ZA型蜗轮的精确建模与修形

研究了ZA型蜗轮的建模与修形技术,为蜗轮五轴数控加工编程提供精确的三维模型。建立车刀、蜗杆、蜗轮的坐标系,在此基础上得出车刀坐标系到蜗杆坐标系、蜗杆坐标系到蜗轮坐标系的转换公式;推导得出车刀刃口方程,根据车刀坐标系到蜗杆坐标系转换公式可得出蜗杆齿面方程;根据齿轮啮合原理,推导得出蜗杆蜗轮啮合方程;将蜗杆齿面方程、蜗杆蜗轮啮合方程、蜗杆坐标系到蜗轮坐标系的转换公式联立即为蜗轮齿面方程;根据蜗轮副啮合区的要求,对蜗轮齿面方程计算出来的齿面点集进行法向向内偏移,使得蜗轮齿面修鼓。最终的啮合区图表明:修形蜗轮与标准蜗杆的啮合性能符合使用要求。     

阀门电动装置蜗轮蜗杆精确建模研究

蜗轮蜗杆是阀门电动装置的关键传动部件,进行精确的实体建模是进行有限元接触分析的前提,而蜗轮的齿面是复杂的空间曲面,是建模的难点。通过蜗轮蜗杆的啮合关系得出蜗轮齿面啮合方程,运用Matlab编程求解蜗轮齿面方程得到齿面上的离散点,再通过Pro／E逆向反求得到蜗轮齿面,最终实现蜗轮的精确建模。另外通过Pro／E建立蜗杆模型并对蜗轮蜗杆进行装配,经检验装配后无干涉存在,结果表明该方法能够准确地建立蜗轮蜗杆实体模型。     

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。     

面向降噪的蜗杆砂轮磨削齿面纹理改善方法

蜗杆砂轮磨是广泛应用于中小模数齿轮的批量精加工方法,但在实际加工过程中,蜗杆砂轮磨齿易在齿向形成规则的平行齿面纹理,从而增大了齿轮的啮合噪声。分析磨削过程中蜗杆砂轮与齿轮的接触特性,建立了啮合方程和接触点方程,阐述了接触迹构成整个齿面的机理;分析蜗杆砂轮磨齿的磨削特性,建立瞬时接触点的磨削速度和形状模型,计算磨粒在齿面上的磨削路径,分析磨削特性对齿面微观几何结构的影响,得到齿面的整体纹理模型;结合齿面纹理与噪声激励的关系,分析出齿面规则纹理对齿轮噪声的影响机理,提出按照正弦函数变化的冲程变速蜗杆砂轮磨齿加工方法;进行了蜗杆砂轮磨削常规加工与变冲程速度加工的对比试验,结果表明,该方法加工的齿面接触点位置具有一定的随机性,形成不规则的齿面纹理,不同转速下齿轮啮合噪声声压级总值减小约3.5 dB,已经达到改善齿面纹理的效果。     

渐开线蜗杆传动的动态接触分析

根据渐开线蜗轮、蜗杆齿面方程,运用MATLAB和SolidWorks对蜗杆、蜗轮进行三维建模,并将装配体导入ANSYS中进行动态接触分析.将模型导入动力学分析软件ADAMS中,研究蜗轮、蜗杆之间的啮合力变化.研究表明渐开线蜗杆副在啮合时不同位置应力变化较大,且蜗杆副正常啮合时的啮合力最大值出现在蜗轮、蜗杆轮齿初始啮合区...     

EPS用高效率蜗杆传动副自动建模系统的开发及接触分析

以EPS减速装置的蜗轮蜗杆副为研究对象,运用齿轮啮合原理和刀具切削原理,并结合实际加工刀具参数,范成法求解齿廓曲线方程,通过对UG的二次开发,建立人机交互界面,实现了蜗轮蜗杆副自动精确建模系统的开发,并在此基础上进行蜗杆传动的接触有限元分析,得到啮合副接触应力云图,并对比传统接触应力计算公式,为蜗杆传动的接触应力的校核...     

双参数修形对平面二次包络环面蜗杆副蜕变点位置的影响

根据环面蜗杆副啮合方程,解出蜕变点的位置。建立了环面蜗杆副蜕变点参数方程,分别讨论了传动比、中心距单一变化和传动比、中心距同时变化时,蜕变点与蜗轮齿面位置关系,做出了蜕变点随中心距、传动比变化的拟合曲线图,说明了它们之间的变化关系,得出蜕变点随中心距和传动比的增大,离蜗轮齿面越来越远的结论。该结论对于蜗轮齿面的加工、齿面的结构分析、蜗杆副的制造、装配及参数修正都具有重要的现实意义。     

面齿轮磨齿加工中蜗杆砂轮的设计及修整

为实现硬齿面面齿轮加工,促进面齿轮在航空齿轮传动中的应用,对面齿轮的磨齿加工方法展开研究,并研究了磨齿加工过程中的蜗杆砂轮设计方法及磨损蜗杆砂轮的修整方法。根据面齿轮、蜗杆砂轮及媒介齿轮的啮合关系,建立了啮合关系坐标系;结合媒介齿轮的齿廓方程和坐标转换关系,应用包络原理,推导出蜗杆砂轮和面齿轮的齿廓方程,得到蜗杆砂轮和面齿轮的加工方法;通过数值计算方法,对面齿轮和蜗杆砂轮的齿廓进行仿真,应用三维软件建立三维模型;对蜗杆砂轮的修整原理和修整方法进行研究,并对修整过程进行仿真,为面齿轮磨齿加工奠定了基础。     

一种五轴加工中心主轴摆动消隙方法研究

针对五轴加工中心主轴摆动常采用的蜗轮蜗杆副存在传动间隙,进而影响主轴摆动精度这一问题,提出采用双电机驱动+双蜗轮蜗杆副的消隙方法,即控制一侧电机的转角和两侧电机的同步差来精确控制蜗轮蜗杆副的摆角,一侧蜗轮蜗杆副的蜗杆与蜗轮正向旋转的齿面啮合,另一侧蜗轮蜗杆副的蜗杆与蜗轮反向旋转的齿面啮合,消除传动间隙;工作过程中,一侧电机驱动,另一侧电机保持同步随动避免因蜗杆自锁产生干涉,从而提高主轴摆动精度.通过建立消隙数学模型井进行仿真分析,验证了所提消隙方法的正确性和可行性.     

硬齿面尼曼蜗杆磨削装置

在机械制造业中 ,过去广泛采用阿基米德蜗杆来实现蜗杆传动。随着传动技术的不断发展 ,阿基米德蜗杆因承载能力有限、效率低、寿命短 ,已难以满足高质量传动的技术要求。目前工业发达国家已普遍采用传动效率高、承载能力大的尼曼蜗杆副 ,而国内因制造水平的限制 ,尚未得到推广应用。我厂借鉴国外先进技术 ,自行开发了硬齿面尼曼蜗杆副 ,并设计、制造了用于Ｃ895 5铲床的尼曼蜗杆齿面磨削装置 ,解决了尼曼蜗杆副磨削效率低、质量不稳定的加工难题。　　1　尼曼蜗杆的磨削原理尼曼蜗杆齿面由旋转的圆环面砂轮包络成形 ,磨削加工时 ,砂轮与蜗杆…     

滚刀增径对蜗轮齿面啮合斑点影响的仿真分析

以渐开线型蜗轮滚刀为研究对象,利用SolidWorks对不同增径量的蜗轮滚刀进行参数化建模,并实现其自动化建模的二次开发,同时运用SolidWorks的布尔运算进行蜗轮的仿真加工。通过对蜗轮蜗杆进行仿真运动啮合,以干涉检查来得到蜗轮的齿面啮合斑点,从而对比分析出标准蜗轮滚刀与增径蜗轮滚刀加工得到的蜗轮齿面啮合斑点的变化情况,并以齿面啮合斑点的形状、大小、位置等来分析啮合区域的变化规律。     

渐开线齿形锥蜗杆蜗轮传动的研制

本文对渐开线锥蜗杆各截面方程进行了推导,提出加工工装、加工方法及磨削时砂轮轴截面廓形,对锥蜗杆蜗轮啮合时的安装距、锥蜗轮的高点进行了精确计算。     

Logix蜗轮蜗杆啮合

为改进尼曼蜗杆仅有2阶接触点,利用Logix齿轮能够实现3阶接触的基础,借鉴先前推广到Logix齿轮齿条的经验,进一步将Logix 齿轮啮合推广至Logix蜗轮蜗杆啮合,并加工出了这种蜗轮和蜗杆,证实了设想的可行性.     

自动扶梯用ZC1型蜗杆传动副啮合性能分析

为了改善ZC1型蜗杆传动副的啮合性能,有必要对蜗轮齿面瞬时接触线进行分析。基于空间传动的啮合理论,对自动扶梯用ZC1型蜗杆传动副进行数学建模,建立其二次包络的数学模型,推导出蜗轮齿面瞬时接触线方程,用MATLAB软件将蜗轮齿面瞬时接触线曲线描绘出来,并分析各主要设计参数对瞬时接触线的分布影响。结果表明中心距a、砂轮圆弧齿廓半径ρ、导程角γ均对蜗轮齿面瞬时接触线有一定影响。     

失配柱面蜗杆副的啮合特性及蜗轮滚刀基本蜗杆参数的优化设计

蜗杆与蜗轮齿面间的合理失配可使齿面获得较好的润滑条件,稳定的接触区和较高的滚刀使用寿命,并可免除修磨蜗杆等落后工艺。本文首先阐述了柱面失配蜗杆副各项啮合参数的意义和计算方法,蜗杆与蜗轮齿面间千涉情况的分析计算方法,从而建立了客观定量地评价蜗杆副的啮合质量的基础。本文又讨论了滚刀基本蜗杆参数的选取和计算方法,并在蜗杆副啮合质量目标函数的基础上建立了滚刀基本蜗杆参数的优化综合方法,用本文所述方法设计的蜗轮滚刀在ZK型蜗杆副中应用,取得了理想的效果。     

ZC1型蜗杆副齿面接触参数分析与优化

基于ZC1型蜗杆副的啮合理论,利用MATLAB软件对蜗杆副的齿面接触参数进行分析,结果表明,轴向模数、中心距、导程角、砂轮齿廓圆弧半径对齿面接触参数的影响都很大。而一般情况下,中心距在设计之初就已选定,故我们选择轴向模数、导程角、砂轮齿廓圆弧半径作为优化设计时的设计变量。为了提高ZC1型蜗杆副的啮合性能,以诱导法曲率和润滑角为目标函数,并结合蜗杆齿顶齿厚约束,蜗轮齿顶齿厚约束以及根切约束来建立优化数学模型。采用改进的粒子群算法作为优化算法,结果显示,优化后的润滑角更大、诱导法曲率更小,可有效地提高蜗杆副的啮合性能。     

一种基于CATIA的蜗轮蜗杆建模方法研究及应用

蜗轮蜗杆传动在实现大传动比减速器中应用广泛。为了缩短蜗轮蜗杆设计周期、提高效率及降低研发成本,以某阀门执行装置减速器中蜗轮蜗杆为原型,基于CATIA软件详细介绍了其建模方法。将建好的模型导入ANSYS软件,对蜗轮蜗杆的啮合情况进行有限元仿真,得到其齿面接触应力分布。根据Hertz弹性碰撞理论,在ADAMS软件中进行蜗轮蜗杆刚体动力学分析,得到蜗轮蜗杆啮合力,进一步将蜗轮蜗杆作为柔性体,在ADAMS软件中进行刚柔耦合分析,得到啮合力及齿面齿根处接触应力,将刚柔耦合分析结果与刚体分析结果进行比较发现其基本一致,同时将刚柔耦合分析得到的齿面齿根处接触应力与有限元分析结果对比发现相近,偏差仅为5.3%。加工蜗轮蜗杆组件并在蜗轮蜗杆试验机上根据径向跳动偏差及啮合面接触斑点判定进行啮合测试,结果显示啮合质量良好;应用该蜗轮蜗杆的减速器整机在试验台进行强度及疲劳测试,累计运转1 200 h后蜗轮蜗杆状况良好,无明显疲劳斑,满足合作企业加工要求。仿真分析及测试结果表明基于CATIA软件的蜗轮蜗杆建模方法准确可行,可以为产品开发提供参考。     

基于产形线精密蜗杆传动齿面磨削加工的研究

蜗杆、蜗轮传动副共轭齿面精密磨削加工在工程中一直是一个难题,本文根据齿面产形线构形原理,对蜗杆传动精密磨削加工进行了分析研究,提出双侧锥形蜗杆砂轮磨齿的新方法,为蜗杆传动创造形成新的传动副、切齿方法、切齿刀具及机床提供了条件。     

ZA蜗轮蜗杆的主动参数化精确3D数模设计

ZA型蜗轮蜗杆传动,其蜗轮齿面是复杂的蜗杆圆柱螺旋面的空间共轭曲面,蜗轮齿面数学方程描述复杂,参数化精确建模困难。依据蜗轮滚刀包络加工蜗轮齿面原理,协同运用CATIAV5平台的PDG、GSD、ASD、DMU SPA、DMU KIN 5个功能模块和knowledge工具,提出了用于ZA蜗轮齿面参数化精确数字建模的"以参控仿射曲线族为主导的多截面创成式复合构型方法",构建了拥有静、动态区域接触分析负反馈环节的主动可控参数化建模流程,为蜗轮蜗杆传动的高级CAE分析奠定了参数化精确3D数模基础。     

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。