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渐开线圆柱齿轮是工业中极为重要的传动零件。其加工方法多种多样,而滚齿是现代齿轮产业中应用最为普遍、经济的加工方式。因此研究如何提高滚齿加工精度尤为重要。传统滚刀因其制造中需要铲齿以形成后角、常使用代用蜗杆以减小制造难度等原因存在近似构形误差。另外传统滚刀依据包络展成原理进行切齿,使其结构设计受到多方面的限制,导致切齿精度提高困难、提高空间小。论文从齿轮齿面形成机理入手,对切齿运动进行分析,将线接触共轭展成原理应用到齿轮滚削上来,依据产形线切齿法设计、制造了一种新型齿轮精滚刀,该新型滚刀具有无理论构形误差、构形简单的特点,因此制造容易,易保证精度。通过切齿试验和齿轮检测,从实践上证明了新型滚刀可以在现有设备上使用,操作简便,提高了滚齿精度,达到了精切的目的。论文主要完成了以下几方面的内容:(1)论述了齿轮精加工方法,如能提高滚齿精度,将大大提高生产效率、降低齿轮精加工成本。整理分析了国内外滚齿及滚刀的研究现状,指出了传统滚刀及其优化方法的优缺点,阐明了论文的研究意义及主要研究内容。(2)研究了渐开线圆柱齿轮的齿面形成机理、传统滚刀切齿所依据的基本原理。论证了中心距为两斜齿轮基圆半径之和、交错角为两斜齿轮基圆螺旋角之和、媒介齿条法向齿形角为0°的特殊空间交错轴斜齿轮副其能够实现线接触共轭传动,得到了沿产形线方向的相对速度方程式。然后以此为基础,研究了线接触共轭展成原理,得到了新型齿轮精滚刀基本蜗杆的构形。研究滚刀产形面上刀刃的运动,进而阐明了新型齿轮滚刀的切齿原理。然后确定了新型滚刀的基本构形方法,对其关键结构进行了研究并分析了其切齿运动过程。(3)根据新型滚刀的构形原理,针对一种新型齿轮精滚刀进行了具体的结构设计,并通过计算机三维建模和仿真运动分析,证明了其构形合理,基本切齿过程无干涉。通过研究新型滚刀的制造工艺过程,加工制造出了新型滚刀,说明了新型滚刀可以在现有通用设备上制造,制造容易,成本低。(4)利用新型滚刀进行切齿试验,切齿过程证明了新型滚刀切齿理论正确,可以实现线接触斜角切齿,切齿过程无干涉现象,切齿平稳。然后检测经新型滚刀单侧切齿的齿轮精度。检测结果表明,新型滚刀可以提高滚齿加工的精度1~2级。综合新型滚刀的理论研究、结构设计、建模分析、制造工艺、切齿过程和检测结果,说明了新型滚刀构形简单、无理论误差,制造容易、易保证精度,切齿简便,切齿效率高,提高了滚齿加工精度,降低了加工成本,具有一定的推广应用价值。