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第1章 共轭曲面磨削齿轮加工原理1

1.1 齿轮共轭曲面原理与分类1

1.1.1 齿轮共轭曲面原理1

1.1.2 共轭曲面齿轮分类与特点2

1.2 螺旋锥齿轮数控磨削原理6

1.2.1 螺旋锥齿轮数控磨削概述6

1.2.2 螺旋锥齿轮切齿原理与磨削方法7

1.3 面齿轮数控磨削原理15

1.3.1 面齿轮磨削加工方法15

1.3.2 碟形砂轮磨削面齿轮加工原理16

1.4 点接触共轭曲面齿轮磨削基本参数18

1.4.1 螺旋锥齿轮磨削基本参数18

1.4.2 面齿轮磨削基本参数22

第2章 共轭曲面齿轮建模与磨削温度场26

2.1 共轭曲面齿轮模型26

2.1.1 螺旋锥齿轮模型26

2.1.2 面齿轮模型34

2.2 磨削力数学模型40

2.2.1 螺旋锥齿轮磨削力数学模型40

2.2.2 面齿轮磨削力数学模型42

2.3 磨削热数学模型45

2.3.1 磨削热量分配比45

2.3.2 磨削热流量46

2.4 磨削温度场有限元仿真分析46

2.4.1 磨削温度场有限元分析方法46

2.4.2 螺旋锥齿轮磨削温度场有限元仿真分析49

2.4.3 面齿轮磨削温度场有限元仿真分析53

2.5 磨削力与磨削温度的实验及分析57

2.5.1 螺旋锥齿轮磨削力与磨削温度的实验及分析57

2.5.2 面齿轮磨削力与磨削温度的实验及分析61

第3章 磨削齿面残余应力65

3.1 磨削残余应力的产生机理、影响因素与分析方法65

3.1.1 磨削残余应力的产生机理65

3.1.2 磨削残余应力的影响因素与分析方法66

3.2 齿轮磨削应力应变场68

3.2.1 磨削齿轮材料本构关系68

3.2.2 齿轮磨削应力与应变场有限元模拟分析71

3.3 力热耦合的磨削残余应力计算与分析74

3.3.1 力热耦合的磨削残余应力有限元计算74

3.3.2 螺旋锥齿轮磨削残余应力的有限元模拟分析74

3.3.3 面齿轮磨削残余应力的有限元模拟分析78

3.4 磨削残余应力实验及分析80

3.4.1 实验方法及条件80

3.4.2 螺旋锥齿轮磨削残余应力实验及分析81

3.4.3 面齿轮磨削残余应力实验及分析82

第4章 点接触共轭曲面磨削齿面误差84

4.1 基于多体系统理论的数控磨床误差建模与分析84

4.1.1 多体系统运动误差分析84

4.1.2 螺旋锥齿轮数控磨床综合误差模型93

4.1.3 面齿轮数控磨床各运动副误差分析100

4.2 磨削齿面误差建模与分析104

4.2.1 差曲面的定义及性质104

4.2.2 螺旋锥齿轮磨削齿面误差建模与分析106

4.2.3 面齿轮磨削齿面误差建模与分析113

4.3 磨削齿面误差修正121

4.3.1 齿面误差修正概述121

4.3.2 齿面误差建模122

4.3.3 齿面误差识别方程的求解与分析125

4.4 磨削齿面误差检测与修正实验128

4.4.1 齿面误差检测与修正实验步骤128

4.4.2 齿面误差检测与修正实验条件128

4.4.3 齿面误差检测与修正实验对比分析130

第5章 齿轮磨削表面粗糙度136

5.1 磨削表面粗糙度的形成机理与影响因素136

5.1.1 磨削表面粗糙度的形成机理136

5.1.2 磨削表面粗糙度的影响因素137

5.2 齿轮磨削加工轨迹计算138

5.2.1 螺旋锥齿轮磨削加工轨迹计算138

5.2.2 面齿轮磨削加工轨迹计算147

5.3 齿轮磨削表面粗糙度建模148

5.3.1 齿轮磨削表面的理论2D残留面积高度148

5.3.2 齿轮磨削表面粗糙度模型151

5.4 磨削表面粗糙度的理论计算与实验分析152

5.4.1 螺旋锥齿轮磨削表面粗糙度的理论计算与实验分析152

5.4.2 面齿轮磨削表面粗糙度的理论计算与实验分析158

第6章 齿轮磨削表层性态实验分析与工艺优化160

6.1 齿轮磨削表层显微硬度与组织的实验分析160

6.1.1 磨削表层显微硬度与组织的影响因素及实验条件160

6.1.2 磨削表层显微硬度与组织的检测与分析161

6.2 磨削烧伤与裂纹的实验分析165

6.2.1 磨削烧伤与裂纹的判定方法与实验条件165

6.2.2 磨削烧伤与裂纹的产生机理与实验分析166

6.3 螺旋锥齿轮磨削正交实验与工艺优化173

6.3.1 螺旋锥齿轮磨削正交实验分析与工艺参数优选173

6.3.2 磨削评价指标回归模型与磨削表面性能的实验优化分析180

6.4 面齿轮磨削工艺参数优化与实验184

6.4.1 面齿轮磨削工艺参数优化的数学模型184

6.4.2 面齿轮磨削工艺参数优化仿真及实验188

参考文献192