无轴向进给齿轮磨削运动及其蜗杆砂轮形状分析VIP专享VIP免费

第34卷第1期无轴向进给齿轮磨削运动及其蜗杆砂轮形状分析19文章编号：1004—2539{2010)01—0019—03无轴向进给齿轮磨削运动及其蜗杆砂轮形状分析张学成李春光(吉林大学机械科学与工程学院，吉林长春130025)摘要基于相错轴斜齿圆柱齿轮传动直线接触原理，可以形成一种新型蜗杆传动形式。论述了基于这种原理的蜗杆砂轮磨削圆柱齿轮实现无轴向进给磨削的方法及其机床构成和所需要的运动及其相对关系。分析了完成磨削所需要的各种运动及其实现方法。给出了机床调整方法和蜗杆砂轮的基本几何形状设计计算方法与公式。理论分析结果表明，通过正确合理的设计可以实现对圆柱齿轮的无轴向进给双面或者单面精密磨削加工，具有机床结构简单、磨削效率高的特点。关键词齿轮磨削加工蜗杆珩磨加工TheAnalysisoftheMotionandWormGrindingWheelShapeoftheGearGanamgwiulWormGrindingWheelWithoutAxialFeeding撕XuechengLiChunguang(MechanicalScienceandEn咖坝沁Institute，JilinUniversity，Changchun130025，China)AbstractAccordingtotheprincipleofspatialskewaxishelicalgearingwithinstantaneousstraightlinecontact，anewtypewormgearingcouldbeformed．Anewgeargrindingwaywithoutaxialfeedingbasedontheprincipleofthewollngearing，andhowtomakeupthemachine，motionsneededinthemachineandrelationshipofthemotionsaredissenated．Howtoaftjustthemachine，howtodesigntheshapeoftheworlngrindingwheelaIedescribed．Thetheo-retiealanalysisresultsindicatethatit’SpossibletogrindgearswiththewormgrindingwheelwithoutaxialfeedingbytherightandpIDperdesign，andoneordoubletoothsurfaex强couldbegrindedexactly．Non—axialfeeding，simplestructure．andhigherefficientaretheremarkablefeaturesofthistechnology．KeywordsGearsgrindingWormGearhoningO引言根据文献[1]、[2]、[3]，在一定条件下，运用斜齿圆柱齿轮实现空间相错轴传动，其瞬时接触线可以是直线，据此可以形成一种新型蜗杆传动形式。它实质上是一对直线接触螺旋齿轮传动副，其中一个齿轮螺旋角很大、齿数可少到1，另一个齿轮是螺旋角很大的斜齿轮，两轴相错角接近直角。当蜗杆齿面发生线实际长度大于齿轮宽度时，蜗杆传动过程中蜗杆一侧齿面可以与齿轮齿面在全宽度范围内共轭线接触，且具有相对滑动速度大的特点。因而，将其运用于圆柱齿轮的磨削工艺中，将蜗杆制成砂轮，磨削加工时将可以不必具备轴向进给运动。我们讨论这种基于新型蜗杆传动的齿轮磨削加工方法问题，包括机床运动的实现、机床构成、机床调整、工件安装以及进给量与齿厚控制等。1无轴向进给蜗杆砂轮磨削的运动与实现基于相错轴斜齿圆柱齿轮传动直线接触原理，形成的新型蜗杆传动及其构成双蜗杆磨轮磨削齿轮的原理可以用图1描述。图l中，平面Q是齿轮2与蜗杆1和3的基圆柱公切面，位于Q面内的直线MN与蜗杆端平面夹角A，也是蜗杆的螺旋升角；与齿轮轴线夹角为岛l。以MN为发生线分别以蜗杆和齿轮的基圆柱为基础，可以形成蜗杆和齿轮的齿面——渐开螺旋面。其中蜗杆的基圆半径为rbl=rb3=rb，法向距离P。=2rbl，rsin；t(1)它是只有一个齿的斜齿轮，A很小。齿轮2是一个基圆螺旋角风2、基圆半径为rb2法向基节为，’⋯R。=竺!丝cosA(2)万方数据机械传动2010年的斜齿轮。蜗杆1的法向齿距与齿轮2的法向基节相等；蜗杆1与齿轮2的安装符合下述关系A=rb2+rb(3)相错角9=90。一A+岛2(4)图1蜗杆传动原理伺服电机砂轮l砂轮2伺服电机图2双磨轮蜗杆砂轮磨床结构组成不意图蜗杆端面距离齿轮中心线距离B=PIni。(5)pmin为与蜗杆端面接触的齿面齿形最小曲率半径。根据啮合原理，符合上述条件时，这两个特殊的齿轮将能实现啮合传动，其瞬时接触线即为直线MN。当发生线的长度足够长则显然可以实现蜗杆齿面与齿轮的接触涵盖齿轮的全齿宽。蜗杆3与齿轮2的安装关系与蜗杆1与齿轮2的关系相同，只是它与蜗杆1相向安装，且在齿轮的轴线方向两蜗杆轴线平行错开，两轴距离X以保证不小于齿轮宽度b为原则，齿轮在齿轮轴线方向的位置宜处于两蜗杆轴线的中心。于是，当两个蜗杆同步同向转...