蜗轮蜗杆减速机故障与维护分析

随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高,我国的机械制造业取得了较大程度上的发展,为我国国民经济的发展以及工业水平的进步做出重要贡献。蜗轮蜗杆减速机是一种较为常见的减速传动装置,在实际的运行过程之中,我们发现它存在一系列的故障,针对这些故障,我们进行了一定程度上的分析,并在此基础之上提出了相应的维护策略。     

蜗轮蜗杆减速机箱体孔轴线垂直度误差模型

针对蜗轮蜗杆减速机箱体孔轴线垂直度的异面性检测问题,采用激光准直的方法,通过相机接收棱镜反射的衍射光斑,实现从异面到共面的转换。采用最小包容区域原则,结合三爪卡盘定位误差、光路引入的随机误差,建立了蜗轮蜗杆减速机箱体孔轴线垂直度测量装置的随机误差模型。根据模型分析,当选用光束偏差为0°±5″及90°±3″高精度棱镜时,配套三爪卡盘爪定位误差不应超过3.0μm。选用定位精度0.000 5 mm的超精密三爪卡盘,测量系统总随机误差为δ_1=4.7μm,总随机误差占公差比例约1/10。     

蜗轮蜗杆减速机密封型式的改进

针对非标准轴径的M20蜗轮蜗杆减速机的填料密封泄漏严重的问题，对泄漏原因进行了分析。将密封改为骨架式橡胶油封后，密封效果良好。     

宽厚板热矫直机压下蜗轮蜗杆减速机失效分析与改进

针对宽厚板热矫直机电动压下机构中的蜗轮蜗杆减速机在使用过程中出现的蜗轮轮齿点蚀、齿面胶合以及过度磨损等失效形式,通过对传动效率、热平衡的计算分析,找出失效原因,并提出了改进方案。     

ZK蜗杆齿形误差及其控制方法的研究

首次建立了包含砂轮修整参数的ZK蜗杆数学模型,分析了当砂轮半径发生变化时,m、z_1、d_1对蜗杆齿形误差的影响规律,给出了计算ZK蜗杆齿形误差的经验公式。提出了ZK蜗杆磨削过程中砂轮的智能化修整原理,实现了根据砂轮半径的变化对砂轮廓形的自动修整。     

ZK_1型蜗杆副蜗轮滚刀法向齿形的计算

基于齿轮基本啮合理论，本文讨论了ＺＫ１型蜗杆副蜗轮滚刀法向齿形的计算并给出了正确的算法．     

蜗轮蜗杆副的空间操作器应用研究

随着机器人技术在空间领域的发展,需要有一种结构紧凑、简单可靠的机械机构用于机器人末端操作器的传动。蜗轮蜗杆副具有传动简便等优点,特别适于作为对夹式操作器的传动机构。针对蜗轮蜗杆副空间环境适应性研究尚不充分的问题,采用分析和试验相结合的方法对蜗轮蜗杆在机器人操作器中的安装实现、润滑、振动、高低温及寿命进行了研究。利用热真空罐、振动台等测试手段模拟空间环境对研制的蜗轮蜗杆副进行了空间环境适应性测试。研究结果表明通过合理的设计,蜗轮蜗杆副可以具备空间应用的能力,能够满足空间环境要求。     

坐标法测量蜗轮齿形误差的研究

针对坐标测量的测量方式,对非渐开线蜗轮齿形的测量进行了研究.在对球形测头半径补偿的基础上,建立了齿形误差模型及其误差评定方法.     

基于振动的蜗杆蜗轮减速器状态监测方法研究

蜗杆蜗轮减速器由于减速比大、传动平稳，在工业上得到了广泛的应用。当出现故障时，蜗杆蜗轮减速器磨损状态的监测往往要停机检查，检修周期长。本文基于蜗杆蜗轮减速器工作中振动信号的测量和分析，提出了一种蜗杆蜗轮减速器磨损状态的振动监测方法。该方法可在线测量蜗杆蜗轮振动信号以及分析蜗杆蜗轮减速器的磨损状态。通过工厂实际测试和分析，证实了该方法的有效性。     

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。     

ZC1型蜗杆减速器传动系统振动特性分析

为了降低ZC1型蜗杆副在传动时的振动与噪声,需对其动态特性进行研究。基于集中质量法建立了ZC1型蜗杆减速器传动系统的动力学分析模型,在MATLAB中运用4阶变步长RungeKutta法对量纲归一化的方程组进行求解,得到了系统的动态响应曲线。进一步研究了输入转速、啮合刚度和啮合阻尼等3个参数变化对系统振动特性的影响规律,结果表明,y、z和扭振方向从多周期运动向近混沌运动演变,输入转速、啮合刚度和啮合阻尼对减速器的y、z和扭振方向比x方向的运动规律更容易受到影响。研究结果为ZC1型蜗杆减速器后续的动态优化设计提供依据。     

变载荷激励下齿轮削齿故障动力学特性研究

为了掌握变载荷激励下齿轮削齿故障动力学特性,考虑削齿故障引起齿轮质量不平衡和对齿轮系统啮合刚度的影响,建立了含削齿故障的四自由度齿轮动力学模型。在此基础上,采用变步长的四阶Runge-Kutta法对齿轮削齿模型进行数值仿真求解,研究了含削齿齿轮故障的动力学机理。通过空载和变载荷激励下齿轮削齿动力学特性对比,分析了齿轮削齿故障下的动力学特性。结果表明,变载荷激励下,齿轮削齿系统具有明显的低频成分,并且变载荷幅值越大,低频成分越明显;齿轮的振动位移与变载荷激励有相似的变化趋势。变载荷激励大小对齿轮削齿动力学特性也有影响,变载荷幅值越大,齿轮的时域图中的冲击现象和调制现象越不明显。此外,随着变载荷激励幅值变大,频谱图中边频带由削齿齿轮的转频变为外部载荷变化的频率。因此,对于齿轮故障诊断,应尽量在稳定负载工况下进行故障诊断。     

一种RV减速器摆线轮齿廓修形方法

针对常用组合修形方法无法同时满足高精度摆线轮高承载、低回差要求的问题,提出一种偏心距组合修形方法。在运用三坐标测量仪对RV-40E型减速器摆线轮进行精密测量的基础上,基于最小二乘法对测量所得的摆线轮齿形坐标参数进行圆弧拟合,并得到了相应的摆线轮齿形方程。然后,以所得齿形方程曲线为目标齿廓曲线,运用Matlab对"偏心距+等距+移距"、"等距+移距"、"等距+移距+转角"3种组合修形方式的所形成的摆线轮的齿形进行优化。优化结果表明,相较于"转角+等距+移距"和"等距+移距"组合修形,"偏心距+等距+移距"组合修形所得的曲线与目标齿廓曲线的偏差更小,说明了"偏心距+等距+移距"组合修形方式具有一定的可行性。     

3Z型修形齿廓摆线齿轮减速机的效率研究

摆线齿轮存在在单齿啮合中重合度小、难以连续传动的问题。而修形齿廓摆线齿轮可以解决以上两个问题。首先,研究通过将3Z型修形齿廓摆线齿轮减速机与同型渐开线齿轮减速机在相同输入输出条件下对传动效率进行对比分析,得出采用修形齿廓摆线齿轮减速机可以大幅提高传动效率,并得到影响此种减速机传动效率的两大因素。再通过MATLAB对减速机传动效率的数值解析,得到齿数对传动效率影响的规律和发生数选择原则。最后,给出此种减速机在设计时提高传动效率的优化方法。     

蜗轮的边切

在圆柱蜗杆传动中，当头数较多，螺旋角较大时，用径向进给法加工蜗轮，有时会发现蜗轮两端齿面切去一部分，如附图所示。如果是右旋，发生在C、B处，左旋则发生在A、D处，这种现象常称为“边切”。虽然发生在边上但严重时，使啮合时的接触面积减少，降低蜗轮的动性能。边切实际上是一种干涉，对于阿基米得蜗杆不发生边切的限制公式为：tanα≥tanγ１（式中α———蜗杆轴向截面中的齿形角ra１———蜗杆的齿顶圆半径γ１———蜗杆分度圆柱上的螺旋导程角r'１———蜗杆的节圆半径对法向直廓蜗杆，不发生边切的限制分式为：tanα≥tanγ…     

基于Solid Works的蜗轮蜗杆减速器设计

利用Solid Works软件完成蜗轮、蜗杆、箱体等零件的三维设计,生成蜗轮蜗杆减速器的三维模型。通过Solid Works软件特有的运动功能,在计算机上进行仿真装配,实现产品的工艺规划、加工制造、装配和调试,完成减速器在计算机上的模拟设计。     

圆柱齿轮磨齿蜗杆砂轮的齿形控制

圆柱齿轮在磨齿加工过程中,磨齿砂轮的齿形控制不正确容易出现渐开线齿廓起台和多磨齿顶或齿根现象.通过对圆柱齿轮渐开线的滚齿和磨齿齿形形成原理进行分析,给出了修整砂轮齿形关键尺寸的数学方程计算公式.     

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。     

两级行星齿轮断齿故障的动态特性分析

以风电齿轮箱两级行星齿轮传动系统为研究对象,运用ADAMS软件建立系统的动力学模型,比较了第一级行星齿轮系统在健康状态下和太阳轮、行星轮、内齿圈分别发生故障时系统的动态响应以及断齿故障下的太阳轮啮合力的频域特性。结果表明,随着断齿程度的增加,啮合力的幅值明显增加,且太阳轮啮合力频域响应的倍频幅值会增大并伴随着低频区边频带越来越密集,第一级太阳轮断齿故障对第二级齿轮传动影响不明显。