蜗杆传动的润滑分析

通过对蜗杆传动的润滑、效率与表面微峰接触载荷的分析,提出了一个新的蜗杆传动胶合失效判断因子,它综合考虑了润滑油膜破裂、微峰塑性变形与摩擦发热三种因素;基于Chittenden等的油膜厚度公式分析了蜗杆传动的油膜厚度,理论计算结果表明这一新的胶合因子在蜗杆传动润滑分析中具有指导意义,但对新的胶合因子仍需进一步实验验证。     

滚锥包络环面蜗杆传动的润滑状态分析

在对滚锥包络环面蜗杆传动的啮合分析、齿间载荷分配及接触线上载荷分布的研究的基础上 ,结合现代弹性流体动力润滑理论对滚锥包络环面蜗杆传动这一新型传动的润滑状态作了数值计算和分析。     

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。     

蜗杆传动齿间载荷分配研究

在进行蜗杆传动强度和润滑精确计算中 ,必须要确定蜗轮齿间的载荷分配情况。本文利用平面二次包络环面蜗杆传动沿接触线上载荷分布的计算公式 ,求解出蜗轮齿间载荷分配     

蜗杆传动发热及齿面摩擦与润滑研究的调查

蜗杆传动的发热和温升是制约蜗杆传动承载能力的一个关键因素。本文作为中日国际合作研究课题“环面蜗杆传动承载能力的研究”的前期工作，对蜗杆传动的发热和温升，齿面摩擦与润滑的研究状况进行了调研，提出了关于蜗杆传动发热的温升，齿面摩擦与润滑研究的课题。     

蜗杆传动的弹性流体动力润滑

从弹性流体动力润滑理论和蜗杆传动的特点出发，分析了有关文献对蜗杆传动弹性流体动力润滑条件分析中的不足，指出了滚动速度是建立润滑油膜和油压的重要条件，论证了滑动速度对润滑油膜和油压的形成也有较大影响。采用Dowson公式计算油膜厚度时，为了考虑滑动速度的影响可引入滑动速度系数Ks予以修正。     

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。     

蜗杆传动中啮合理论和润滑理论的耦合研究初论

本文从传动摩擦学的观点出发，提出了蜗杆传动啮合理论和润滑理论的耦合研究法，用该方法对双包络环面蜗杆传动进行分析，提出了蜗杆传动中卷吸速度的概念和接触线附近间隙求解的动标架法，并揭示了双包络环面蜗杆传动挤压和卷吸效应耦合作用的润滑特性，取得了一些初步性的成果．     

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。     

平面包络锥蜗杆传动啮合特性的探导

本文分析了平面包络锥蜗杆传动的啮合特性 ,指出在设计这类特殊参数动力锥蜗杆传动时 ,正确选取结构参数 ,以避免齿面出现润滑弱点 ,以获得优良的动力润滑性能。     

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。     

蜗杆传动装置的润滑

蜗杆传动装置的润滑,既要保持蜗杆传动散热良好,温升低,又要具有足够的粘度或油性,以增强抗粘着磨损的能力。重载、低速的蜗杆传动装置采用低粘度50号机械油添加油性剂集中循环润滑较好,还可采用28号轧钢机油灌注式润滑,效果也较理想。如我公司冷床蜗杆传动是中心距为420毫米的球面蜗轮副,原用45号机械油集中润滑,但箱体温度较高,铜蜗轮上啮合部位常有金属烧熔撕裂的痕迹,钢蜗杆上常粘有铜末,粘着磨损严重。64年,我们改为灌注式润滑,在50号机械油中添加了1～3%的硫化鲸鱼油,粘着情况有了明显的改善。     

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。     

ZC2型蜗杆传动的弹流润滑研究

本文用有限元法对ZC2型蜗杆传动进行了全膜等温弹性流体动力润滑分析,绘制出了一部分不同啮合位置时接触线上的压力和油膜厚度分布图,计算结果表明:在啮合区啮入端(包括旋入端和旋出端)上接触线的润滑条件较好,在啮合区啮出端的接触线上的压力分布呈“乌鞍形”,旋出端的润滑条件比旋入端好,而在啮出端的润滑条件最差。本文还在开式加载试验台上,用电阻法对ZC2型蜗杆传动进行了弹流膜厚变化规律的定性测试,得到不问转速,不同扭矩下膜厚的变化曲线(用电流变化的曲线来显示),试验结果所显示的变化规律与理论计算分析基本吻合,为进一步改善其润滑条件而采取的措施(如可控修形)提供了理论和试验的依据。     

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.     

复合行星蜗杆传动机构的承载力和效率分析

一种由环面(或圆柱)蜗轮蜗杆副和锥蜗杆传动(或端面蜗轮蜗杆传动)复合而成的新型行星传动机构被提了出来。这是一种空间行星蜗杆传动装置,由中心蜗杆、若干行星轮组、行星架以及锥蜗轮或端面蜗轮组成。新型传动形式复合了空间行星传动和锥蜗杆传动副的一定优势,使这种传动装置具有同轴输入输出、结构紧凑、传动比范围大、传动平稳、承载力强、对装配误差敏感性小、润滑特性好等特点。给出了结构示意图,进行了相应的传动比计算、受力分析和简单的效率计算。该新型传动可以考虑用于军事、通讯、航天航空、重型机械和民用机械等领域。     

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.     

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。     

弧面蜗杆传动的多目标优化设计

将多目标优化设计方法应用于弧面蜗杆传动设计，建立了弧面蜗杆传动多目标优化设计的数学模型；求解该模型，可得到整体最优的结构设计方案，使弧面蜗杆传动在满足承载能力及强度要求条件下，效率最高、体积最小、润滑条件最佳。文中给出了设计实例。