获取包络蜗杆的最佳工具母面的数学方法

将变分法引入包络蜗杆传动啮合理论 ,提出了一种在有效保证包络蜗杆传动质量的前提下获取包络蜗杆的最佳工具母面的数学方法 ,并对回转体包络蜗杆传动建立了反求蜗杆工具母面的变分法模型 ,最后给出了该模型的求解方法     

一种获取包络蜗杆的最佳工具母面的数学方法

将变分法引入包络蜗杆传动啮合理论，提出了一种在有效保证包络蜗杆传动质量的前提下获取包络蜗杆的最佳工具母面的数学方法，并对回转体包络蜗杆传动建立了反求蜗杆工具母面的变分法模型，最后给出了该模型的求解方法。     

获取包络蜗杆的最佳工具母面的数学方法

将变分法引入包络蜗杆传动啮合理论,提出了一种有效保证包络杆传动质量的前提下获取包络蜗杆的最佳工具母面的数学方法,并对回转体包络蜗杆传动建立了反求蜗杆工具母面的变分法模型,最后给出了该模型的求解方法。     

平面一次包络端面啮合环面蜗杆三维齿廓的理论研究

为提高蜗杆传动效率,达到传动精度更高的要求,利用接触线能够完全包络的环面蜗杆方程,结合经典啮合理论并拟合工具母面转角的参数,在以往的基础上构建了平面一次包络端面啮合环面蜗杆传动的新型啮合传动方式。采用MATLAB绘制的接触线得到该蜗杆的齿廓螺旋线;并利用CREO软件进行三维图形绘制和运动仿真分析。经研究发现：平面一次包络端面啮合环面蜗杆这一新型传动方式可以通过控制端面蜗杆蜗轮副的参数在一定程度上来增加有效啮合齿数,同时缩短了蜗杆的工作长度,并使蜗杆的回转半径增加,虽然回转半径的增加会导致蜗杆径向尺寸增大,但却能在不增加蜗轮尺寸情况下实现大中心距传动;也使该结构在同型减速器中显得更加紧凑。     

平面包络环面蜗杆啮合齿面的结构特性及其应用

根据平面包络环面蜗杆的形成原理,研究了平面包络环面蜗杆螺旋面的结构对称性,导出了齿面坐标关系。平面包络环面蜗杆的这种结构对于平面包络环面蜗杆两啮合齿面(即螺旋面)数控磨削加工起刀点的自动确定具有重要作用。应用上述对称性对平面包络环面蜗杆的数控磨削进行了仿真研究,结果表明了对称性研究结论和利用对称性确定数控磨削起刀点的方法正确可行。这种方法对于其他形式的蜗杆传动的数控加工具有一定的借鉴意义。     

基于空间啮合理论的倾斜式双滚子包络环面蜗杆实体建模

在无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动和滚锥包络环面蜗杆传动研究基础上,提出倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动,分析了该传动的工作原理,建立了蜗轮、蜗杆的动静坐标系及滚子的活动坐标系,并进行了相关的坐标变换,依据空间啮合原理推导出了齿面接触线及齿面螺旋线所表示的蜗杆齿面方程,最后运用MATLAB软件对蜗杆进行了数值仿真。该蜗杆的建模分析为倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动进一步的研究提供了理论参考。     

圆柱滚子包络蜗杆传动不同啮合方式的性能分析

为分析圆柱滚子包络环面蜗杆不同啮合方式对蜗杆传动性能的影响,基于微分几何与空间啮合原理建立圆柱滚子包络蜗杆传动的啮合方程;通过选取蜗轮旋转角得到普通环面、端面、内啮合3种典型蜗杆传动,利用诱导法曲率方程和润滑角方程对蜗杆传动进行啮合与润滑性能分析。研究结果表明:3种不同啮合方式的蜗杆润滑性能由高到低依次为圆柱滚子包络内啮合蜗杆、圆柱滚子包络端面蜗杆、圆柱滚子包络环面蜗杆;3种结构在啮合性能上无明显差距。该研究对滚子包络蜗杆传动的不同啮合段和参数的选取提供了参考。     

螺旋组合法与“二次包络”

一、前言 1971年首钢机械厂成功地创制出“斜平面二次包络弧面蜗杆传动”。它的蜗杆齿面是空间曲线密切平面族的包络面,它以一平面为母面按一定相对运动规律包络而成;随后由理论上与该蜗杆一致的滚刀展成蜗轮齿面。由于构成这一运动付需要两次包络运动,而母面又是平面,因此称为“平面二次包络弧面蜗杆传动”。这种传动有双线型接触和多齿接触、接触线与滑动速度夹角大、齿面综合曲率半径大而具有承载能力大、使用寿命长、效率高等特点,且易于对蜗杆进行完全符合啮合原理的精确加工。1977年冶金部北京市计委联合召开现场会推广并命名为“首钢SG——71型蜗轮付”。     

蜗杆形成原理及面向对象的建模方法

按蜗杆加工方法对蜗杆进行分类，采用面向对象的方法建立了圆柱蜗杆和环面蜗杆加工的空间坐标系，对数学模型进行了推导，各种具体的蜗杆仅需按刀具母线安装位置或刀具母面建立子类，通过继承即可建立具体蜗杆的齿面方程从而进行啮合分析及评价各类蜗杆传动的啮合性能，为蜗杆传动的、选型和工艺设计提供依据和设计原则，为蜗杆传动的CAD模型、图形处理、并行设计和专家系统的知识库的建立提供了基础。     

锥面二次包络环面蜗轮副数字化建模与求解算法

环面包络蜗杆与二次包络蜗轮的模型精度与装配偏差对蜗轮副的传动性能有直接影响,针对复杂蜗杆与蜗轮齿廓提出数字化建模方法与模型求解算法。构建锥母面砂轮、蜗杆与蜗轮的坐标标架及数字建模系统,采用矢量法、微分几何和运动学等方法推导了蜗杆齿廓的啮合方程,运用空间变换矩和啮合理论建立了蜗杆齿廓的数字表征模型。以蜗杆齿廓为新母面,建立了二次包络蜗轮齿廓的啮合方程与数字模型。联立包络条件和齿廓边界给出了蜗轮副齿顶和齿底环面母线方程,并建立了蜗轮副数字表征模型的约束条件。针对蜗杆与蜗轮成型特征,设计了其复杂齿面数字表征模型求解算法,运用Matlab计算了蜗杆与蜗轮齿廓的啮合点云。在造型系统中,对啮合点云包络拟合获取了蜗杆与蜗轮三维数字化模型。将蜗杆与蜗轮进行虚拟装配验证了建模效果。建模实例和装配结果验证了蜗轮副数字模型与求解算法的有效性与准确性。     

交错轴双滚子包络环面蜗杆传动啮合分析

为了消除环面蜗杆传动的齿侧间隙,提高其传动的精度和效率,分析了传统消隙蜗轮副的不足,在无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动研究基础上提出一种交错轴双滚子包络环面蜗杆传动,采取双排滚子错位布置,且滚子轴线与蜗轮径向偏转一定角度。阐述了交错轴双滚子包络环面蜗杆传动的工作原理,依据空间齿轮啮合理论和微分几何理论,采用运动学法建立了蜗杆副的动静坐标系及接触点处的活动坐标系,推导了该新型环面蜗杆齿面方程和蜗轮齿面接触线方程,并导出了该传动的一界函数、诱导法曲率、润滑角及自转角等齿面啮合参数计算公式。最后运用matlab软件进行了数值仿真,并分析了滚柱偏置距离c2、滚柱半径R、交错角γ等参数对该蜗杆传动啮合性能的影响。仿真实例表明:要使该传动保持良好的接触性能和润滑性能,c2不宜超过10 cm,R在8～15 cm之间,γ在28°～50°之间。     

滚锥包络环面蜗杆传动的润滑状态分析

利用弹性流体动力润滑理论,提出了一种能近似计算该新型蜗杆传动的弹性流体动力润滑最小油膜厚度的新方法,并利用该方法对一个滚锥包络环面蜗杆传动实例的润滑状态进行了具体数值计算和分析．实验结果表明该方法是符合实际和有效的．     

滚锥包络圆柱蜗杆的齿面方程及其啮合函数

运用空间啮合原理对［１］［２］提出的滚锥包络圆柱蜗杆传动机构作齿面解析，导出了蜗杆齿面方程及其在端平面、轴向平面、法平面的截形廓线，并建立了蜗杆副的啮合函数（啮合方程）。这为进而研究分析这种新型传动机构的啮合特性和传动性能提供了条件。     

准双导程锥蜗杆传动研究

提出和建立了准双导程锥蜗杆传动的概念与方法。蜗轮蜗杆构成的传动仍然建立在空间相错轴螺旋齿轮传动原理基础上。蜗杆的两侧齿面是两个螺旋角不等的阿基米德螺旋面,是一种等导程锥螺杆。蜗轮蜗杆传动啮合状态等效于双导程锥蜗杆传动,它在两个基圆柱公切面内形成近似直线接触。准双导程锥蜗杆传动,蜗杆可以在车床上采用类似于切削锥螺纹的方法完成加工,配对的锥蜗轮利用标准模数齿轮滚刀实施切齿加工,使工程实施更为简便。分析了阿基米德螺旋面替代渐开螺旋面的误差及其影响因素,推导了蜗杆与蜗轮相关几何参数计算公式。在已经建立的传动副设计方法基础上,完成样件加工和初步传动试验。     

滚锥包络环面蜗杆传动载荷分布与分配研究

在＂滚锥包络环面蜗杆传动的理论研究与参数优化［１］＂和０＂Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｒｏｌｌｉｎｇｃｏｎｅｅｎｖｅｌｏｐｉｎｇｈｏｕｒｇｌａｓｓｗｏｒｎｇｅａｒｉｎｇ［２］＂文献的基研、提出了一种求解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。     

大锥面包络环面蜗杆传动参数选择

大锥面包络环面蜗杆啮合特性和平面二次包络环面蜗杆传动相当,在实际应用中能够很好地解决掉头所带来的效率低及加工精度低的问题,推导了大锥面二次包络环面蜗杆传动的接触线方程、边齿齿顶厚计算式及根切判别函数,讨论了影响该传动啮合性能和几何特性的参数,研究了砂轮半径的影响规律,并得出了以下结论:若要保证蜗杆的几何性能和啮合性能处于良好状态,必须进行参数优化.     

Method of accurate grinding for single enveloping TI worm

1 Introduction TI worm drive is a novel worm gearing, which consists of involute helical gear and its enveloping hourglass worm. The prime advantage of TI worm drive is that the worm wheel, which actually is an involute helical gear, can be machined by traditional gear-hob instead of special-purpose worm gear hob. Primary analysis indicates[1,2] that such drive is provided with favorable transmission performance, such as the angle close to 90 degrees between instantaneous contact lines and th…