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。     

多头平面双包络环面蜗杆副的研制与测试

一、概述平面双包络环面蜗杆传动是一种新型的蜗杆传动。蜗杆齿面是空间曲线密切面的包络面,它是以一平面为母面,按一定的相对运动规律包络而成的。蜗轮齿面则以上述平面包络蜗杆齿面为母面,通过另一次包络运动形成的包络曲面,它是由理论上与该蜗杆一致的或近似的滚刀展成的。形成这一传动副,需要两次包络运动,所以称之“平面二次包络环面蜗杆传动”。     

纯滚动平面一次包络环面蜗杆机构

本文介绍了纯滚动平面一次包络环面蜗杆的啮合原理和廓面几何形状的推导和应用范围。     

渐开线包络环面蜗杆副结构设计

介绍了渐开线环面蜗杆副齿廓啮合基本原理,结构特点,建立起TI-120渐开线环面蜗杆副、蜗轮蜗杆的有限元计算模型,分析了蜗杆副在啮合过程中载荷接触线的分布情况。并用有限元理论方法计算出蜗轮蜗杆应力云图和位移云图,为试制TI-120渐开线环面蜗杆减速器提供了可靠的理论依据。     

平面包络环面蜗杆的修型

依据环面蜗杆的曲率修型原理,阐述了平面包络环面蜗杆修型的机理,提出了改善其性能的方法,就是使蜗杆的修型规律与齿面曲率半径的变化规律一致.中小传动比典型平面包络环面蜗杆性能不够好的关键是修型规律与曲率半径变化曲线不完全相符,修型曲线的极小值点靠近蜗杆中部.要使修型曲线的极小值点移向出口,需增加一个附加修型曲线,新修型曲线的变化率必须为负值,变化率绝对值的大小与原修型曲线上选定的新极小值点一致.合理的附加修型曲线与典型修型曲线叠加后,即可得到符合曲率修型的结果.蜗杆副的性能达到最好.加工时,在普通环面蜗杆加工机床上采用中心距变位.即可实现.     

平面包络环面蜗杆精度评价

根据国标GB/Tl6445-1996，提出参考性的平面包络环面蜗杆精度评价补充指标，进行平面包络环面蜗杆精度检测项目的完善；以平面包络环面蜗杆为例，实现对平面包络环面蜗杆误差的求解。     

斜平面二次包络环面蜗杆副三维建模

运用空间啮合原理推导出斜平面二次包络环面蜗杆副的齿面方程。根据蜗杆副的几何特征,确定建模需要的接触区边界方程。对典型传动的蜗轮齿面的二次接触区的信息点呈现不等距分布的情况,采用网格划分的方法构建齿面。该方法实用,为数控加工提供精确的数据点,保证了后续的有限元分析及其啮合性能分析的准确性。     

平面二次包络环面蜗杆副的数字制造

平面二次包络环面蜗杆副在传统模式下设计、加工复杂，难以适应市场快速多变的要求。提出蜗杆副的数字制造策略，从数字化造型方案、接触性能仿真、加工工艺自动规划、数控加工方案及误差检测等方面，论述了平面二次包络环面蜗杆副数字制造的必要性和可行性。     

平面二次包络环面蜗杆副数字化实体建模

为解决平面二次包络环面蜗杆副建模精度问题,提出其三维实体模型的数字构建方法。运用空间包络原理和坐标转换等解析方法构建了表征平面二次包络环面蜗杆和蜗轮的齿廓、齿顶与齿底环面的数字模型,根据蜗杆副成型特征设计了表征其齿廓复杂多元非线性数学模型的求解算法,计算出了该环面蜗杆副齿廓的全部啮合点云。逆向应用包络原理检验分析了算法求解蜗杆副齿廓点云的计算精度。在三维造型软件系统中应用包络方式对蜗杆副齿廓点云进行曲线、曲面拟合,构建了蜗杆副齿廓曲面模型,同时将计算的蜗杆副齿顶与齿底环面母线导入并绕各自轴线旋转构建了其齿顶与齿底环面模型,最后将齿廓与齿顶齿底环面封闭并实体化得到蜗杆副三维实体模型。通过建模实例验证了建模方法及设计算法的有效性与准确性。     

平面二次包络环面蜗杆副最佳修形方法

通过啮合分析，筛选出的平面二次包张环面蜗杆角修正型的和Ⅱ型传动啮合质量最佳；给出了这两种修形方式和修形参数的取值方法；变传动比修形仍可归结为Ⅰ型，Ⅱ型和复全型，基啮合质量与静修形的Ⅰ，Ⅱ型相似，可由它们取代。     

滚动圆锥面包络环面蜗杆副传动的啮合 效率

本文导出滚动圆锥面包络环面蜗杆的齿面螺旋一导程角及当量摩擦角的计算公式,进而求得蜗轮副传动的啮合效率,举实例说明之。     

平面二次包络环面蜗杆副的修形及实验研究

根据平面二次包络环面蜗杆副空间啮合原理,推导出环面蜗杆副的齿面方程。为改善蜗杆副的啮合性能,提出了采用变中心距和变传动比对环面蜗杆修形,分析了中心距和传动比变化对啮合性能的影响。通过变中心距或变传动比修形可以有效的消除二界限线,得到承载性能更好的II形传动形式。采用接触线点的相对诱导法曲率半径作为微观啮合质量评价参数,构造优化目标函数,确定最优修形参数的值,使接触线的分布更合理。加工了一对变中心距修形的平面二次包络环面蜗杆副,滚检结果显示:蜗轮齿面无二界限线,接触区面积增大,与分析结果一致。     

基于Pro/E平面二次包络环面蜗杆副的虚拟装配与运动仿真

在Pro/E环境下,对平面二次包络环面蜗轮蜗杆副进行虚拟装配,确定其相对位置以及啮合关系,并在运动分析模块中通过定义机构连接与伺服电机,实现平面二次包络环面蜗轮蜗杆副的运动仿真,通过干涉检测和数据测量,验证平面二次包络环面蜗轮蜗杆副建模的准确性。     

平面包络环面蜗杆的实体建模

根据平面包络环面蜗杆成形原理以及空间啮合理论,建立了平面包络环面蜗杆坐标系,推导出了齿面方程;然后对齿面方程进行编程,并运用Matlab对齿面方程进行仿真建模,实现了环面蜗杆数字化建模,为实体建模提供了基础;最后运用VB对Solidworks进行二次开发实现了环面蜗杆的实体建模。此建模方法速度快且精度高,提高了建模效率,简化了建模过程,为环面蜗杆提供了一种简单且实用的实体建模方法,为环面蜗杆的推广使用创造了条件,也为以后的数控加工研究提供了基础。     

平面一次包络环面蜗杆副齿间载荷分配研究

平面一次包络环面蜗杆两侧工作齿面为直纹曲面,利用这一特点提出了建立蜗杆副准确的三维实体模型的方法.完成了一对平面一次包络环面蜗副的精确三维实体模型,然后以中间格式导入ABAQUS.利用有限元法分析接触载荷在轮齿之间的分布,发现接触载荷从啮入到啮出过程是逐渐减小的.利用有限元法研究了母平面倾角β对于接触载荷分布的影响,发现在蜗杆齿面不出现非啮合区的前提下,β较大时载荷分布更均匀.     

平面二次包络环面蜗杆副蜗轮滚刀的设计

平面二次包络环面蜗杆副蜗轮滚刀的设计大庆石油学院代学坤，张国臣，李崇志，刘宝杰一、平面二次包络环面蜗杆副蜗轮滚刀设计制造的理论分析１．坐标系的建立为了便于实际加工过程中的参数测量。采用与加工过程一致的空间坐标系统（如图１所示）。图中坐标系与蜗轮固联．...     

平面二次包络环面蜗杆减速器

平面二次包络环面蜗杆蜗轮副是以一个平面为母面，通过相对圆周运动，包络出环面蜗杆的齿面，再以蜗杆的齿面为母面，通过相对运动包络出蜗杆的齿面。用这种方法加工的蜗杆副，具有以下特征：     

变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆副性能测试

分析了变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动的啮合特性,设计制造了传动副减速器样机,搭建了传动精度试验台和电封闭传动性能试验台,进行了减速器样机的传动精度、传动效率及承载能力等性能试验.分析结果表明:减速器样机传动精度的正反转传动误差分别为139.6"和257.2",样机具有较高的传动精度;传动副减速器样机正反转的最大传动效...