倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动加工及性能测试

为了消除环面蜗杆传动的齿侧间隙,提出一种新型倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动。基于倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动的啮合几何学基础,对传动副的啮合性能进行了分析;加工制造并装配了首台倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动减速机样机;在磁粉加载式机械传动性能试验台上,对样机在几种特定转速情况下的传动性能进行了试验研究。研究表明,倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动副具有良好的啮合性能,该传动副测试样机传动效率在70.5%~75.8%之间,平均油温低于50℃,噪声在70~100 d B之间,箱体油温较低、温升较小。     

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。     

滚子包络端面啮合蜗杆传动啮合理论分析

提出一种新型蜗杆传动——滚子包络端面啮合蜗杆传动。首先分析滚子包络端面啮合蜗杆传动的工作原理和蜗杆齿面成形原理,建立了滚子包络端面啮合蜗杆传动的数学模型;然后利用建立的数学模型推导啮合方程、接触线、齿面方程、诱导法曲率、润滑角、相对卷吸速度和自转角公式;最后讨论滚子包络端面啮合蜗杆传动的啮合特性。分析表明,滚子包络端面啮合蜗杆传动具有滚动接触特性,摩擦磨损小,发热小,寿命长的优点。     

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.     

滚柱包络端面啮合蜗杆传动弹流润滑分析

为了研究滚柱包络端面啮合蜗杆传动的润滑性能,在滚柱包络端面啮合蜗杆传动啮合理论和弹性流体动力润滑理论的基础上,建立了滚柱包络端面啮合蜗杆传动的简化弹性流体动力润滑模型;基于各润滑状态区内近似膜厚和膜厚比计算公式,运用Matlab软件进行了数值仿真,得出了该传动副在整个传动过程中的润滑状态、最小油膜厚度时域分布规律,结果表明,该传动副具有较好的润滑性能;最后,分析了滚柱半径R和喉径系数k对该传动副润滑性能的影响,结果表明,要使该传动副保持良好的润滑性能,滚柱半径R不宜过大,喉径系数k不宜过小。     

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.     

滚锥包络端面啮合蜗杆传动啮合性能分析

滚锥包络端面啮合蜗杆传动,该传动副的优点为同时啮合的齿对数多和可消除间隙等。根据齿轮啮合原理和微分几何原理建立该传动副的啮合数学模型,从而得到该传动副的啮合函数和蜗杆齿面方程,再推出啮合性能的计算公式,运用Matlab软件分别分析滚锥小端半径、喉径系数及滚锥半锥角对该传动副啮合性能评定参数——诱导法曲率、润滑角、相对卷吸速度和自转角的影响。分析结果表明,该传动副具有较好的啮合性能。     

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。     

锥面二次包络圆柱蜗杆传动的啮合性能分析

以微分几何与空间啮合理论为基础,推导了锥面二次包络圆柱蜗杆传动两次包络过程中的啮合方程和主要啮合性能指标方程,以图直观的表示出其形状、位置和分布状况。研究发现蜗杆副在砂轮半径一定的变化范围之内,其接触性能和传动啮合性能变化不大,为这类蜗杆传动中蜗轮滚刀的设计制造提供了理论基础。     

关键参数对滚子包络内啮合蜗杆传动接触与润滑性能的影响

为了分析关键参数对滚子包络内啮合蜗杆传动接触与润滑性能的影响,构建了该新型蜗杆传动的数学模型,通过啮合方程构建了该传动的润滑角与诱导法曲率方程,利用数值计算方法分析了中心距、传动比、蜗轮偏转角、滚子半径等关键参数对蜗杆传动润滑与接触性能的影响。分析研究得知,在这些关键参数中,蜗轮偏转角对滚子包络内啮合蜗杆传动的接触性能与润滑性能有较大的影响,建议蜗轮偏转角取值在0°～40°为最佳。选取了相应参数进行三维建模,验证了分析参数的有效性。该研究为滚子包络内啮合蜗杆传动的进一步研究提供了参考。     

单滚子包络端面蜗杆传动接触及自转分析

基于单滚子包络端面蜗杆传动啮合理论侧重研究分析了该传动副滚子柱面上接触线分布、接触线长度、自转角以及滚子自转角速度.提出接触线包角、接触线密集度概念用以描述滚子柱面上单条接触线空间复杂性和滚子柱面上接触线的疏密程度,同时推导出接触线包角、接触线密集度的计算公式,并对此进行数值分析.推导滚子柱面上接触线于特定空间分布面积...     

端面啮合蜗杆副的模态分析与结构优化

为获得体积小、结构紧凑合理、承载能力大的端面啮合蜗杆副,应用有限元和弹性力学理论,建立端面啮合蜗杆副的三维有限元模型;利用动力学和模态分析理论,进行模态分析,获得端面啮合蜗杆副固有频率、主振型等模态参数;根据WORKBENCH响应面法,运用多目标遗传算法,以端面啮合蜗杆副的第一阶固有频率和体积为优化目标,完成多尺寸的优化设计,获得结构紧凑合理、承载能力大的端面啮合蜗杆副。分析结果表明,在保证端面啮合蜗杆副传动性能不下降的前提下,体积减少15.5%。研究结果为端面啮合蜗杆副的模态试验、瞬态分析及加工制造提供依据。     

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。     

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。     

平面二次包络内蜗轮齿面成型方法

为了使平面包络鼓形蜗杆传动具有更佳的承载能力与良好的传动性能,利用微分几何及啮合理论建立平面二次包络鼓形蜗杆传动的包络理论,依照鼓形蜗杆齿廓螺旋线创建鼓形蜗杆实体模型,采用二次开发使鼓形蜗杆与具有内齿轮特性的面进行布尔运算,求解出高精度的二次包络内蜗轮齿面。与一次包络鼓形蜗杆副相比,鼓行蜗杆副具有双线接触、接触面大、齿面间易形成动压油膜和承载能力更强等优点,其内置蜗杆结构为后续机器人智能关节研究奠定理论基础。     

阀门电动装置蜗杆副传动质量研究

针对阀门电动装置蜗杆副传动效率低的问题,分析了影响蜗轮蜗杆传动质量的主要原因,介绍了蜗轮齿面啮合区的特征,提出了利用最佳啮合图制造"人工油涵"、合理设计几何参数、正确使用润滑方式和科学选择蜗轮蜗杆的配对材料等方法提高阀门电动装置蜗杆副的传动质量。     

太阳能追光系统中环面蜗杆传动副高精加工研究

目前太阳能追光系统普遍存在精度差、效率低等问题,主要原因在于环面蜗杆传动副为非正确共轭传动形式。针对现行太阳能追光系统中环面蜗杆副的非正确共轭传动形式,基于微分几何及空间啮合理论,推导了渐开面包络环面蜗杆齿面的精确数学模型,根据数学模型建立了蜗杆齿面的精确三维实体模型,并通过图形学显示了其正确啮合区;在DMG车铣复合加工中心加工渐开面包络环面蜗杆齿面,并进行了接触斑点对比试验,结果表明,环面蜗杆数学模型及三维实体模型正确,加工方法可行。     

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。