精磨双凸面蜗杆的一对螺旋蜗杆传动的计算机设计、啮合的形成和仿真(续)

作者们基于以下研究提出了精磨蜗杆的螺旋蜗杆传动的计算机设计和分析方法。1．滚刀的理论螺线表面是用一维面生成的。2．蜗杆表面与滚刀螺线表面相比齿廓和轴向为凸面。3．蜗杆的双凸面可局部承受接触和获得给定范围的传动误差的预先设计的抛物线函数。蜗杆传动的计算机设计可以显示和避免蜗杆齿面形成奇异点和齿棱。模拟双凸面蜗杆和蜗轮齿面的啮合和接触来确定支承接触轴线不对中和传动误差的影响。开发和应用数值解的计算机程序。数值计算实例说明所提供的开发原理。     

环面蜗杆传动的加工设备

环面蜗杆传动过去称为球面或弧面蜗杆传动,其外形为圆环面中的一部分(内环面),如图1所示。环面蜗杆与它基本一致的滚刀滚切的蜗轮配合所组成的传动,叫做双包围环面蜗杆传动。这种传动,在正确设计和制造时,可以实现多齿接触、双接触线以及最有利于形成动压油膜的接触状态。因而     

准双导程蜗杆传动工程近似误差分析

以双导程直线接触偏置蜗杆传动原理为基础,提出准双导程蜗杆传动方法并进行传动误差分析。利用标准模数齿轮滚刀滚削加工蜗轮,利用传统阿基米德蜗杆的类加工方法切削加工蜗杆。分析准双导程蜗杆传动与双导程直线接触偏置蜗杆传动比的齿形误差来源,建立误差计算公式,并提出减小和消除误差的措施。设计了传动比为70和410两种准双导程蜗杆传动副,据此进行了传动试验。通过试验,验证了准双导程蜗杆传动的正确性和有效性。     

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.     

一种新型JK制点接触弧面蜗杆传动的研究

本文将对文[1]提出的一种新型点接触弧面蜗杆传动的研究归结为对蜗杆与滚刀的0～2阶关系的分析,证明了它是一种JK制啮合的蜗杆传动,并得出了避免实体干涉的条件;采用简便而独特的方法分析计算了齿面工作线,两次接触,接触椭圆及齿面接触带;在此基础上还拟定了实用的传动设计方法。文中还附有传动实例的数值计算结果。     

圆弧螺旋面包络环面蜗杆传动

作者曾提出新的环面蜗杆传动,即在滚齿机上用球面砂轮磨削环面蜗杆时增加一个螺旋运动,使母面成为圆弧螺旋面,并以平面二包磨头的基础作了大圆弧半径的接触线分析,制造了二包蜗轮副用于拉丝机的主传动上,通过研究用环面砂轮磨削面蜗杆,同样可得到这种传动;并解决了一包传动的母面蜗轮的通用滚刀齿形问题-圆弧螺旋面蜗杆,在本文中除讨论该传动副的接触线,诱导曲率和润滑角外,将研究用滚刀的加工方法、滚刀齿形成形原理及环面蜗杆的双面磨削法。     

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.     

轴向圆弧齿圆柱蜗杆的磨削

国产圆弧齿圆柱蜗杆传动减速器,在承载能力和传动效率方面不及国外同规格产品。其原因除几何参数和材质的选取外,加工精度是重要因素。当前我国一些主要厂家,在磨削轴向圆弧齿蜗杆齿面时,采用轴向齿廓样板检查工件而来修整砂轮。铲磨滚刀也是如此。这对于多头蜗杆蜗轮将产生较大的齿形和分度误差,导致装配时接触精度较低,造成非共轭接触,常须通过加载或     

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。     

点接触圆柱蜗杆传动

本文讨论齿轮滚刀滚切的蜗轮与蜗杆啮合所形成的局部共轭点接触蜗杆传动,导出了两齿面啮合的接触点公式,判别接触点邻域发生曲率干涉的相对法曲率公式,以及接触点处的瞬时传动比公式。最后以单头阿基米德蜗杆传动为例,作了分析和计算。本文认为,在局部共轭的点接触蜗杆传动中,齿轮滚刀滚切蜗轮的方法可简化加工工艺,提高传动的接触强度。     

Design and simulation of meshing of new type of worm-gear drive with localized contacts

The design and simulation of meshing of a single enveloping worm-gear drive with modified surfaces is presented. Generally worm-gear is generated by the hob which is identical, to the worm. This process guarantees the conjugation between the worm and the gear but results in a line contact at every instant which is very sensitive to misalignment. The localization of bearing contact is necessary to reduce the sensitivity of the worm-gear drive to misalignment. Practically this localization is achieved by application of an oversized worm type hob to cut the worm-gear. The oversized hob approach is very practical and effective to localize bearing contact but can not provide the conjugation between the worm and the modified worm-gear. This work proposes an analytical procedure to make the worm surface conjugate to the worm-gear which is cut by the oversized hob. The developed computer program allows the investigation of the influence of misalignment on the shift of the bearing contact and the determination of the transmission errors, the contact ratio and the principle curvatures. The developed approach has been applied for ZK type of single-enveloping worm-gear drives and the developed theory is illustrated with a numerical example.     

Parametric analysis of the end face engagement worm gear

A novel specific type of worm drive, so-called end face engagement worm gear(EFEWD), is originally presented to minimize or overcome the gear backlash. Different factors, including the three different types, contact curves, tooth profile, lubrication angle and the induced normal curvature are taken into account to investigate the meshing characteristics and create the profile of a novel specific type of worm drive through mathematical models and theoretical analysis. The tooth of the worm wheel is very specific with the sine-shaped tooth which is located at the alveolus of the worm and the tooth profile of a worm is generated by the meshing movement of the worm wheel with the sine-shaped tooth, but just the end face of the worm(with three different typical meshing types) is adapted to meshing, and therefore an extraordinary manufacturing methods is used to generate the profile of the end face engagement worm. The research results indicates that the bearing contacts of the generated conjugate hourglass worm gear set are in line contacts, with certain advantages of no-backlash, high precision and high operating efficiency over other gears and gear systems besides the end face engagement worm gear drive may improve bearing contact, reduce the level of transmission errors and lessen the sensitivity to errors of alignment. Also, the end face engagement worm can be easily made with superior meshing and lubrication performance compared with the conventional techniques. In particular, the meshing and lubrication performance of the end face engagement worm gear by using the end face to meshing can be increased over 10% and 7%, respectively. This investigate is expect to provide a new insight on the design of the future no-backlash worm drive for industry.     

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。     

Mathematical model and bearing contacts of the ZN-type worm gear set cut by oversize hob cutters

The ZN-type oversize hob cutter for cutting of worm gears is investigated. The mathematical model of the ZN-type worm gear set is developed based on the cutting mechanism and hob cutter parameters. Influences of oversize hob cutter regrinding, worm-thread number and assembly errors on the bearing contacts and kinematical errors of the ZN-type worm gear set are investigated. A numerical example is given to demonstrate the bearing contacts and kinematical errors of the worm gear set.     

采用碟形砂轮的斜齿面齿轮磨齿技术研究

为了制造出高精度硬齿面斜齿面齿轮和获得抛物线传动误差并改善啮合性能,对采用碟形砂轮加工双向修形的斜齿面齿轮的磨齿方法进行了研究。设计了渐开线失配的碟形砂轮齿面,分析了碟形砂轮磨削斜齿面齿轮的展成原理,根据展成原理和用渐开线失配的碟形砂轮并改变砂轮的运动,推导出双向修形斜齿面齿轮的齿面方程。给出了双向修形斜齿面齿轮的齿面计算和接触分析实例,结果表明:理论齿面的最大齿面误差为5.98×10-4μm,采用碟形砂轮加工双向修形斜齿面齿轮的磨齿方法是可行的,获得了斜齿面齿轮抛物线传动误差,避免了边缘接触并改善了斜齿面齿轮的啮合性能。     

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。     

用于磨削面齿轮的蜗杆砂轮修整方法研究

为了实现面齿轮磨齿加工,采用包络原理对面齿轮磨削蜗杆砂轮齿形进行设计,并对蜗杆砂轮的修整方法进行研究.建立了蜗杆砂轮齿面的包络坐标系;给出了蜗杆砂轮产形面方程;推导了蜗杆砂轮齿廓的曲面方程,利用Matlab软件对蜗杆砂轮齿廓进行了仿真,根据面齿轮磨削蜗杆砂轮的齿面生成原理,给出了修整工具的齿廓形状、齿宽限制以及修整工具...     

以蜗杆为母面的二次包络环面蜗杆传动

本文提出以蜗杆为母面，直接利用现有普通滚刀，在第一次包络时加工出蜗轮和蜗轮同开关的工具齿轮，实际只需加工出一个齿，做成沿螺旋线布刀的装配式刀具，这是一个更为经济而现有刀具不能加工的先进新方法。这种也能实现瞬时双线接触。     

XL400设备头架蜗轮严重磨损研究

针对专用设备头架传动机构上的蜗轮磨损过快问题,用蜗轮齿面的接触疲劳强度计算对蜗轮的磨损进行研究,提出了解决措施:用直廓环面蜗杆传动替代阿基米德蜗杆传动,实践表明此法简单可行,是解决蜗轮磨损问题的良好方法。