点接触共轭曲面磨削齿轮加工

本书系统阐述了点接触共轭曲面磨削齿轮的加工原理与方法，介绍了该领域内一些创新性研究成果。主要内容包括：螺旋锥齿轮、面齿轮的数控磨削原理与磨削基本参数，齿轮建模与磨削温度场，磨削齿面残余应力，点接触共轭曲面磨削齿面误差，磨削表面粗糙度，以及磨削表层性态实验分析与工艺优化等。

前言
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