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螺旋锥齿轮齿面是复杂的三维空间曲面,其设计计算、调整非常繁琐,啮合传动质量的控制较为困难。为了改进螺旋锥齿轮的啮合性能,提高其运行的平稳性,本文以与小轮齿面完全共轭的大轮齿面为修形对象,分析了基于Ease-off的修形方法。本文离散化的齿面数据及偏差数据均为理论计算得到,故采用齿面离散接触分析的手段,实现对传动误差曲线及齿面接触印痕的控制。具体研究内容如下:(1)根据双面法加工的机床调整参数,建立了小轮齿面的位置矢量及单位法向矢量的数学模型。以齿轮啮合原理为基础、小轮凸、凹齿面为产形面,根据预置的传动关系,推导了与之完全共轭的大轮齿面方程,并建立了相应的三维模型。(2)对完全共轭大轮齿面旋转投影面进行M×N网格划分,建立了旋转投影平面二维网格点与空间齿面点之间的映射关系,获得了大轮、小轮三维拓扑齿面坐标点。以大轮齿面作为修形齿面,以大轮齿面共轭时的预设传动关系为基础,提出四种Ease-off偏差曲面的构建方法,借以控制齿面接触区、传动误差以及重合度,并对其中三种作了具体分析。将所得Ease-off差曲面离散化,与三维大轮齿面点法向叠加,得到大轮修形齿面。(3)基于齿面接触分析的原理,采用逐级细化齿面、微分法法矢、双重二分搜索、临界干涉啮合等方法,编制了离散齿面接触分析(DTCA)程序,模拟了两离散齿面的啮合情况,分析了Ease-off差曲面表达式中各变量,完成DTCA仿真。(4)将小轮及大轮修正齿面的离散点输入三维软件,完成了两齿轮造型,进行3D接触仿真。将三维模型导入有限元软件Abaqus中,完成了网格划分及齿面阵列,得到了加载时的齿轮副的接触椭圆,验证了DTCA及齿面修形的正确性。(5)编写了数控程序,讨论了刀具、加工策略、后处理器的选取原则。在CIMCOEdit及Vericut中对NC程序进行仿真验证,确保加工程序正确后上机加工。加工完成后对加工齿轮进行测量,验证了修形齿面的正确性。本文以完全共轭的螺旋锥齿轮大轮齿面为基础进行齿面修形设计,以修形后的大轮制作精锻大轮齿轮模具,为大轮齿面修形设计和齿面的精锻加工提供了新的思路。