内齿轮成形磨削工艺与装备技术研究

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1、独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：1{!r毛赶飞pc之力t／年肛月彭El学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子

2、杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。／本学位论文属于不保密韧。．学位论文作者签名：御’lo仞71年I2月争向、一J&去如荪硝孙仵签吖鹂矽刻多

3、导旨分类号殴昼曼垣UDC鱼21⋯IIIIIIILII11IlLIIIIIIlY2042779密级公珏编号羔咝窆旦煎Q3Q羔Q博士学位论文内齿轮成形磨削工艺与装备技术研究任小中指导教师邳筮盅熬援申请学位级别盟±专业名称扭越盔!l造拯墓自动化论文提交日期2Q!至玺窆且论文答辩日期2Q!!笙兰2且学位授予单位和日期江蒸太堂生且答辩委员会主席l雾辨评阅人——2011年12月ClassifiedIndex：UDC：Ph·D·DissertationSTUDYONTHEINTERNAI—GEARFoRMGl

4、UDINGPRoCESSANDEQUIPMENTTECHNoLoGYBV．，RenXiaozhongMajor：MachineManufacturingandItsAutomationSupervisors：Prof．DengXiaozhongJiangsuUniversityDecember,2011摘要由太阳轮、行星轮和内齿轮组成的行星轮系被广泛应用于起重、建筑、矿山、汽车、能源等行业的机械传动中。硬齿面齿轮可以成倍提高传动装置承载能力和使用寿命，大大减小传动装置的尺寸和重量。在我国，要提高

5、行星轮系的制造精度，增加它的承载能力，关键要解决硬齿面内齿轮的高效率磨削问题。由于传统的范成法很难解决硬齿面内齿轮的磨削问题，而国外制造的数控成形磨齿机价格昂贵，致使国内内齿轮加工厂家普遍采用插(拉)齿后氮化处理的齿面强化工艺。这种工艺不仅对齿轮材料有特殊要求，而且加工效率和精度均不高。尽管国外已有商品化的数控成形磨齿机，国内也有个别厂家开始研制，但对内齿轮成形磨削工艺及装备技术的研究报道却很少。为了改变我国成形磨齿机依靠进口的局面，促进我国齿轮制造业的发展，研究并开发出具有我国自主知识产权的成

6、形磨齿机和成形磨削技术已经迫在眉睫。鉴于此，本文对内齿轮成形磨削工艺及装备技术进行了系统地研究。论文的主要研究内容如下：(1)基于模块化设计原理，进行了内齿轮成形磨齿机模块化设计。在分析内齿轮成形磨齿机功能的基础上，设计了机床的总体布局，划分了机床的各级模块。以Pro／E为开发平台，以Pro／Toolkit为二次开发工具，建立了成形磨齿机各级模块的全参数化三维模型库，开发了支持模块化设计的磨齿机CAD系统。在此基础上对机床的零部件进行了详细设计和合理选择。(2)对成形磨齿机关键零部件的结构进行了

7、分析与研究。利用Pro／E三维建模功能对内齿轮磨齿机立柱进行参数化建模，利用ANSYS分析软件对其进行了静力和动态分析，探讨了不同筋板布局形式对立江苏大学博士学位论文：内齿轮成形磨削工艺与装备技术研究柱动态特性的影响，通过灵敏度分析找到影响立柱性能的主要参数，提出了新立柱的结构设计方案。对砂轮架的结构进行了有限元分析和改进，建立了砂轮主轴的有限元模型，并对该主轴进行了模态分析，计算出了砂轮主轴的临界转速。(3)研究了渐开线廓形砂轮的修整方法，研制了成形砂轮修整装置。基于渐开线形成原理，分别用“范

8、成法"和“插补法"研究了渐开线廓形砂轮的修整运动，建立了各自的数学模型，并对两种方法的砂轮修整装置进行了概念设计。通过比较分析这两种方法的可行性和经济性，设计并制造出了基于“插补法”的砂轮数控修整装置。(4)开发了渐开线廓形砂轮数控修整插补软件。内齿轮成形磨削的齿形精度主要取决于成形砂轮的形状精度，如何利用数控技术来实现渐开线廓形砂轮的修整是内齿轮数控成形磨削的关键。研究了可适用于任意齿数、模数的渐开线轮廓的砂轮修整技术，对渐开线插补作了较为深入的理论分析，提出了以法向允差6为插补精度指标，通过