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数控内齿珩轮强力珩齿加工齿面挖根机理研究

张国政 韩江

张国政, 韩江. 数控内齿珩轮强力珩齿加工齿面挖根机理研究[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(3): 422-427. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180174
引用本文: 张国政, 韩江. 数控内齿珩轮强力珩齿加工齿面挖根机理研究[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(3): 422-427. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180174
Zhang Guozheng, Han Jiang. Tooth Surface Root Digging Mechanisms for Numerical Control Power Gear-honing with Internal Teeth Honing Wheel[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(3): 422-427. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180174
Citation: Zhang Guozheng, Han Jiang. Tooth Surface Root Digging Mechanisms for Numerical Control Power Gear-honing with Internal Teeth Honing Wheel[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(3): 422-427. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180174

数控内齿珩轮强力珩齿加工齿面挖根机理研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180174
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51575154

详细信息
    作者简介:

    张国政(1980-), 教授, 博士, 研究方向为齿轮精密制造技术, zgzaust@163.com

  • 中图分类号: TG61

Tooth Surface Root Digging Mechanisms for Numerical Control Power Gear-honing with Internal Teeth Honing Wheel

  • 摘要: 为揭示数控内齿珩轮强力珩齿加工后齿面产生挖根现象,基于单颗磨粒切削力模型,建立单颗磨粒切削渐开线齿面力学模型,分析得出齿面珩削压力分布规律,利用三维有限元方法进一步验证其齿根应力最大,指出珩削压力是齿面挖根原因之一。根据内啮合齿面接触方程,分析渐开线齿面的端面齿廓相对速度的变化情况,分析出内齿珩轮强力珩齿加工时,被珩工件齿轮的端面齿廓相对速度变化是齿根处最大,进而造成齿根多珩,洞悉了齿面相对速度也是影响齿面挖根主要因素之一。最后,通过两种方式的强力珩齿实验证明,采用定中心距变压珩齿容易产生齿面挖根现象。
  • 图  1  单颗磨粒切削力学模型

    图  2  齿轮副转动简图

    图  3  齿面珩削压力分布规律图

    图  4  工件齿面三维应力分布图

    图  5  齿面珩削压力分布规律图

    图  6  工件端面齿廓相对速度分布

    图  7  工件齿面任意接触点的相对速度分布

    图  8  内、外啮合珩削时相对速度分布情况

    图  9  影像仪观测齿面形貌

    图  10  定中心距变压珩齿后观测齿面形貌

    图  11  变中心距定压珩齿后观测齿面形貌

    表  1  内啮合齿轮副的参数

    齿轮名称 模数mn/mm 压力角αn/(°) 螺旋角β/(°) 齿数z 齿宽b/mm
    外齿轮 2.25 17.5 33 73 27
    内齿轮 2.25 17.5 41.722 123 32
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  • 收稿日期:  2018-03-14
  • 刊出日期:  2019-03-05

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