【摘 要】
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汽车动力技术发展带来的大扭矩发动机及高转速电机应用,以及消费者对乘坐舒适性越来越苛刻的需求,对汽车传动系统提出了更高的要求。要求传动系统在满足更高承载能力的同时,还必须具备良好的NVH性能。其中,减小模数和压力角,增大齿顶高系数的“细高齿”齿轮,能一定程度上的满足这一要求,但另一方面,这种设计对齿轮加工提出了新的挑战,即齿轮齿廓的渐开线起始点TIF（True Involute Form）难以得到保
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汽车动力技术发展带来的大扭矩发动机及高转速电机应用,以及消费者对乘坐舒适性越来越苛刻的需求,对汽车传动系统提出了更高的要求。要求传动系统在满足更高承载能力的同时,还必须具备良好的NVH性能。其中,减小模数和压力角,增大齿顶高系数的“细高齿”齿轮,能一定程度上的满足这一要求,但另一方面,这种设计对齿轮加工提出了新的挑战,即齿轮齿廓的渐开线起始点TIF（True Involute Form）难以得到保证。当TIF所在圆直径大于啮合起始点SAP（Start of Active Profile）所在圆直径时,将导致齿轮啮合不平稳,NVH性能表现较差。本文通过滚刀齿形的优化设计来保证TIF和SAP之间的容差,进一步改进现有工艺,以提高“细高齿”齿轮的TIF加工精度,主要工作包括:（1）滚刀齿形参数化设计及TIF求解。以凸角倒角齿形为模型,提出齿形设计及TIF求解模型,建立齿形的参数方程,确定滚刀齿形各参数之间的关系。基于齿轮啮合原理,确定滚刀与齿轮之间的啮合方程,通过坐标转换,求解出滚刀齿形各曲线段相对应的共轭曲线参数方程,并以等半径法求解TIF直径。（2）影响TIF的齿形参数分析及优化。利用TIF求解模型,分析齿形参数对TIF所在圆直径的影响规律。结果表明:齿形凸角参数中的凸角量及双边留磨余量对TIF影响显著。进一步,建立TIF和SAP之间的容差函数,提出凸角参数的优化模型。（3）基于VB.NET的系统平台开发。结合某企业实际需求,利用My Sql数据库技术,在.NET平台下开发了具有齿轮设计开发功能的模块化集成式系统平台,并针对具有滚刀齿形参数化设计及凸角参数优化功能的“Hob Design”模块进行了详细设计。（4）滚刀设计应用及工艺改进。以某企业的DCT 7档“细高齿”齿轮为应用对象,运用本文开发的系统,对其原加工滚刀进行了齿形凸角参数的优化,并改进了磨齿加工过程中的蜗杆砂轮修整工艺。通过实际测量及下线检测台实测,优化后成品齿轮的TIF满足设计需求、NVH性能表现良好,表明了本文提出的设计优化方法及工艺改进方法的有效性。
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