弧齒錐齒輪開式冷精鍛工藝優(yōu)化設(shè)計(jì),由于弧齒錐齒輪的齒線為弧形,成形過程中金屬材料流動(dòng)復(fù)雜,為了獲得精確的成形過程信息,采用Deform-3D軟件對(duì)模擬弧齒錐齒輪的鍛造過程進(jìn)行有限元模擬。弧齒錐齒輪為準(zhǔn)軸對(duì)稱形狀,利用Deform的旋轉(zhuǎn)邊界條件技術(shù),可以采用1/5模型進(jìn)行模擬,以降低計(jì)算成本。上模和下模在成形過程中設(shè)置為剛體。預(yù)鍛件設(shè)置為塑性體,材料選用AISI-4120鋼,應(yīng)力應(yīng)變曲線,泊松比為0.3,彈性模量為206GPa,密度為7.85×103kg/m3。鍛造溫度為室溫20℃,摩擦因數(shù)設(shè)置為0.12,上模和上頂桿沿Z軸的運(yùn)動(dòng)速度均為20mm/s。預(yù)鍛件采用四面體網(wǎng)格進(jìn)行劃分,面錐凸臺(tái)網(wǎng)格的尺寸為0.3mm,其余位置網(wǎng)格較小尺寸1mm。弧齒錐齒輪的重合度又稱重迭系數(shù)。弧齒錐齒輪磨齒加工
弧齒錐齒輪設(shè)計(jì)和加工完成后需要測(cè)量齒面情況,而測(cè)齒結(jié)果的準(zhǔn)確度直接影響到齒部的受力情況和承載能力, 弧齒錐齒輪傳動(dòng)嚙合齒面之間的接觸方式為空間點(diǎn)接觸,在考慮嚙合過程中齒面彈性變形的情況下,兩齒面間的接觸是以接觸點(diǎn)為中心形成的菱形接觸區(qū),且傳動(dòng)能力與兩齒面間的接觸區(qū)有直接的關(guān)系,基于三坐標(biāo)測(cè)量的齒面幾何精度控制技術(shù)和齒面接觸分析將得到普遍的應(yīng)用?;↓X錐齒輪的測(cè)齒是基于基本嚙合原理建立了理想弧齒錐齒輪齒面方程,并劃分了測(cè)量網(wǎng)絡(luò),利用三坐標(biāo)測(cè)齒儀對(duì)弧齒錐齒輪參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,并與對(duì)輥實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比。三坐標(biāo)檢測(cè)具有較小的齒面輪廓偏差,齒距累計(jì)誤差和較高的測(cè)量精度,提高了測(cè)量準(zhǔn)確性,并可以將測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)用于真實(shí)齒面方程的改進(jìn),對(duì)機(jī)床加工參數(shù)進(jìn)行修正加工,從而提高弧齒錐齒輪的齒面精度,達(dá)到齒面接觸區(qū)優(yōu)化的目的。z系列弧齒錐齒減速機(jī)加工廠商弧齒錐齒輪面間由于存在著較厚的油膜,起著緩沖的作用。
弧齒錐齒輪在各種機(jī)械傳動(dòng)中,以螺旋傘齒輪的傳動(dòng)效率為較高,對(duì)各類傳動(dòng)尤其是大功率傳動(dòng)具有很大的經(jīng)濟(jì)效益;傳遞同等扭矩時(shí)需要的傳動(dòng)件傳動(dòng)副較省空間,比皮帶、鏈傳動(dòng)所需的空間尺寸小;螺旋傘齒輪傳動(dòng)比長久穩(wěn)定,傳動(dòng)比穩(wěn)定往往是各類機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)中對(duì)傳動(dòng)性能的基本要求;螺旋傘齒輪工作可靠,壽命長。在弧齒錐齒輪的圖紙中,我們經(jīng)??吹竭@兩個(gè)變位系數(shù):徑向變位系數(shù)和切向變位系數(shù),兩個(gè)變位有什么作用呢? 徑向變位系數(shù):弧齒、擺線齒弧齒錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪一般采用高變位制,即兩齒輪的變位系數(shù)值相同,符號(hào)相反。
弧齒錐齒輪產(chǎn)生噪聲的原因: 我們說到錐齒輪噪聲,其一個(gè)想到的原因就是共振現(xiàn)象。所謂共振現(xiàn)象就是一個(gè)錐齒輪由于剛性較差錐齒輪本身的固有振動(dòng)頻率與錐齒輪嚙合頻率相同,這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象。由于共振現(xiàn)象的存在,錐齒輪的振動(dòng)頻率提高,產(chǎn)生更大的振動(dòng)噪聲。要解決共振現(xiàn)象的噪聲問題,只有提高錐齒輪的剛性。當(dāng)載荷變大時(shí),振動(dòng)加速度上升。但是其上升趨勢(shì)是比較平緩的,振動(dòng)加速度的上升趨勢(shì)對(duì)于載荷的上升趨勢(shì),因誤差的影響不是一次方的比例,而幾乎是0.5次方的比例關(guān)系。影響錐齒輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速增加,則錐齒輪的振動(dòng)頻率也增加,嚙臺(tái)沖擊更加頻繁,高頻波更高。弧齒錐齒輪是錐齒輪的一種。
弧齒錐齒輪這樣的產(chǎn)品在很多的機(jī)械設(shè)備上面都會(huì)使用到。而且它所發(fā)揮的作用也是比較大的,但是如果想要發(fā)揮弧齒錐齒輪的作用,前提就需要按照正確的方法去使用這類產(chǎn)品,如果在使用的過程中出現(xiàn)問題也需要及時(shí)的去進(jìn)行處理。目前,弧齒錐齒輪在汽車等行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍,技術(shù)也相對(duì)成熟。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及智能制造與弧齒錐齒輪技術(shù)的整合,使得弧齒錐齒輪的齒面設(shè)計(jì)、加工與檢測(cè)等方面仍有很大的發(fā)展空間。在弧齒錐齒輪本身方面,極端尺寸的弧齒錐齒輪(如用在大型能源機(jī)械上的超大型弧齒錐齒輪以及微納齒輪)、高速弧齒錐齒輪和低振動(dòng)噪聲弧齒錐齒輪將成為重點(diǎn)的發(fā)展方向。錐齒輪實(shí)際上是弧齒錐齒輪的縮寫。上?;↓X圓錐齒輪有哪些
弧齒錐齒輪的優(yōu)點(diǎn):效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比穩(wěn)定、工作可靠、壽命長?;↓X錐齒輪磨齒加工
弧齒錐齒輪一般都采用都是收縮齒,即輪齒的高度從外端到內(nèi)端是逐漸減小的。弧齒錐齒輪理論弧齒厚的確定。如果齒厚不修正,小輪和大輪在輪齒中部應(yīng)該有相同的弧齒厚,都等于0.5p。但除傳動(dòng)比i12=1 的弧齒錐齒輪副之外,所有弧齒錐齒輪副都采用高度變位和切向變位。使小輪的齒厚增加Δ=xt1m,大輪的齒厚減少Δ,這樣修正以后,可使大小輪的輪齒強(qiáng)度接近相等?;↓X錐齒輪副的法向側(cè)隙與齒輪直徑、精度等有關(guān)。弧齒錐齒輪,節(jié)錐頂點(diǎn)與根錐頂點(diǎn)重合,齒根高與錐距成正比,齒根的這種收縮情況稱為標(biāo)準(zhǔn)收縮。標(biāo)準(zhǔn)收縮的齒厚與錐距成正比,齒線相互傾斜。但在實(shí)際加工中,為了提高生產(chǎn)效率,弧齒錐齒輪的大輪都用雙面法加工。即用安裝有內(nèi)切刀片和外切刀片的雙面刀盤在一次安裝中同時(shí)節(jié)出齒槽和兩側(cè)齒面?;↓X錐齒輪磨齒加工