垂直交叉主軸式滾磨光加工工藝改善齒輪表面完整性及使用性能的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、齒輪副是一種典型的摩擦副類零件，在工作過程中兩輪齒表面存在滑動(dòng)摩擦，且滑動(dòng)的大小和方向都在不斷變化。因此，齒輪的表面質(zhì)量，尤其是輪齒的齒廓表面質(zhì)量對(duì)齒輪的使用性能與使用壽命都有很大的影響。滾磨光整加工具有零件表面全方位加工，表面完整性特征參數(shù)綜合改善，加工成本低，加工效率高等特點(diǎn)。本文立足于研究開發(fā)適用于大模數(shù)齒輪的滾磨光整加工新工藝，通過提高齒輪的表面質(zhì)量，改善齒輪的表面完整性，進(jìn)而達(dá)到提高齒輪的使用性能等目的。針對(duì)課題組提出的用以齒

2、輪光整加工的“垂直交叉主軸式齒輪滾磨光整加工方法”，主要對(duì)齒輪的齒面加工均勻性，加工后的表面完整性以及加工后的使用性能等方面的內(nèi)容進(jìn)行了深入系統(tǒng)地研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)資料的前提下，列舉了影響齒輪使用性能的主要因素，介紹了目前國(guó)內(nèi)外普遍使用的各種齒輪光整加工方法，分析對(duì)比了現(xiàn)有的齒輪滾磨光整加工工藝的特點(diǎn)及其適用范圍，明確了本文所要研究的核心內(nèi)容，研究方法等。⑵使用EDEM軟件模擬加工過程，得出了齒輪

3、偏角和滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)加工作用力的大小以及顆粒的流動(dòng)速度有較大影響，進(jìn)而分析其可能對(duì)齒輪齒面加工均勻性和加工質(zhì)量有重大影響。同時(shí)使用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件JMP，選用中心復(fù)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)編排。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)采用本文所研究的齒輪滾磨光整加工方法與磨齒比較，當(dāng)以輪齒表面粗糙度值為衡量指標(biāo)時(shí)，滾磨加工后的齒頂與齒根粗糙度值的標(biāo)準(zhǔn)差均小于磨齒，故認(rèn)為該種加工方法加工均勻，且在磨齒的基礎(chǔ)上，輪齒表面粗糙度如值能從0.7μm左右降至0.2μm左

4、右。該工藝所涉及的齒輪偏角，滾筒轉(zhuǎn)速，加工時(shí)間等主要加工參數(shù)對(duì)齒面加工質(zhì)量有明顯的影響。⑶對(duì)加工前后齒輪的表面完整性（針對(duì)影響齒輪使用性能的主要參數(shù)，包括齒面粗糙度及微觀形貌，輪齒表面層顯微硬度，近表層金相組織，齒根殘余應(yīng)力狀態(tài)等）作了進(jìn)一步地研究。結(jié)果表明，滾磨光整加工對(duì)改善齒輪表面完整性具有十分顯著的效果。參考綜合模糊評(píng)價(jià)方法，建立了加工參數(shù)對(duì)輪齒表面完整性的模糊評(píng)價(jià)，得到的結(jié)論是滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)齒輪表面完整性的影響最大。⑷通過對(duì)滾磨光整