刀齿与轮齿变形对剃齿误差的影响.doc
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刀齿与轮齿变形对剃齿误差的影响,全文10页4602字论述全面摘要将刀齿和轮齿抽象简化为力学模型，分析其受力状态，并运用三维有限单元法计算各节点的弯曲变形量。运用啮合原理、微分几何和弹塑性力学等基础知识，对齿面间的几何性质和运动关系进行深入细致的分析研究，计算各瞬态啮合点的接触变形。最后综合考虑弯曲变形与接触变形，定量描述...
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刀齿与轮齿变形对剃齿误差的影响
全文10页4602字 论述全面
摘要 将刀齿和轮齿抽象简化为力学模型，分析其受力状态，并运用三维有限单元法计算各节点的弯曲变形量。运用啮合原理、微分几何和弹塑性力学等基础知识，对齿面间的几何性质和运动关系进行深入细致的分析研究，计算各瞬态啮合点的接触变形。最后综合考虑弯曲变形与接触变形，定量描述被剃齿轮齿形的“中凹”误差;对提高剃齿精度，降低齿轮传动噪声有着重要意义。
关键词：弯曲变形 接触变形 中凹误差
INFLUENCE ON SHAVING ERRORS BY
DEFORMATION OF CUTTER TEETH AND
GEAR TEETH
Lü Ming
（Taiyuan University of Technology）
Liang Xichang（Chongqing University）
Zheng Xiaohua
（Taiyuan University of Technology)
Chen Zhijing
（Pingshuo Coal Corp）
Abstract Cutter teeth and gear teeth are simplified as mechanical models, The bending deformation at contact nodes is calculated by applying the three-dimension finite element method and analyzing their mechanical condition, the relation curve between shaving force and bending deformation is drawn out. The contact deformation at transient engaging point is derived from deeply analyzing geometric property and kinematics relationship between the two action flanks by use of engagement principle, differential geometry, elastic and plastic mechanics, etc. At last, the concave error of gear profile is quantitatively described by combining bending deformation and contact deformation.
Key words：>Bending deformation Contacting deformation Concave error
0 前言
剃齿工艺存在的最大问题是：若用标准渐开线齿形剃齿刀剃齿，剃出的齿轮齿形在节点附近产生不同程度的凹陷现象，即形成所谓的中凹误差。这样的剃后齿形不仅影响齿轮的传动精度，而且影响其噪声特性，缩短使用寿命。由于剃齿是空间交错轴啮合，引起被剃齿形误差的因素较多，较复杂，从而导致有关剃齿的某些机理人们尚未透彻了解。产生中凹现象的原因在理论上尚未有十分明了的解释，因此被剃齿轮中凹误差成为剃齿领域长期以来未得到解决的一大难题。
近些年来，国内外不少学者［1～8］在剃齿误差的理论探讨方面作了许多尝试，如日本学者用弹塑性力学对剃齿啮合过程进行了理论和试验研究，立论正确，获得了突破性进展，开辟了剃齿工艺研究的新前景。70年代以来，国内不少单位也进行了这方面的研究，如原上海第二工业大学、北京机械工业学院等单位，在分析齿面中凹机理、解决齿形中凹、压力角倾斜等方面作了较深入的探讨，取得了一定的成果。
本文旨在通过对剃齿过程中齿面间瞬态接触性质的分析来计算多啮合点处的弯曲变形和接触变形，定量描述齿轮齿面上各点的综合切深误差。为解决“中凹”问题提供理论依据、试验手段和工程方法。
参考文献
1，藤井康治等剃齿研究(一).陈琦等译.机床译丛，1983，(3)∶32～38, 31
2，西野秀宪等剃齿研究（二）.国外机械加工技术，1983，3(1)∶24～29，57
3，西野秀宪等剃齿研究（三）.国外机械加工技术，1983，3(2)∶10～16
4，Smith J. D. Effects of eccentricity in gear shaving. Machinery and Production Engineering, 1974.
5，王国兴等剃齿齿形中凹的研究.机械制造，1991，(10)∶6～8
6，姚文席等剃齿加工中齿面“中凹”现象的机理分析.西安交通大学学报，1995，29(8)∶50～58
7，李世杰剃齿齿面产生中凹原因的分析.河北工学院学报，1991，20(2)∶103～111
8，徐璞等剃齿时齿形中凹误差产生的原因及消除措施.太原工学院学报，1983，(1)∶18～30
9，吕明剃齿误差的理论与实验研究及其控制新方法∶［博士学位论文］.重庆∶重庆大学，1999
全文10页4602字 论述全面
摘要 将刀齿和轮齿抽象简化为力学模型，分析其受力状态，并运用三维有限单元法计算各节点的弯曲变形量。运用啮合原理、微分几何和弹塑性力学等基础知识，对齿面间的几何性质和运动关系进行深入细致的分析研究，计算各瞬态啮合点的接触变形。最后综合考虑弯曲变形与接触变形，定量描述被剃齿轮齿形的“中凹”误差;对提高剃齿精度，降低齿轮传动噪声有着重要意义。
关键词：弯曲变形 接触变形 中凹误差
INFLUENCE ON SHAVING ERRORS BY
DEFORMATION OF CUTTER TEETH AND
GEAR TEETH
Lü Ming
（Taiyuan University of Technology）
Liang Xichang（Chongqing University）
Zheng Xiaohua
（Taiyuan University of Technology)
Chen Zhijing
（Pingshuo Coal Corp）
Abstract Cutter teeth and gear teeth are simplified as mechanical models, The bending deformation at contact nodes is calculated by applying the three-dimension finite element method and analyzing their mechanical condition, the relation curve between shaving force and bending deformation is drawn out. The contact deformation at transient engaging point is derived from deeply analyzing geometric property and kinematics relationship between the two action flanks by use of engagement principle, differential geometry, elastic and plastic mechanics, etc. At last, the concave error of gear profile is quantitatively described by combining bending deformation and contact deformation.
Key words：>Bending deformation Contacting deformation Concave error
0 前言
剃齿工艺存在的最大问题是：若用标准渐开线齿形剃齿刀剃齿，剃出的齿轮齿形在节点附近产生不同程度的凹陷现象，即形成所谓的中凹误差。这样的剃后齿形不仅影响齿轮的传动精度，而且影响其噪声特性，缩短使用寿命。由于剃齿是空间交错轴啮合，引起被剃齿形误差的因素较多，较复杂，从而导致有关剃齿的某些机理人们尚未透彻了解。产生中凹现象的原因在理论上尚未有十分明了的解释，因此被剃齿轮中凹误差成为剃齿领域长期以来未得到解决的一大难题。
近些年来，国内外不少学者［1～8］在剃齿误差的理论探讨方面作了许多尝试，如日本学者用弹塑性力学对剃齿啮合过程进行了理论和试验研究，立论正确，获得了突破性进展，开辟了剃齿工艺研究的新前景。70年代以来，国内不少单位也进行了这方面的研究，如原上海第二工业大学、北京机械工业学院等单位，在分析齿面中凹机理、解决齿形中凹、压力角倾斜等方面作了较深入的探讨，取得了一定的成果。
本文旨在通过对剃齿过程中齿面间瞬态接触性质的分析来计算多啮合点处的弯曲变形和接触变形，定量描述齿轮齿面上各点的综合切深误差。为解决“中凹”问题提供理论依据、试验手段和工程方法。
参考文献
1，藤井康治等剃齿研究(一).陈琦等译.机床译丛，1983，(3)∶32～38, 31
2，西野秀宪等剃齿研究（二）.国外机械加工技术，1983，3(1)∶24～29，57
3，西野秀宪等剃齿研究（三）.国外机械加工技术，1983，3(2)∶10～16
4，Smith J. D. Effects of eccentricity in gear shaving. Machinery and Production Engineering, 1974.
5，王国兴等剃齿齿形中凹的研究.机械制造，1991，(10)∶6～8
6，姚文席等剃齿加工中齿面“中凹”现象的机理分析.西安交通大学学报，1995，29(8)∶50～58
7，李世杰剃齿齿面产生中凹原因的分析.河北工学院学报，1991，20(2)∶103～111
8，徐璞等剃齿时齿形中凹误差产生的原因及消除措施.太原工学院学报，1983，(1)∶18～30
9，吕明剃齿误差的理论与实验研究及其控制新方法∶［博士学位论文］.重庆∶重庆大学，1999
