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我国研制出新型螺旋齿线圆柱齿轮与加工机床

2022-10-08 09:26 浏览:187 来源:科技日报   
核心摘要:从扬州大学机械工程学院获悉,该校宋爱平教授科研团队经过持续几年攻关,成功研制出新型螺旋齿线圆柱齿轮与加工机床,其齿轮齿线为平面螺旋线,加工时间与普通齿轮滚齿加工时间相比可缩短50%~90%,将有效提高生产效率和降低齿轮生产成本。
 10月6日,记者从扬州大学机械工程学院获悉,该校宋爱平教授科研团队经过持续几年攻关,成功研制出新型螺旋齿线圆柱齿轮与加工机床,其齿轮齿线为平面螺旋线,加工时间与普通齿轮滚齿加工时间相比可缩短50%~90%,将有效提高生产效率和降低齿轮生产成本。

 

 

据了解,圆柱齿轮传动是动力传动机构中最广泛应用的一种传动方式,而目前主流的齿轮成形方法包括滚齿法和插齿法,但是两种方法存在加工时间长、效率慢的问题,还会使齿轮的不同周向截面分度圆处齿廓压力角不等,导致齿轮啮合不平稳,噪声较大。为此,研发出一种新型圆柱齿轮和加工方法的需求十分紧迫。

 

 

该团队负责人黄嘉铭介绍,在项目研制初期,市面上并没有适配的加工机床,需要在现有车床上改造。在加工机床研发方面,该团队从机床结构设计做起,改进数控系统与伺服电机,自己接线与调试机床控制系统,但是在电路信号处理方面团队受专业知识限制,只能从电路基本专业知识开始学起,十分消耗精力。最终通过系统地学习专业知识,搭建完成了螺旋齿线圆柱齿轮高效加工机床。

 

 

“为实现对齿轮的连续快速加工,我们团队经过反复研究,采用旋转大刀盘。刀盘上依据平面螺旋线布置若干个刀片,平面螺旋线螺距与被加工齿轮齿距相等,刀盘快速旋转,当旋转一圈时被加工齿轮旋转一个齿,旋转刀盘带动刀片连续切削齿轮不同齿槽,这样可以实现对齿轮的连续快速加工。”宋爱平教授说。

 

 

此新型螺旋齿线圆柱齿轮加工方法的齿轮齿线为平面螺旋线,加工时间与普通齿轮滚齿加工时间相比可缩短50%~90%。根据加工齿轮直径的大小区分,大直径齿轮加工时间可缩短90%左右,小直径齿轮加工时间可缩短60%左右,大大减少齿轮制造时间,降低齿轮生产成本。

 

 

尤其是在不受力状态下,齿面接触为点接触;受力状态下考虑齿面接触弹性变形,接触区间主要分布于一对齿轮的接触齿面中间60%~90%区域,且轮齿两端略微悬空,能有效减少轮齿两端齿根处的弯曲应力,从而提升齿轮承载能力。目前,该团队已取得相关发明专利10件,发表中文核心论文10篇、SCI1篇。

 

 

(受访者供图)

 

 

(来源:科技日报)

(责任编辑:小编)
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