大锥面二次包络环面蜗杆副传动的啮合特征及其应用

推导了大锥面二次包络环面蜗杆传动齿面方程和主要啮合指标的数学表达式 ,通过实例计算得出这种新型蜗杆副具有类似于平面二包蜗杆副的传动啮合性能 ,并得出由于采用大锥面砂轮作为工具母面磨削蜗杆两侧齿面时不需翻转磨头 ,该新型蜗杆副比平面二包的生产效率更高     

直廓环面蜗杆齿面直线性磨削方法的研究

直廓环面蜗杆的基本特征是其齿形在轴截面内为一条直线，因此在保证加工时不破坏这一基本特征，是衡量磨削加工方法是否可行的重要准则。本文结合工厂实际加工工艺，提出了用小圆柱面砂轮磨削直廓环面蜗杆的新方法，建立了数学模型。用计算机计算具体实例，精确的计算出其轴截面齿形；从理论上证明了这种磨削方法能保证蜗杆齿面轴截面齿形的直线性。     

一种新型的精密分度蜗轮副

提出新型分度机构所具有的一系列特性，给出了理论证明，蜗杆蜗轮均可制成硬齿面，分别用平面砂轮磨削，因而分度精度高，使用寿命长。     

基于虚拟中心距加工原理的新型平面二次包络环面蜗杆数控磨床设计及关键技术研究

针对新型平面二次包络环面蜗杆数控磨床研发中的难题,在蜗杆齿面的成形原理及传统磨削方法的基础上分析了齿面的虚拟中心距磨削原理及关键技术,论证了四轴四联动磨削方法的可行性并提出了新型磨床的结构布局及总体设计方案;针对产形面到摆头回转工作台中心轴线距离过大以及砂轮产形面上的磨削点到联动回转工作台中心轴线距离过大的两类难题,在结构布局上提出了砂轮倾角式磨头设计匹配磨头内藏式的设计方案,对于砂轮的修整及补偿方式提出了主轴平移修砂的设计方案,解决了在磨削过程中,因联动回转工作台回转误差所造成的砂轮磨削区域形位超差的问题并完成了机床虚拟样机的设计。     

七轴四联动数控环面蜗杆磨床的研制

环面蜗杆加工的低精度和低效率问题,成为制约环面蜗杆发展的主要因素。针对精密磨削平面包络环面蜗杆和锥面包络环面蜗杆,运用虚拟中心距加工原理,研发了七轴四联动数控环面蜗杆磨床。工件在机床上只需一次装夹即可自动完成左右齿面的磨削。操作者不需要手动编程,只需在磨削软件中输入工件参数,即可自动生成加工程序。在研制的数控环面蜗杆磨床上进行平面包络环面蜗杆的试切实验,结果表明研制方案可行、精度可达预期要求。     

基于UG二次开发的直廓环面蜗杆副虚拟加工建模研究

针对直廓环面蜗杆副空间齿面的复杂性,利用UG提供的二次开发平台UG/Open完成了直廓环面蜗杆副虚拟加工建模。通过ADAMS软件对模型进行动力学仿真分析,结果表明:蜗杆转速恒定,蜗轮转速与理论值相比相对误差仅为0. 26%,验证了直廓环面蜗杆副模型的正确性。     

直廓环面蜗杆的变参数修型理论

从理论上推导了直廓环面蜗杆修型前后的曲面空间数学表达式 ,并从两方面对直廓环面蜗杆的对称修型进行具体的探讨和计算 ,使蜗轮齿面的动压油膜面增加 ,蜗杆传动性能大为改善。     

特殊齿廓齿轮数控磨削加工技术的研究

提出了一种使用普通蜗杆砂轮数控加工特殊齿廓齿轮的方法;针对要求加工的特殊齿廓,提出了一种基于数值算法的渐开线旋转定位方法;利用砂轮的径向、切向联动变位原理,研究了基于六轴五联动数控系统采用普通蜗杆砂轮磨削特殊齿廓齿轮的联动控制模型,给出了实时插补脉冲量计算方法;并编制了相应的计算机仿真程序,验证了该加工方法的可行性,从而实现普通蜗杆砂轮高效地磨削特殊齿廓齿轮。     

渐开线蜗轮的精确建模与修形

为了适应单件、小批量生产模式,文章提出了一种新的渐开线蜗轮修形建模技术。根据微分几何与齿轮啮合原理依次推导得出蜗杆齿面方程、蜗轮副啮合方程,进而得出蜗轮齿面方程。将蜗轮齿面方程计算出的齿面点云沿齿面法向偏移,得出修形后的齿面。对蜗杆与修形蜗轮的动态啮合进行有限元分析,得出接触区与传动误差。分析结果表明,文中的修形建模方法精度高、啮合性能良好、调整方便。这种修形建模方法还可以用于其它类型的圆柱蜗轮副。     

圆柱及环面蜗杆传动副承载能力分析与试验

针对某工程机械的实际运行工况和设计参数要求,建立蜗杆传动副优化设计目标函数及工况约束。设计并优化圆柱蜗杆传动副和环面蜗杆传动副,分析2类蜗杆传动副在工作载荷和静态自锁载荷下的齿面接触特性;研制对应2种类型蜗杆副传动样机,搭建传动副样机性能测试试验台,开展传动副的负荷运转试验并对比考察齿面磨损情况。结果表明：在相同的设计参数、加载方法和加载载荷下,环面蜗杆副相较于圆柱蜗杆副,同时接触齿对较多,齿面等效应力和等效应变较小,齿面磨损较轻,承载能力更高。     

双包络TI-环面蜗杆传动的二次包络分析

在一次包络分析的基础上,着重进行了二次包络齿面接触分析,推导出了蜗杆和蜗轮齿面方程。齿面接触分析表明：齿面呈双线接触,润滑条件好,承载能力大,在重型机械传动装置中具有实用价值。     

存在装配误差时TI蜗杆传动接触分析

利用三维图形和数值分析相结合的方法,研究了存在装配误差时TI蜗杆传动齿面接触的求解问题.借助蜗杆蜗轮齿面接触的三维直观效果,采用数值逼近的方法确定了TI蜗杆传动齿面接触位置,在此基础上分析了装配误差对TI蜗杆传动啮合接触性能的影响.     

蜗杆砂轮磨齿机切向差动磨削的研究

对蜗杆砂轮磨齿机磨削斜齿轮的工艺进行了深入的研究,提出在无差动结构的蜗杆砂轮磨齿机上进行切向差动磨削的技术方案,并在YKA7232蜗杆砂轮磨齿机上的实现了这一方法。利用该方法可有效地提高对斜齿轮的磨削精度,同时也扩大了蜗杆砂轮磨齿机磨削斜齿轮的规格范围。     

基于随动控制的蜗杆检测系统设计

提出一种基于随动预定位技术的环面蜗杆检测方法,通过建立蜗杆运动与测头运动的对应关系的理论模型,以每个采样点测量的蜗杆实际运动坐标映射下一采样点的测头坐标,再采用时间细分技术的高精度运动控制将测头提前定位到下一采样点,从而实现环面蜗杆加工误差的在线随动测量、特定喉部半径下的实际空间螺旋线测量。通过不同喉部半径下的多条螺旋线构建出环面蜗杆的实际轮廓面形,再与理论模型比对后获得相应的加工误差,根据这种方法设计了上、下位机组成的检测系统。     

Hob for worm gear manufacturing with circular profile

A method is developed for the design and manufacturing of the hob for processing a worm gear with circular axial profile. The calculation includes the determination of the generator surface and the cutting edge profile of the hob, the profile of the conical, dished, and pencil-type grinding wheel for relief grinding the hob teeth, the optimal values of setting angles of the grinding wheel axis to improve the precision of the resharpened hob, and the determination of deviations of the cutting edge of the resharpened hob from the required profile. The corresponding computer program is developed. By using this program the influence of the lead angle of the hob and the diameter of the dished grinding wheel for hob tooth relief grinding on the optimal values of setting angles is investigated. The obtained results show that by using the optimal machine setting, the precision of the resharpened hob is considerably improved.