蜗杆砂轮磨削齿面纹理主动调控方法研究

齿轮在磨削过程中会产生规则的、沿齿向方向相互平行的齿面纹理,更容易造成大的齿轮啮合噪声。针对该问题,提出了一种基于柔性电子齿轮箱多轴同步附加运动的齿面纹理主动调控方法。首先,建立齿面和砂轮表面数学模型以及齿面纹理角度模型;其次,对运动轴施加附加运动,建立齿面纹理角度与附加运动多项式系数的关系;然后,采用敏感度矩阵结合最小二乘估计确定运动轴附加运动多项式系数,获得目标纹理角度;最后,对运动轴附加运动后的磨齿齿面纹理进行仿真,并与常规加工和采用低噪声偏移(low noise shifting)技术生成的纹理进行比较。仿真结果表明,运动轴附加运动的方法可以获得倾斜不规则的磨齿齿面纹理,证明了这种方法的可行性。

面向降噪的蜗杆砂轮磨削齿面纹理改善方法

蜗杆砂轮磨是广泛应用于中小模数齿轮的批量精加工方法,但在实际加工过程中,蜗杆砂轮磨齿易在齿向形成规则的平行齿面纹理,从而增大了齿轮的啮合噪声。分析磨削过程中蜗杆砂轮与齿轮的接触特性,建立了啮合方程和接触点方程,阐述了接触迹构成整个齿面的机理;分析蜗杆砂轮磨齿的磨削特性,建立瞬时接触点的磨削速度和形状模型,计算磨粒在齿面上的磨削路径,分析磨削特性对齿面微观几何结构的影响,得到齿面的整体纹理模型;结合齿面纹理与噪声激励的关系,分析出齿面规则纹理对齿轮噪声的影响机理,提出按照正弦函数变化的冲程变速蜗杆砂轮磨齿加工方法;进行了蜗杆砂轮磨削常规加工与变冲程速度加工的对比试验,结果表明,该方法加工的齿面接触点位置具有一定的随机性,形成不规则的齿面纹理,不同转速下齿轮啮合噪声声压级总值减小约3.5 d B,已经达到改善齿面纹理的效果。