无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的啮合性能分析

基于空间啮合原理,建立了无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的啮合方程、接触线方程以及蜗杆的齿面方程,推导了该传动的诱导法曲率、自转角、润滑角及相对卷吸速度公式.基于MATALB开发了传动的啮合性能分析系统,分析了无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的滚柱半径、蜗杆喉径系数、滚柱偏距和齿周角等参数对传动啮合性能参数的影响.     

并列倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动啮合理论分析

基于单滚子包络环面蜗杆传动,修改得到了一种新型蜗杆传动——并列倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动.根据单滚子包络蜗杆传动原理以及空间齿轮啮合理论,构建了并列倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动的基础数学模型;以建立的数学模型为基础,分析推导了该新型蜗杆传动的基本特性参数——诱导法曲率、润滑角、自转角以及啮合方程、齿面方程等;根据得到的基本特性参数,分析了该新型蜗杆传动的啮合性能.结果表明,该新型蜗杆传动具有良好的啮合性能.     

滚子包络端面啮合蜗杆传动啮合理论分析

提出一种新型蜗杆传动——滚子包络端面啮合蜗杆传动。首先分析滚子包络端面啮合蜗杆传动的工作原理和蜗杆齿面成形原理,建立了滚子包络端面啮合蜗杆传动的数学模型;然后利用建立的数学模型推导啮合方程、接触线、齿面方程、诱导法曲率、润滑角、相对卷吸速度和自转角公式;最后讨论滚子包络端面啮合蜗杆传动的啮合特性。分析表明,滚子包络端面啮合蜗杆传动具有滚动接触特性,摩擦磨损小,发热小,寿命长的优点。     

平面二次包络环面蜗杆副传动性能优化设计

综合考虑蜗杆副全部接触线的微观与宏观啮合质量能准确反映其传动性能。为改善蜗杆副传动性能,提出平面二次包络环面蜗杆副齿面参数优化方法。首先运用微分几何学与坐标转换方法建立了蜗杆副全部接触线和相对运动速度方程,然后构建了表征平面二次包络环面蜗杆副全部接触线平均润滑角的优化模型。应用遗传算法对模型进行求解并获取合理设计参数,对优化前后的蜗杆副传动性能进行了对比分析。结果表明,建立的优化模型收敛性较好,经过参数优化的蜗杆传动,其微观和宏观啮合质量均得到了明显改善,传动性能得到显著提高。     

滚锥包络端面啮合蜗杆传动啮合性能分析

滚锥包络端面啮合蜗杆传动,该传动副的优点为同时啮合的齿对数多和可消除间隙等。根据齿轮啮合原理和微分几何原理建立该传动副的啮合数学模型,从而得到该传动副的啮合函数和蜗杆齿面方程,再推出啮合性能的计算公式,运用Matlab软件分别分析滚锥小端半径、喉径系数及滚锥半锥角对该传动副啮合性能评定参数——诱导法曲率、润滑角、相对卷吸速度和自转角的影响。分析结果表明,该传动副具有较好的啮合性能。     

关键参数对滚子包络内啮合蜗杆传动接触与润滑性能的影响

为了分析关键参数对滚子包络内啮合蜗杆传动接触与润滑性能的影响,构建了该新型蜗杆传动的数学模型,通过啮合方程构建了该传动的润滑角与诱导法曲率方程,利用数值计算方法分析了中心距、传动比、蜗轮偏转角、滚子半径等关键参数对蜗杆传动润滑与接触性能的影响。分析研究得知,在这些关键参数中,蜗轮偏转角对滚子包络内啮合蜗杆传动的接触性能与润滑性能有较大的影响,建议蜗轮偏转角取值在0°～40°为最佳。选取了相应参数进行三维建模,验证了分析参数的有效性。该研究为滚子包络内啮合蜗杆传动的进一步研究提供了参考。     

无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的运动仿真

基于虚拟样机技术,对无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动机构的运动学进行了仿真分析。首先,基于无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的蜗杆齿面方程建立了蜗杆三维实体模型,并完成了无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动机构的虚拟装配设计。其次,基于Solidworks/COSMOSMotion机械运动仿真平台完成了该蜗杆传动机构的定义和虚拟样机的运动仿真分析,研究了蜗杆传动机构的滚子运动状态及其运动学参数。     

单双滚柱包络环面蜗杆传动的理论与试验研究

滚子包络蜗杆传动作为一种新型传动装置,在机器人关节、包装生产线、数控机床回转中心等领域已逐步得到应用,但对经典的单、双滚柱传动的相关原理却未建有统一的分析理论。针对这一问题,基于齿轮啮合原理和空间啮合理论,首次构建了统一的单双滚柱包络环面蜗杆传动的啮合方程、诱导法曲率、润滑角、滚柱自转角、卷吸速度、螺旋升角、接触线方程等,并利用Matlab软件进行了数值分析研究,从理论上阐释了单滚柱包络环面蜗杆传动与双滚柱包络环面蜗杆传动这两种主要滚柱包络蜗杆传动在传动原理、传动性能等方面的差异,进一步地对单双滚柱做了传动效率试验。研究结果表明:未发现两者之间在传动效率上有较大差异,单滚柱包络环面蜗杆传动在单纯考虑上述各关键技术指标时要较双滚柱包络环面蜗杆传动具备更多优势,且在加工制造、安装调试等方面更简单,但当涉及消除齿侧间隙的功能时,双滚柱包络环面蜗杆传动具备更好的自动调节优势,此研究为推动滚柱包络环面蜗杆传动的应用与提升其相关性能指标奠定了理论基础。     

倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动加工及性能测试

为了消除环面蜗杆传动的齿侧间隙,提出一种新型倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动。基于倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动的啮合几何学基础,对传动副的啮合性能进行了分析;加工制造并装配了首台倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动减速机样机;在磁粉加载式机械传动性能试验台上,对样机在几种特定转速情况下的传动性能进行了试验研究。研究表明,倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动副具有良好的啮合性能,该传动副测试样机传动效率在70.5%~75.8%之间,平均油温低于50℃,噪声在70~100 d B之间,箱体油温较低、温升较小。     

无侧隙包络环面蜗杆计算机辅助建模

应用啮合原理建立了无侧隙双滚子包络环面蜗杆齿面接触螺旋线方程,并基于蜗杆齿面接触螺旋线方程,提出了两种环面蜗杆三维实体建模方法;第一种为利用MATLAB软件计算生成的*.ibl文件导入Pro/E软件生成蜗杆啮合齿面的方法,第二种为利用Visual C++和Pro/Toolkit接口对无侧隙双滚子包络环面蜗杆进行三维实体精确造型的方法。研究结果表明两种方法都能简捷、高效地获得蜗杆的实际啮合齿面但但第一种方法变更参数复杂,未实现蜗杆的参数化设计,应用对象单一;第二种方法实现了环面蜗杆的完全参数化设计且造型方法适用于所有环面蜗杆。     

双包络环面蜗杆传动齿面运动参数的研究

从传动摩擦学观点出发，对啮合理论和润滑理论进行了耦合研究。探讨了齿面接触点上的卷吸速度，并对相对滑动速度在接触线法向的分量和卷吸速度进行了对比研究。结果表明，在对双包络环面蜗杆传动作润滑分析时以用卷吸速度作为运动参数为宜，因而提出用卷滑比来作为衡量齿面摩擦学性能的运动参数。     

接触线上载荷分布与齿间载荷分配研究

在文献［１］［２］的基础上，提出了一种求解滚锥包格环境面蜗杆传动接触线上载荷分布与齿间载荷分配的方法。编制了计算滚锥包络环面蜗杆传动接触线上载荷分布与齿间载荷分配的计算机程序，对该传动的载荷分布与分配进行了计算研究，并给出了对本文方法正确性的实验验证结果。     

准平面二次包络环面蜗杆传动参数选择及优化

准平面二次包络环面蜗杆传动的蜗杆由大直径的双面对称锥形砂轮包络形成,该传动的啮合特性与平面二次包络环面蜗杆传动相当.建立了准平面二次包络环面蜗杆传动的接触线方程、边齿齿厚计算及根切判别函数等数学模型.分析了主要影响该传动啮合性能和几何特性的参数;结合准平面二次包络接触线特点,将复合形法改进成适用于本研究的优化方法,建立了准平面二次包络环面蜗杆优化方案的目标函数和约束函数,并通过实例验证了该优化方法能有效解决一般传动比和"多头小速比"的参数选择.     

失配点啮合环面蜗杆传动的研究

提出了用锥面和直线分别展成蜗杆和蜗轮滚刀，获得失配点啮合环面蜗杆传动的方法。分析了该失配啮合传动的基本原理。求解了蜗杆副的占面接触状态和加工工艺参数。结果表明该失配啮合传动可实现良好的点接触。     

基于接触线的二次包络TI蜗杆传动啮合性能分析

从接触线和啮合界限线的角度对二次包络TI蜗杆传动进行了接触性能分析。分析表明,只有当蜗轮齿面上的啮合界限线为一条或两条且这两条线不重合时,才能在二次包络TI蜗杆传动副的蜗轮齿面上得到二次接触线;在加工允许的范围内,螺旋角取较大的数值,能够较好地改善啮合性能,从而发挥二次包络TI蜗杆传动的优势。研究对合理选择设计参数具有指导意义。     

锥面包络环面蜗杆失配啮合传动的研究

提出了用不同产形面展成锥面包络环面蜗杆失配啮合传动的方法。用齿面接触分析法求解了失配啮合传动和齿面接触状态和运动精度。进行了相应的加工工艺试验和齿面啮合对检试验。理论计算和试验结果表明：该失配啮合传动可有效地降低包络环面蜗杆传动的啮合性能对制造误差的敏感性。     

平面二次包络环面蜗杆传动齿间载荷分配的简化计算

在分析平面二次包络环面蜗杆传动特点的基础上 ,提出一种齿间载荷分配的简化方法 ,据此能很快计算出蜗轮副的齿间载荷分配系数 ,十分适合在工程实际中应用     

平面二次包络环面蜗杆传动润滑机理的研究

本文用数值法对平面二次包络环面蜗杆传动的润滑性能进行分析,分析了挤压效应和卷吸效应各自作用以及两者耦合作用三种情况下齿面的润滑性能和油膜的承载能力。结果表明挤压效应和卷吸效应的耦合作用很大程度上提高了齿面的润滑性能和承载能力。