倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动热弹流润滑分析

为了改善蜗杆传动副的润滑性能和抗胶合能力,提高其传动效率,在弹性流体动压润滑理论和倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动啮合特点研究的基础上,建立了倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动的线接触弹流润滑模型;基于Ree-Eyring流体线接触弹流润滑膜的数学模型,分析传动过程中等温最小油膜厚度及热弹流润滑最小油膜厚度的分布规律,分析了滚柱半径、滚柱偏距、喉径系数及倾斜角对热弹流润滑最小油膜厚度的影响。分析结果表明,倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动具有更好的润滑性能;滚柱半径和喉径系数对传动副的润滑性能影响最大,为了使该传动副保持较好的润滑性能,其滚柱半径不宜过大,滚柱偏距和喉径系数不宜过小。     

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.     

修形滚子包络环面啮合蜗杆传动啮合理论分析

基于单滚子包络环面啮合蜗杆传动修形得到抛物线修形滚子包络环面啮合蜗杆传动.根据空间啮合理论以及抛物线修形滚子包络环面啮合蜗杆传动的传动特性,建立形成了其基本数学模型;基于抛物线修形滚子包络环面啮合蜗杆传动数学模型,推导了该新型蜗杆传动的基本特性参数,并进一步分析了该新型蜗杆传动的啮合性能,基本性能良好.     

无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的参数优化

无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动是一种能同时满足高精度、大载荷要求的新型环面蜗杆传动.为获得啮合性能优良的无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动,提出综合考虑传动齿面接触性能和润滑性能对该新型传动的几何参数进行优选.通过对蜗杆副齿面啮合参数如诱导法曲率、卷吸速度、润滑角以及滚子自转角等的数值计算,分析表征传动啮合性能的齿面接触参数的影响因素,进而确定该新型蜗杆传动优化设计变量的取值范围.以此为基础,建立以蜗杆副的滚子自转角及齿面综合系数为优化目标,建立以传动齿面润滑角、蜗杆轴的强度与刚度以及几何不干涉等为约束的优化设计数学模型,并用Matlab的遗传算法工具箱对数值算例进行求解.数值实例表明,经过几何参数优化的蜗杆传动,其齿面接触性能和润滑性能明显得到改善和提高.     

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.     

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。     

单圆柱滚子包络蜗杆传动啮合效率分析

以单圆柱滚子包络环面蜗杆传动为研究对象,基于空间啮合原理,推导出滚柱包络环面蜗杆传动的啮合效率公式,并分析了啮合效率的影响因素。结果表明,蜗杆副接触齿面间的摩擦因数对啮合效率的影响最大,传动比次之,滚柱半径值影响较小;减小传动比、降低摩擦因数、减少滚柱半径尺寸,有利于滚柱包络环面蜗杆传动啮合效率的提高。研究结论为以后滚柱蜗杆、蜗轮啮合传动的优化与改进提供了重要的参考。     

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。     

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...     

倾斜式双滚柱包络环面蜗杆传动等温弹流润滑分析

为了改善蜗杆传动副的润滑性能和抗胶合能力,提高其传动的效率,在倾斜式双滚柱包络环面蜗杆传动啮合理论和弹性流体动力润滑理论的基础上,建立了倾斜式双滚柱包络环面蜗杆传动的简化弹性流体动力润滑模型及等温线接触弹流数学模型,利用牛顿迭代法和Newton-Raphson法进行了数值求解,得到该传动副的油膜压力及油膜厚度曲线,并分析了传动副在蜗轮齿根圆、分度圆、齿顶圆及每条接触线上的弹流润滑特性,最后分析了润滑油黏度对传动副弹流润滑特性的影响。结果表明,在分度圆到齿顶圆之间的接触区域的润滑特性较为优越;接触线4上的油膜厚度较其他三条接触线上的油膜厚度增大,二次压力峰值减小;黏度越大润滑特性越好。     

滚子包络端面啮合蜗杆副加工专用设备研制与试制研究

根据滚子包络端面啮合蜗杆传动的传动原理及数学模型,分析滚子包络端面啮合蜗杆加工共轭关系,提出滚子包络端面啮合蜗杆专用制造装备设计方案,研制专用制造装备,进行蜗杆样件试制,并利用试制的样件进行了台架试验。结果表明,通过对研检测单段蜗杆与蜗轮同时啮合齿对数为5;该蜗杆副的噪声随转速的增加而增加,噪声在70～93 dB之间;该蜗杆副的传动效率随载荷的增加并逐步趋于稳定值,不同载荷下稳定的传动效率在40%～48%之间。研究结果为进一步研究该蜗杆传动奠定理论基础。     

基于油膜厚度最优化的滚柱包络环面蜗杆传动润滑状态研究

为了研究滚柱包络环面蜗杆传动的润滑状态,在滚柱包络环面蜗杆传动啮合理论研究和弹性流体动力润滑理论的基础上,建立了牛顿流体线接触等温状态下的最小油膜厚度公式,基于此建立传动副润滑状态计算模型,得出了滚柱包络环面蜗杆传动在一个啮合周期内膜厚比时域分布规律,最后分析了喉径系数、滚柱半径、中心距和润滑油动力黏度对滚柱包络环面蜗杆传动润滑状态的影响。算例表明,该传动副在整个传动周期内以部分弹流润滑为主;增大喉径系数、中心距和润滑油动力黏度,减小滚柱半径,能够有效改善传动副的润滑状态。     

滚柱包络环面蜗杆传动弹流润滑特性分析

为了研究滚柱包络环面蜗杆传动的弹流润滑特性,在滚柱包络环面蜗杆传动啮合理论研究和弹性流体动力润滑理论的基础上,建立了线接触等温弹流润滑数学模型。利用直接迭代法对传动副的弹流润滑进行求解,得到了传动副的油膜压力和油膜厚度曲线,分析了传动副在齿根圆、分度圆、齿顶圆处的弹流润滑特性,最后,分析了喉径系数和滚柱半径对滚柱包络环面蜗杆传动润滑特性的影响。结果表明,该传动副具有良好的润滑特性,增大喉径系数和滚柱半径,能够有效改善传动副的润滑性能。     

环面蜗杆传动啮合理论研究进展

综述了环面蜗杆传动啮合理论的研究进展,其中涉及直廓环面蜗杆传动、平面二次包络环面蜗杆传动、锥面及双锥面二次包络环面蜗杆传动和环面二次包络环面蜗杆传动等环面蜗杆传动类型.阐述了环面蜗杆螺旋面的成形原理,环面蜗杆副的啮合理论、修形方法和失配技术.并对环面蜗杆传动啮合理论发展历史当中具有重要意义的成果和进展,进行了择要评述.     

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。     

平面内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动参数优化

平面内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动是一种新型蜗杆传动,为了获得优良的啮合性能,其设计参数的选择是一个复杂而困难的问题。针对这一问题,以微分几何和空间啮合理论为基础建立传动副的啮合性能方程,提出一种在保证蜗杆强度和齿面不根切等的条件下,基于传动副宏微观啮合性能的多目标蜗杆参数优化设计方法。选用遗传算法进行计算求解并得出合理设计参数,与传统设计所得参数相比,由该组参数所形成的传动副具有更为优良啮合性能。以优化后设计参数制作样机并进行传动性能试验,结果表明样机具有较大的承载能力和较高的传动效率。研究工作为该传动的推广应用奠定了理论及试验基础。     

双自由度直线环面蜗杆副啮合分析及试验验证

为了提高直廓环面蜗杆副的接触质量,在加工直廓环面蜗杆直线刀刃转动时,再增加一个独立的沿着刀座轴线的移动,把刀刃由单自由度的运动变为双自由度的运动,从而得到一种新的环面蜗杆加工方法以及一种新的环面蜗杆传动,称之为双自由度直线环面蜗杆传动.建立这种环面蜗杆副的啮合分析数学模型,得到直线刀刃运动螺旋参数的计算公式;研究蜗杆头数和直线刀刃运动螺旋参数对蜗杆的根切界线、边齿顶厚、齿面接触区、蜗杆上双线接触区长度和蜗轮齿面上微观啮合质量的影响规律;采用普通滚齿机加工出一对这种环面蜗杆副,进行接触区试验,验证理论计算的结果.双自由度直线环面蜗杆传动可用于蜗杆头数多达6的场合;选择合适的直线刀刃运动螺旋参数可以得到比直廓环面蜗杆传动更好的接触质量、传动性能,具有实用价值.     

滚锥包络环面蜗杆传动效率研究

本建立了滚锥包络环面蜗杆传动蜗轮的变形协调条件,给出了该种传动受力分析的计算公式以及蜗轮与蜗杆之间滚滑摩擦系计算公式,以此为基础,推导了滚锥包环蜗杆传动啮合效率计算以式,最的, 用上述公式给出了滚锥包络环面蜗杆传动啮合的分布规律,分析了啮合效率的影响因素和影响规律,研究工作对于该种传动的设计与制造具有指导意义。     

滚子包络端面啮合蜗杆传动接触有限元分析

基于滚子包络端面啮合蜗杆传动啮合理论和接触有限元分析法,应用ANSYS有限元软件,建立滚子包络端面啮合蜗杆传动有限元分析模型,进行接触有限元分析。分析结果表明,滚子包络端面啮合蜗杆传动副属于线接触,单段蜗杆同时啮合齿对数达5对。为研制承载能力高的新型蜗杆传动的研究奠定基础。     

变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动啮合性能分析

为准确掌握变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动的宏微观啮合性能及各设计参数对啮合性能的影响,建立了传动副数学模型,推导出啮合几何学方程,研究了螺旋角、传动比、法向模数及压力角等主要设计参数对啮合性能的影响规律;综合考虑选取优化设计参数并进行传动副样件加工,通过传动副对检试验考察了接触斑点的分布情况。分析结果表明：在满足环面蜗杆喉部中径强度和刚度要求的情况下,适当螺旋角、较大传动比、较大法向模数和较大压力角会获得优异的接触线分布、接触区域和较优的微观啮合质量;右侧的微观啮合质量优于左侧的微观啮合质量;传动副样件接触斑点与理论分析结果一致,右侧齿面接触斑点分布更好,验证了分析方法的正确性。