平面包络环面蜗杆啮合型面的数据矩阵

研究了平面包络环面蜗杆啮合齿面方程，并探讨建立基于网格矩阵的啮合型面的矩阵模型方法。采用网格划分表面点的矩阵表达模式，建立了基于数据矩阵的啮合型面模型，为实现平面包络环面蜗轮副啮合型面的进一步分析奠定了基础。     

平面二次包络环面蜗杆传动国内研究综述

相对于圆柱蜗杆传动,平面二次包络环面蜗杆传动具有承载能力强、传动效率高和使用寿命长的优点,但是目前存在着参数设计难、精度控制难和制造成本高的问题.综述平面二次包络环面蜗杆传动技术的国内研究和发展现状,从设计、制造和检测3个方面凝练了40多年来的研究成果和关键技术.提出了未来需要进一步深入研究的方向和内容:构建集设计、制造和检测于一体的闭环系统,实现其高效、高精制造.开展修形理论、制造误差修正技术、蜗轮副装配技术及滚刀加工技术的研究,完善技术标准体系,开发工业软件.     

无侧隙双滚柱包络环面蜗轮副几何参数的优化设计

针对普通蜗杆传动的不足,提出了一种新型无侧隙双滚柱包络环面蜗杆传动。阐述了无侧隙双滚柱包络环面蜗杆传动的原理,通过对无侧隙双滚柱包络环面蜗轮副强度及使用寿命的影响因素的分析,运用等强度原理建立了优化设计模型,并利用Matlab软件中求解约束极小值的优化工具箱函数fmincon进行优化计算来求得最优解,最后完成了蜗轮副主要几何结构参数的优化设计。     

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。     

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。     

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。     

钢制变齿厚平面蜗轮副的研制

在阐述平面包络环面蜗杆成型原理基础上,深入分析了虚拟回转中心原理,并应用该原理加工了蜗杆齿面.在THM63100Ⅳ上磨削了平面蜗轮齿面.检测了蜗轮的几何误差,并应用FMT系统测试了蜗轮副的传动误差.通过装配实践,考察了蜗轮副的齿侧间隙和接触斑.结果表明:平面蜗轮精度达5级(GB/T 10089-88);蜗轮副传动平稳;齿侧间隙调骼到0.003～0.025 mm范围内;接触斑与理论接触区吻合良好.结果表明,蜗轮和蜗杆齿面均可硬化处理并能用简单方法实现磨削加工,可制造精度高;沿轴向移动调整蜗轮即可实现蜗轮副齿侧间隙的合理调整;钢制变齿厚平面蜗轮传动性能更伞面,值得深入研究并广泛推广.     

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。     

平面二次包络环面蜗杆数控加工误差分析研究

以多体系统建模理论和空间啮合原理为基础,研究数控机床各轴运动误差、刀具误差、工装误差等多项原始误差对平面二次包络环面蜗杆数控加工廓面精度的影响,推导出包含以上各误差的平面二次包络环面蜗杆误差廓面方程,利用牛顿迭代法计算并对误差计算结果进行对比分析,从理论上阐述各误差对加工蜗杆廓面精度的影响规律,为平面二次包络环面蜗杆高精度数控加工提供参考。       

平面二次包络环面蜗轮副三维建模与数控仿真

在利用空间微分几何理论建立的平面二次包络传动副啮合齿面方程的基础上 ,建立了基于 Auto CAD的蜗轮副实体模型 ,对建模过程进行了详细的分析。同时提出了基于齿面离散点得到数控加工代码的一种数控加工方法 ,并以中心距 a=2 4 0 mm,传动比 i=4 0为参数的平面二次包络传动副为实例进行了建模和数控仿真。为实现平面二次包络传动副的数控加工提供理论依据