机械工程学报

作者：韩江, 蒋泓, 陆义国, 田晓青, 夏链

单位：1. 合肥工业大学机械工程学院 合肥 230009;2. 合肥工业大学安徽省智能数控技术及装备工程实验室 合肥 230009;3. 安微理工大学人工智能学院 淮南 232000

关键词：蜗杆砂轮磨齿,拓扑修形,电子齿轮箱,斜齿轮；

基金：国家自然科学基金企业创新联合基金(U22B2084)和国家自然科学基金(52275483)资助项目。

为了提高齿轮传动性能，高精度齿轮普遍需要对齿面进行修形，蜗杆砂轮磨齿是硬齿面精加工的重要工艺，是目前齿面修形的主要方法。主流磨齿机床在进行齿面拓扑修形时通常需要根据目标齿面定制相应廓形的金刚滚轮，导致齿轮生产周期延长，成本增加且精度不易保证。为了解决上述问题，提出一种基于柔性电子齿轮箱的蜗杆砂轮磨齿齿面拓扑修形方法，并且实现修形精度控制。首先，根据渐开线齿面成形原理及齿面拓扑修形曲线分别建立了标准渐开线齿面和齿形、齿向双鼓形修形齿面数学模型；其次，运用运动学逆解方法，推导了拓扑修形齿面对应的机床各运动轴的附加运动量。由于蜗杆砂轮数控磨齿机在加工时的运动轴联动控制是由电子齿轮箱实现的，提出将修形附加运动量添加至电子齿轮箱控制模型中。最后，进行齿面修形数值仿真，通过两个数值仿真实例比较传统修形方法与基于柔性电子齿轮箱的齿面修形方法得到的齿面偏差，结果表明，该方法能够有效提高蜗杆砂磨齿的齿面拓扑修形精度。

来源：2025年第17期

《机械工程学报》期刊编辑部

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