基于cmm测量的长幅外摆线锥齿轮反求方法分析

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1、内蒙古科技大学硕士学位论文一种齿轮类型——摆线等高齿螺旋锥齿轮引起了国内外学者的关注，研究表明，同等系列的等高齿在噪音和强度方面要好于渐缩斟5】。我国对摆线等高齿的研究要远落后于国外，目前在国外摆线等高齿已经得到广泛的应用。国内等高齿正处于试制、试验阶段，一汽集团是在1994年开始针对锥齿轮的加工精度和后桥异响等问题，在微型轻型卡车及厢式面包车试使用摆线等高齿锥齿轮传动，1998年以后，随着轻、微型卡车的批量生产，摆线等高齿的应用开始普遍。近年来，摆线等高齿已广泛应用于微型面包车和轻型卡车上，随着对齿轮噪音及强度要求的增高，摆线等高齿开始向

2、重型车辆方向发展。20世纪60年代初我国从瑞士奥利康公司进口一批SKM2型铣齿机，同时引进了配套的“奥"制锥齿轮和准双曲面齿轮设计和铣齿调整计算方法【q。其特点为：常用锥齿轮为普通型(N型)；小型传动、传动比小于3或按N型设计刀盘半径超出标准范围用特型(G型)齿轮。推荐用EN型刀盘，取名义切向半径‘为标准值，rbi39～125mmt在刀盘上装有zn组刀齿，Zoa13—7。每组有3个刀齿，右旋EN型刀盘，刀齿按粗切、外精切和内精切顺序排列。对每一Zo值，内外刀齿间的夹角‰有3种数值。为改善铣齿机可调性，奥利康公司于20世纪60年代开发出新铣齿

3、机SKMl型(最大刀倾角为14058’)和SK3型(最大刀倾角为1603’)。与此同时还推出“Spiroflcx"法(刀倾全展成法)。仍采用平面产形轮展成齿轮，但在铣齿机上增加了板式刀倾机构和刀转机构，增大了刀倾角范围。其特点是：考虑到内外刀齿间夹角值，由调整刀齿切向半径控制齿厚；通过调整刀倾角来控制齿面接触区。由于将齿厚的控制和接触区的调整分开，这种铣齿机在切齿调整方面有较大的柔性。奥利康公司于20世纪70年代开发出S17型(刀倾角为00一300)和$27型(刀倾角为Oo～350)，采用回转式刀倾机构，增大了刀倾角范围。与此同时还推出了“

4、Spirac一法(TJ倾半展成法)。当大轮分锥角较大(文>600)时，可用无展成切入连续分度法铣齿；由于铣齿机许用刀倾角大，小轮可用与相配大齿轮近似的圆锥产形轮以对偶法展成。半展成法提高了铣齿效率。20世纪90年代以后奥利康公司开发的$20型4轴数控铣齿机、S25／3．5型全数控铣齿机以及本世纪开发的C2距8型6轴数控铣齿机，增大了铣齿的自动化程度；用CDS(ControlledDiskSyst锄)软件，可根据齿面热处理变形的规律，在热处理前对齿面进行修正。随着新型铣齿机的开发，奥利康公司对锥齿轮和准双曲面齿轮的设计和铣刀盘作了改进171，

5、不再把锥齿轮分成N型和G型；不再以刀齿切向半径‘为标准值，采用Fs系列和FSS系列刀盘，以刀盘名义半径，n为标准值，rbWli39～181mm，模数小。一1．5—13l砌，刀齿组数Zo一5～13。由于采用了刀倾铣齿法，铣齿调整计算变得2内蒙古科技大学硕士学位论文十分复杂。目前，我国锥齿轮的设计方法主要有三种：利用格里森标准进行参数设计、非零变位设计和基于局部综合法的啮合仿真设计18J。利用格里森标准进行设计，理论要求不高，便于操作，但公式多，修正及计算过程复杂。在这方面，国内学者有过总结，如郑昌启编写的《弧齿锥齿轮和准双曲面锥齿轮》，曾韬的

6、《螺旋锥齿轮设计与加工》等。而国内对摆线等高齿锥齿轮的设计文献还很少，有代表性的文献有董学朱的《摆线齿锥齿轮及准双曲面齿轮设计和制造》。国内摆线等高齿锥齿轮的设计生产还处于起步阶段，有待于国内专家学者的进一步研究和完善。摆线等高齿和圆弧渐缩齿是螺旋锥齿轮设计的两大方向，它们各有优缺点，近年来随着人们对齿轮的动态性能和低噪音要求的增加，摆线等高齿的应用范围正在不断扩大。因此，利用逆向工程技术研究摆线齿锥齿轮的设计参数及其CAD模型重建对我国齿轮生产的发展具有重要的意义。13现代反求工程概述反求工程也称为逆向工程[gaOl，是针对消化吸收先进技

7、术的一系列分析方法和应用技术的组合，它是以产品或设备的实物、软件(图纸、程序、技术文件等)或影像(图片、照片等)作为研究对象，应用现代设计理论方法、生产工程学、材料科学和相关专业知识进行系统深入地分析和研究，探索掌握其关键技术，进而开发出同类的先进产品。广义的反求工程包括设计反求、工艺反求、管理反求等多个方面，一般按反求的对象可分为实物反求、软件反求、影像反求。在这几类反求研究中，实物反求己经形成了一套较完善的体系，其中实物的几何形状反求在RE技术中具有十分重要的地位和作用，也是目前反求工程研究中的主要部分。因此，从狭义上说，反求工程主要指

8、几何形状的反求。在本论文中，反求工程特指物体几何形状的反求。现在反求工程的发展还基本上处于几何信息反求的阶段，对于具体的一个零件的反求一般会经过如图1．1所示的过程。3内蒙古科技