基于遗传算法的无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的参数优化设计

为了获得良好的啮合性能,无侧隙双滚子包络环面蜗杆设计参数的选择是一个复杂而困难的问题.针对这一问题,建立了此蜗杆传动的一界、二界限曲线以及润滑角度和诱导法曲率方程;提出了一种在保证蜗杆刚度和强度的条件下,基于润滑角度和诱导法曲率等方程并利用道森(Dosen)公式建立多目标蜗杆优化设计函数的方法.根据优化函数的特点选用遗传算法对方程进行求解,得出了一组合理的优化设计参数,分析表明该组设计参数具有良好的啮合性能和润滑性能.该研究结果表明这种方法的有效性与可行性,且解决了无侧隙双滚子包络环面蜗杆设计参数尤其是滚子安装参数的优化选择问题,为进一步对该蜗杆的设计加工等研究提供了科学选择参数的方法,在推动该新型蜗杆的开发与研究方面具有重要意义.     

误差对无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动啮合性能的影响研究

为了研究误差对无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动啮合性能的影响规律,利用齿轮啮合原理首次建立了该蜗杆传动在误差状态下的啮合方程、润滑角方程和诱导法曲率方程,分析了蜗杆蜗轮轴交角误差、中心距误差、蜗杆轴向窜动误差、蜗轮滚子齿距角误差、蜗轮滚子偏距安装误差等对蜗杆润滑角、诱导法曲率的影响及变化规律。研究结果表明:蜗轮滚子偏距误差对蜗杆的润滑性能影响最大,轴交角误差对蜗杆接触性能影响最大,蜗杆中心距误差、蜗杆轴向窜动误差和蜗轮滚子齿距角误差对该蜗杆传动的接触性能影响较小,在制定加工工艺时应尽量减小齿距角误差和蜗杆蜗轮轴交角误差。本文的研究结果为制定合适的蜗杆加工工艺及进一步的相关研究奠定了理论基础。     

无侧隙双滚子包络环面蜗杆快速变型设计研究

为了提高现代包装机械的生产效率、可靠性和稳定性,提出了将一种新型蜗杆——无侧隙双滚子包络环面蜗杆应用到现代包装机械中。通过对该蜗杆传动副的数学模型和齿面接触螺旋线方程进行分析研究,提出了基于事物特性表的零件快速设计方法。采用高级语言在三维CAD系统中进行了二次开发,采用SQL Server数据库技术建立了事物特性表,实现了无侧隙双滚子包络环面蜗杆的快速变型设计,实例验证了该系统的正确可靠。     

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。     

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。