微分几何下弧齿锥齿轮锥度切削原理与试验验证

弧齿锥齿轮锥度切削原理与试验是一篇深入探讨了弧齿锥齿轮制造工艺的重要论文，发表于2011年的《河南科技大学学报：自然科学版》第32卷第1期。该研究主要基于微分几何中的梅尼埃定理，对弧齿锥齿轮的特殊加工方式——锥度切削进行了详细的分析。传统的弧齿锥齿轮制造通常采用固定安装法，即在两台机器上分别加工小轮两侧的齿面，以保证啮合质量，但这种方法成本高且不适合小批量生产。 论文的核心内容首先解析了锥度切削的基本原理，它涉及到齿轮的曲率修正，使得凸凹两齿面在齿高和齿长方向上的曲率不同，从而适应各种应用领域的需求，如航空、航海、车辆和机床等。然而，传统的制造方法存在设备投入大、效率低的问题。 格利森公司的早期尝试设计了一种锥度切削机床，试图解决这些问题，但由于机械结构复杂和调整困难，未能广泛应用。随着全数控铣齿机的发展，为实现锥度切削提供了新的可能性。 论文作者彭宗和、魏冰阳和邓效忠基于微分几何的梅尼埃定理，构建了弧齿锥齿轮锥度切削的数学模型，运用局部综合法分析了在数控铣齿机上实施锥度切削的可行性条件。他们利用Matlab软件进行计算模拟，并借助三维软件Pro/E设计出小轮的锥度切削齿轮模型，直观展示切削过程。 随后，他们在实际的数控铣齿机上进行了锥度切削实验，并对切削后的齿轮在锥齿轮滚动检查机上进行了接触印痕检查，以此来验证他们的理论和方法是否有效。通过这些试验，他们成功地验证了在数控铣齿机上进行弧齿锥齿轮锥度切削是切实可行的，这对于提高齿轮制造的效率和降低成本具有重要意义。 关键词包括：弧齿锥齿轮、锥度切削、局部综合法、齿轮模型和接触印痕。整篇文章的研究成果对于优化弧齿锥齿轮制造工艺，提升齿轮精度和生产效率具有重要的理论价值和实践指导意义。