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。     

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.     

变位形式的准平面二次包络环面蜗杆传动研究

准平面二次包络环面蜗杆传动按照形成蜗杆和蜗轮齿面的 2次包络的相对运动规律相同与否 ,分为标准传动和变位传动 2种传动形式。分析计算了在变位情况下各变位参数对齿面啮合性能的影响 ,计算结果表明 ,该传动在采取变位形式加工时其齿面接触线分布形态及接触性能主要取决于变位参数的选取 ,通过变位参数的合理选取能使蜗杆传动齿面接触线得到良好的分布形态     

失配点啮合环面蜗杆传动的研究

提出了用锥面和直线分别展成蜗杆和蜗轮滚刀，获得失配点啮合环面蜗杆传动的方法。分析了该失配啮合传动的基本原理。求解了蜗杆副的占面接触状态和加工工艺参数。结果表明该失配啮合传动可实现良好的点接触。     

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.     

变位形式的准平面二次包络环面蜗杆传动研究

准平面二次包络环面蜗杆传动按照形成蜗杆和蜗轮齿面的2次包络的相对运动规律相同与否，分为标准传动和变位传动2种传动形式。分析计算了在变位情况下各变位参数对齿面啮合性能的影响，计算结果表明，该传动在采取变位形式加工时其齿面接触线分布形态及接触性能主要取决于变位参数的选取，通过变位参数的合理选取能使蜗杆传动齿面接触线得到良好的分布形态。     

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。     

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。     

平面二次包络环面蜗杆蜗轮副实体建模

利用空间啮合原理分析一次、二次包络在平面二次包络环面蜗杆蜗轮副齿面上的分布及相互关系。对复杂并且非线性的齿面方程,用Broyden迭代法求解,得到了齿面的原始参数。利用UG/OpenGRIP交互式图形编程和Matlab软件编写了平面二次包络环面蜗杆蜗轮副实体建模程序,并举例说明了本方法可用于其它传动副实体建模。     

平面二次包络环面蜗杆副的修形及实验研究

根据平面二次包络环面蜗杆副空间啮合原理,推导出环面蜗杆副的齿面方程。为改善蜗杆副的啮合性能,提出了采用变中心距和变传动比对环面蜗杆修形,分析了中心距和传动比变化对啮合性能的影响。通过变中心距或变传动比修形可以有效的消除二界限线,得到承载性能更好的II形传动形式。采用接触线点的相对诱导法曲率半径作为微观啮合质量评价参数,构造优化目标函数,确定最优修形参数的值,使接触线的分布更合理。加工了一对变中心距修形的平面二次包络环面蜗杆副,滚检结果显示:蜗轮齿面无二界限线,接触区面积增大,与分析结果一致。     

STUDY ON CONTROLLABLE MISMAT－CHED ENGAGEMENT OF CONE－GEN－ERATED CYLINDRIC WORM GEARING

ＳＴＵＤＹＯＮＣＯＮＴＲＯＬＬＡＢＬＥＭＩＳＭＡＴ－ＣＨＥＤＥＮＧＡＧＥＭＥＮＴＯＦＣＯＮＥ－ＧＥＮ－ＥＲＡＴＥＤＣＹＬＩＮＤＲＩＣＷＯＲＭＧＥＡＲＩＮＧＳＴＵＤＹＯＮＣＯＮＴＲＯＬＬＡＢＬＥＭＩＳＭＡＴ－ＣＨＥＤＥＮＧＡＧＥＭＥＮＴＯＦＣＯＮＥ－Ｇ...     

基于接触线的二次包络TI蜗杆传动啮合性能分析

从接触线和啮合界限线的角度对二次包络TI蜗杆传动进行了接触性能分析。分析表明,只有当蜗轮齿面上的啮合界限线为一条或两条且这两条线不重合时,才能在二次包络TI蜗杆传动副的蜗轮齿面上得到二次接触线;在加工允许的范围内,螺旋角取较大的数值,能够较好地改善啮合性能,从而发挥二次包络TI蜗杆传动的优势。研究对合理选择设计参数具有指导意义。     

双线接触在一包TI蜗杆传动副中实现的研究

通过改变螺旋角研究了二包TI蜗杆传动蜗轮齿面上出现双线接触的条件,分析了存在双线接触时蜗轮齿面的组成,并将这个齿面与一包TI蜗杆传动的蜗轮齿面进行了比较。研究表明:合理选择螺旋角,一包TI蜗杆传动的齿面经过跑合可以实现双线接触,这样能进一步改善一包TI蜗杆传动的啮合性能。     

Geometrical aspects of double enveloping worm gear drive

Double enveloping worm gearing is expected to have contact over larger number of teeth and higher load carrying capacity compared to single enveloping worm gearing. In this paper, contact in this gearing is analysed by geometrical simulation of worm gear tooth generation using intersection profiles of different axial sections of worm representing the hob tooth profile with transverse plane of worm gear. The analysis reveals that in the engaging zone a straight line contact always exists in the median plane and intermittent contact exists at the extreme end sections of worm. This has lead to the idea of using two fly cutters positioned at the location identical to the extreme end sections of worm to generate full worm gear tooth thereby eliminating the need for hobs of complex geometry. For a given worm, a mating worm gear is machined in a gear hobbing machine using fly tool in two settings and nature of contact with the worm is checked by a blue test.     

平面一次包络环面蜗杆副齿间载荷分配研究

平面一次包络环面蜗杆两侧工作齿面为直纹曲面,利用这一特点提出了建立蜗杆副准确的三维实体模型的方法.完成了一对平面一次包络环面蜗副的精确三维实体模型,然后以中间格式导入ABAQUS.利用有限元法分析接触载荷在轮齿之间的分布,发现接触载荷从啮入到啮出过程是逐渐减小的.利用有限元法研究了母平面倾角β对于接触载荷分布的影响,发现在蜗杆齿面不出现非啮合区的前提下,β较大时载荷分布更均匀.     

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。     

误差和载荷耦合作用下蜗杆传动的啮合控制

在考虑误差与载荷对蜗杆传动接触区域影响的基础上，提出了蜗杆齿面沿齿高方向的修形策略以控制其接触区域。同时，通过预设定的误差曲线对蜗杆齿面沿螺旋线方向修形以降低因误差和载荷变形所引入的传动比误差。弹性接触分析和传动比分析结果表明，蜗杆齿面沿两个方向同时修形能够实现蜗杆传动的啮合控制。     

接触线上载荷分布与齿间载荷分配研究

在文献［１］［２］的基础上，提出了一种求解滚锥包格环境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。