿轮齿面方程我们要用下面的矩阵方程 矩阵描述了从到的坐标变换（图12）,矩阵描述至的坐标变换（图13），及描述齿轮-轴线的旋转，而且这些参数是相关的However, these parameters are related since 矢量的功能（、）表示该齿轮的齿面，这里的（，）是表面坐标，（图9）表示所述刀片在当前参数的形状 图13 齿轮转动的矩阵 分化后利用等式（15）我们获得矩阵L是一个33子矩阵的矩阵M，而得到M的方法是通过去除的第四列与行，和r*是31子列中（u）。为了形象化的表示的齿轮齿面在计算机绘制出的3-D图像(图 14)。图15和16表示两个部分的表面，其中之一部分（图15）是齿轮横截面，另一种是通过以下方式获得的平面是垂直切削表面的间距锥的母线。 图14 齿面的3-D图像 图15 齿轮的横截面 图16 齿轮部件（垂直的间距锥的母线）。这些是已经获得该齿轮的以下参数：刀片组数 11齿数 46铣刀半径 74毫米普通模数 3.7190平均螺旋角度 62
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