蜗轮蜗杆参数化设计及运动仿真

在Pro/E环境下,以蜗轮蜗杆零件的三维建模为基础,将变参设计巧妙融入到零件三维实体的创建过程中,通过生成的可视化变参对话框,实现蜗轮蜗杆的快速建模,在此基础上,对快速建模的蜗轮蜗杆进行了虚拟装配和运动仿真,为蜗轮蜗杆机构的后续研究奠定了基础.     

基于CATIA软件平台蜗轮蜗杆参数化设计

蜗轮、蜗杆是组成蜗杆传动的重要部件,蜗杆传动在工业生产中应用广泛。由于该传动的传动比较大,因此工业生产中适合作为减速装置。以CATIA软件为设计平台,着重从蜗轮、蜗杆零件的结构设计思路、参数计算方法和参数化建模过程等方面对蜗轮蜗杆设计进行了论述。     

基于UG的蜗轮蜗杆减速器课程设计研究与开发

本文以蜗轮蜗杆减速器课程设计为例,运用UG软件进行三维实体建模、虚拟装配并进行干涉分析、仿真运动及运动分析,得到位移、速度及加速度曲线。分析结果可验证蜗轮蜗杆减速器设计的合理性,还可以指导修改零件的结构设计,为下一步动力学仿真分析奠定基础,由此探索出一套基于UG的蜗轮蜗杆减速器设计方法。     

蜗杆蜗轮啮合中心距测量装置

我校承接了一批胶印机零件生产任务,在生产时出现蜗杆蜗轮啮合中心距测量的问题。如图1所示蜗轮,其外形为圆柱体,图中R15．5mm中心坐标点为与蜗轮相啮合的蜗杆安装中心,与左端距为（19±0．05）mm,安装中心距为（38±0．02）mm,因其空间坐标尺寸难以用常规方法测量,为此我们根据检测要求设计了蜗杆蜗轮啮合中心距测量装置,结构如图2所示。     

基于有限元法的蜗轮蜗杆热力学分析

蜗轮蜗杆在工作时会产生大量的热,使蜗轮蜗杆发生变形,产生热应力。以某单级蜗杆减速器的蜗轮蜗杆为研究对象,用SolidWorks建立蜗轮蜗杆实体模型,导入ANSYS WORKBENCH,首先对蜗轮蜗杆进行热分析,然后对其进行热力学分析。通过参数化设计的方法,分析了在特定结构载荷的作用下温度对蜗轮蜗杆的最大应力的影响,得出了最大应力随着温度的变化曲线。     

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。     

以Solid Works为基础的蜗轮蜗杆减速器设计探讨

本文首先简要分析了蜗轮蜗杆减速器的基本结构,利用Solid Works软件对箱体、蜗杆及蜗轮等零件实施三维设计,构建专门针对蜗轮蜗杆减速器的三维模型。借助于此软件内置的运动功能,连接计算机,开展仿真装配,并在上面对产品的加工制造、工艺规划、装配与调试以及减速器的模拟设计。     

组合式蜗轮滚刀的设计

蜗轮滚刀是加工线性蜗杆蜗轮传动所用的滚刀。它是利用蜗轮与蜗杆的啮合原理工作的,是按展成法原理加工蜗轮的一种常用刀具。蜗轮滚刀的外观和齿轮滚刀很相似,在设计上有很多相同之处。但是蜗轮滚刀却有它自己的特点即蜗轮滚刀的切削刃位置应该在基本蜗杆的螺纹表面上,它的基本蜗杆应符合被切蜗轮相啮合的工作蜗杆。因为切齿时,滚刀处于工作蜗杆的位置,与被切蜗轮相啮合。     

在螺旋铣床上用排刀铣蜗轮的经验

在螺旋铣床上加工蜗轮时,一般都用螺旋铣刀,并且对螺旋铣刀的要求非常严格,不但螺旋铣刀的模数(或径节)要和被加工的蜗轮的模数(或径节)相同,而且螺旋铣刀的直径还要和蜗杆的直径相等,这蜗杆是同被加工的蜗轮相咬合的。也就是说,加工不同的蜗轮(蜗杆也不同)时,要准备不同模数(或径节)、不同直径的螺旋铣刀。这对产品复杂、零件种类繁多、数量较少(指蜗轮)的工厂,是十困难的。我厂根据螺旋铣刀铣削原理,研究出用排刀代替螺旋铣刀来铣齿的方法,效果良好。     

合成型蜗轮蜗杆油的发展及应用

简述合成型蜗轮蜗杆油的发展现状、性能,介绍聚α-烯烃(PAO)、合成酯、聚醚(PAG)等在蜗轮蜗杆油中的应用,并对合成型蜗轮蜗杆油的未来前景进行展望。     

蜗杆传动的加速疲劳试验方法研究

基于疲劳寿命损伤理论,通过分析各级载荷对疲劳寿命的贡献,对零件损伤小的载荷,将其部分使用次数按其他载荷等级的频度分配。利用Ansys软件对蜗轮蜗杆进行动态分析,得到齿面接触应力结果;在n Code疲劳分析软件联合有限元分析结果与循环载荷时间历程,计算蜗轮蜗杆的疲劳损伤,通过试验进行验证。给出具体的计算方法,就蜗轮蜗杆的加速可靠性及可行性进行分析。     

火星探测器光学载荷回转台用蜗轮蜗杆设计

针对火星探测器光学回转台用传动装置的小质量、高精度、大传动比要求,设计了双段消隙蜗轮蜗杆。首先对结构进行设计,实现无回差运动;其次,对材料进行选取,详细设计蜗轮蜗杆以及调整垫尺寸;最后,采用聚酰亚胺和钛合金分别加工蜗轮蜗杆,并设计跑合试验、模拟热环境试验、以及力学试验验证所设计加工传动装置的实用性。仿真和试验结果表明所设计的蜗轮蜗杆满足要求。     

构建模型优化蜗杆车刀头计算

蜗杆蜗轮常用于传递两轴交错90°的运动,即直角传动,蜗杆蜗轮适用于减速运动的传递机构中。蜗轮齿形一般在齿轮机床上加工,而蜗杆齿形在车床上用蜗杆车刀进行切削加工。蜗杆车刀与梯形螺纹车刀基本上相同,但是,因一般蜗杆的导程角较大,在刃磨蜗杆车刀     

变齿厚蜗杆的数控车加工技术

蜗杆是机械产品减速机构中的关键、重要零件。变齿厚蜗杆比较特殊,由于齿左右侧的导程不一样,形成了齿厚均匀变化的外观。它的优点是：在使用中如果因为磨损导致传动间隙增大,这时只要调整一下蜗杆的轴向位置，就可以使蜗杆蜗轮传动副恢复到原来的精度，不需要更换蜗杆或蜗轮（见图1和附表）。     

尼曼蜗轮3维精确建模方法研究

尼曼蜗轮副具有很多优点,在批量较小、头数较多或模数较大的情况下,尼曼蜗轮采用通用五轴加工具有现实意义,为此提出了一种尼曼蜗轮精确建模的方法。根据蜗杆蜗轮范成加工原理,首先建立砂轮的圆环面方程、砂轮蜗杆的啮合方程、蜗杆齿面方程、蜗轮蜗杆啮合方程,接着根据蜗杆齿面方程和蜗轮蜗杆啮合方程求解得蜗杆蜗轮接触点的坐标公式,然后运用数值方法解得蜗轮齿面接触点云,进而根据点云数据进行拟合,从而生成蜗轮啮合齿面。以五头尼曼蜗杆副为例,通过设定蜗杆副的基本参数,运用上述精确建模方法生成了蜗轮3维模型。该方法不仅为蜗轮齿面修形建立基础,而且其思路还可用于其它圆柱蜗杆副的建模。     

斜齿轮代替蜗轮的应用

在机修中,有时需要更换蜗轮,若无现成刀具或切向刀架时,可用斜齿轮来代替蜗轮。 斜齿轮与蜗轮不同,斜齿轮一般以法向参数（法向模数ｍｎ、法向压力角αｎ）为标准值,其啮合蜗杆的线型为法向直廓蜗杆的延伸渐开线,而蜗轮是以端面参数（端面模数ｍｔ、端面压力角αｔ）为标准值,其啮合蜗杆的线型为阿基米德螺旋线（也有延伸渐开线或渐开线）。用斜齿轮代替蜗轮时,要设法解决这一矛盾。根据蜗杆导程角大小不同,可用不同的方法处理。 当蜗杆导程角γ不大,精度要求又不高时,可取蜗轮的端面模数作为斜齿轮的法向模数,用齿轮滚刀加工。…     

一种新型的蜗轮蜗杆机构

在三十年代曾有人提出将蜗轮齿换成有滚针支承的锥柱,并将蜗轮齿换成外圈转动的滚珠轴承,以减轻蜗轮齿与蜗杆螺旋面间的摩擦(参阅坪井通三《機械设計》和野口尚一《机构学》)。最近,美国新泽西州MAXAXAM公司试制出了类似这种结构的新型蜗轮蜗杆机构(Wriggle齿轮传动机构),结构见附图。它与普通的蜗轮蜗杆机构相似,但它用子弹头形的滚子代替了蜗轮齿,并采用了特殊形状的蜗杆     

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。     

在万能铣床上铣削蜗轮

在实际生产中,蜗轮加工一般是采用形状与蜗杆相同,仅外径稍大于蜗杆外径的蜗轮滚刀,如果模数相同而蜗杆的分度圆直径不同,则蜗杆的螺旋升角也不同,就要用不同的蜗轮滚刀在滚齿机上以展成方法加工。当生产数量很少时,制造专用蜗轮滚刀是很不经济的。因此,对精度要求不太高、数量较少的蜗轮,或者在投有滚齿机时也可在万能铣床上铣削蜗轮。     

ZA型蜗轮的精确建模与修形

研究了ZA型蜗轮的建模与修形技术,为蜗轮五轴数控加工编程提供精确的三维模型。建立车刀、蜗杆、蜗轮的坐标系,在此基础上得出车刀坐标系到蜗杆坐标系、蜗杆坐标系到蜗轮坐标系的转换公式;推导得出车刀刃口方程,根据车刀坐标系到蜗杆坐标系转换公式可得出蜗杆齿面方程;根据齿轮啮合原理,推导得出蜗杆蜗轮啮合方程;将蜗杆齿面方程、蜗杆蜗轮啮合方程、蜗杆坐标系到蜗轮坐标系的转换公式联立即为蜗轮齿面方程;根据蜗轮副啮合区的要求,对蜗轮齿面方程计算出来的齿面点集进行法向向内偏移,使得蜗轮齿面修鼓。最终的啮合区图表明:修形蜗轮与标准蜗杆的啮合性能符合使用要求。