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。     

平面二次包络弧面蜗杆传动的研究与应用

“平面二次包络弧面蜗杆传动”是一种具有我国独特风格的新型弧面蜗杆传动。本文择要介绍了对该传动的研究与应用的主要结果。介绍了从研究传动的一般型式入手,把具有“两次接触”为特点的,典型的平面二次包络弧面蜗杆传动,当作它的一种典型情况;把常见的直线齿弧面蜗杆传动视为新型传动,当其平面萎缩为一直线时的一种特例。采用较简单的方法,导出了两类蜗杆两种型式传动通用的一般性啮合方程式,由这啮合方程式可一目了然地证明典型传动存在“两次接触”和“瞬时两线接触”的原因和条件。文中还利用通用方程式,有对比地计算分析了两类四种蜗杆传动的啮合特点,说明平面二次包络弧面蜗杆传动具有更好的磨削工艺性和啮合性能;指出典型传动蜗轮齿面的两次接触区在接触循环次数和诱导法曲率上存在的弱点,认为对“两次接触”应给以全面的估价,对一般型传动和选型问题的研究,应予以重视。此外,文中通过两次接触界限曲线和包络面界限曲线的研究,相应地讨论了有关“两次接触”、蜗杆根切和参数影响等问题。     

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.     

可展环面蜗杆传动齿面承载能力研究

利用接触线方程和接触区边界条件,以平面二次包络环面蜗杆传动为例,提出精确求解可展环面蜗杆传动接触区域以及接触线长度的方法,在此基础上,提出了一种计算齿面瞬态赫兹承载能力的新方法,计算并分析了蜗杆不同转角位置时齿面瞬态赫兹承载能力的变化规律,从而求得齿面的平均赫兹承载功率。理论计算结果与产品的实际承载状况较为相符。提供的计算方法,尚可推广应用到接触线、曲率半径、参啮齿数等作瞬态变化的其他啮合传动领域。     

直线接触的蜗杆传动理论分析

论证了实现正确啮合传动的条件、传动原理与传动实现方法,推导了齿面相对运动速度关系,分析了这种蜗杆实现精密传动的传动副结构特点和制造工艺特点,建立了蜗轮蜗杆传动的理论计算和结构设计原理与方法.这种基于空间相错轴螺旋齿圆柱齿轮传动直线接触原理的蜗杆传动为大传动比相错轴精密传动提供了一条新的途径,且具有若干显著优点.     

锥面包络环面蜗杆失配啮合传动的研究

提出了用不同产形面展成锥面包络环面蜗杆失配啮合传动的方法。用齿面接触分析法求解了失配啮合传动和齿面接触状态和运动精度。进行了相应的加工工艺试验和齿面啮合对检试验。理论计算和试验结果表明：该失配啮合传动可有效地降低包络环面蜗杆传动的啮合性能对制造误差的敏感性。     

变齿厚内齿轮包络外转子鼓形蜗杆传动啮合性能分析

针对机器人的结构模块化发展趋势及现有工业机器人关节减速器的不足,提出一种用于工业机器人智能关节的变齿厚内齿轮包络外转子鼓形蜗杆传动。基于空间啮合原理,建立了该传动的数学模型,推导了蜗杆传动的啮合方程、齿面接触线方程以及蜗杆的齿面方程,并导出了传动的诱导法曲率、润滑角和相对卷吸速度等计算公式。在大量数值计算的基础上,分析了该传动的蜗杆喉径系数、主基圆半径、母平面倾角等参数对传动啮合性能的影响。     

双导程精密蜗杆传动副设计及承载计算方法研究

针对双导程精密蜗杆传动副的设计理论不完善及承载计算方法缺失等问题,基于空间啮合原理,建立双导程蜗杆传动副啮合几何学模型,提出了传动副几何参数设计及侧隙调整设计等方法;基于ISO/TS 14521并利用相对计算方法,建立了双导程蜗杆传动副的传动效率、齿面磨损、齿面点蚀、齿根断齿等承载计算模型;设计研制了双导程精密蜗杆传动副样机并开展了传动性能测试。通过理论分析、仿真计算及样机性能试验,验证了设计方法的正确性及承载计算方法的可靠性,为双导程精密蜗杆传动副的广泛应用提供了设计分析的理论依据。     

自动扶梯用ZC1型蜗杆传动副啮合性能分析

为了改善ZC1型蜗杆传动副的啮合性能,有必要对蜗轮齿面瞬时接触线进行分析。基于空间传动的啮合理论,对自动扶梯用ZC1型蜗杆传动副进行数学建模,建立其二次包络的数学模型,推导出蜗轮齿面瞬时接触线方程,用MATLAB软件将蜗轮齿面瞬时接触线曲线描绘出来,并分析各主要设计参数对瞬时接触线的分布影响。结果表明中心距a、砂轮圆弧齿廓半径ρ、导程角γ均对蜗轮齿面瞬时接触线有一定影响。     

平面齿内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动副的误差分析

为了掌握平面齿内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动副的齿面真实啮合状况,对其进行误差分析。建立含误差的传动副啮合几何学理论,构建传动副的三维精确实体模型,研究理想状态下传动副的齿面啮合情况,并重点分析中心距及倾角等各项误差值对传动副真实啮合状态的影响规律。研究结果表明:传动副在理想状态下有5对齿同时啮合,瞬时接触线为直线且沿齿高方向平行分布;中心距误差和蜗杆轴向位移误差为负值时比其为正值时对传动副有利;轴间角误差、倾角误差及基圆半径误差对平面齿内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动副啮合状况的影响较大。     

非正交修形斜齿面齿轮传动接触应力计算研究

非正交修形斜齿面齿轮是一种具有普适性的交叉轴齿轮传动方式,目前还没有接触应力解析计算公式,只能依靠有限元软件进行接触应力计算。给出了其接触应力计算方法和相应的计算公式。首先,基于曲面啮合传动原理,推导了非正交修形斜齿面齿轮齿面方程;其次,建立含安装误差的接触分析坐标系,由齿面接触分析原理得到接触点及其曲率计算方程;最后,按赫兹接触理论推导出一般形式的接触应力解析计算公式,该接触应力计算公式可以计算正交与非正交、修形与非修形、直齿与斜齿等各种不同形式的面齿轮传动接触应力,通过编制程序快速计算出相应的接触应力。以某一设计参数的面齿轮副为例,应用提出的接触应力计算方法计算出接触应力,同时利用Abaqus有限元软件进行齿面接触应力计算,提取有限元计算的面齿轮齿面接触应力值,与解析计算公式的结果进行对比,两者误差为5. 23%左右。对比结果表明,给出的非正交修形斜齿面齿轮齿面接触应力计算方法与计算公式正确可行。     

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。     

平面包络内啮合蜗杆传动关键参数对接触区域的影响分析

为了研究关键设计参数对平面包络内啮合蜗杆传动接触性能及承载能力的影响。基于齿轮啮合原理,构建平面包络内啮合蜗杆传动的空间齿面接触线方程,利用数值计算方法求得空间齿面接触线,并将其映射到蜗轮齿面,通过分析中心距、传动比、母平面倾角、蜗轮回转轴倾角、蜗轮转角、蜗杆分度圆系数、主基圆系数等不同参数对蜗杆齿面接触区域的分布情况,找出合理的设计参数范围,此外,根据初步分析结果,选取一组较为合理参数生成了平面包络内啮合蜗杆传动的三维模型。研究表明,传动比、母平面倾角、蜗轮转角对平面包络内啮合蜗杆传动的接触区域有较大影响,母平面倾角在18°~36°、蜗轮回转中心轴倾角在30°~54°、蜗轮转角在90°~138°之间取值时,平面包络内啮合蜗杆传动的具有较好的接触区域。研究结果为平面包络内啮合蜗杆传动的后续研究奠定了理论基础。     

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。     

复杂齿廓齿轮传动接触区的数值分析方法

对复杂齿廓进行离散,采用移动最小二乘法进行插值重构齿面,进而采用数值方法求解传动过程中接触区的形状及其变化.采用减半递推技术进行接触区搜索,计算效率高,收敛快.编写相关程序对非渐开线变厚齿轮和渐开线包络环面蜗杆两种复杂齿廓齿轮传动进行接触区分析,分析结果验证非渐开线变厚齿轮可以实现空间线接触而渐开线包络环面蜗杆传动承载能力强的特点.将分析结果与有限元分析结果和试验进行比较,证明本文方法的精确性和实用性.     

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

作者们基于以下研究提出了精磨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接触轴线不对和传动误差的影响,开发和应用了数值的计算机程序。数值计算实例说明所提供的开发原理。     

面齿轮传动加载接触分析研究

面齿轮传动的加载啮合性能直接反映了传动质量的优劣。基于加载接触分析有限元原理,得出了面齿轮加载接触分析有限元模型的构建方法。选取一对五齿面齿轮传动有限元模型,研究了五种载荷工况下的面齿轮齿面接触迹、载荷分配和传动误差曲线,得到了面齿轮传动齿面接触迹、齿面接触力、重合度、传动误差曲线的变化规律,为高性能面齿轮传动的设计与研究提供了一种设计方法和手段。     

双自由度直线环面蜗杆副啮合分析及试验验证

为了提高直廓环面蜗杆副的接触质量,在加工直廓环面蜗杆直线刀刃转动时,再增加一个独立的沿着刀座轴线的移动,把刀刃由单自由度的运动变为双自由度的运动,从而得到一种新的环面蜗杆加工方法以及一种新的环面蜗杆传动,称之为双自由度直线环面蜗杆传动.建立这种环面蜗杆副的啮合分析数学模型,得到直线刀刃运动螺旋参数的计算公式;研究蜗杆头数和直线刀刃运动螺旋参数对蜗杆的根切界线、边齿顶厚、齿面接触区、蜗杆上双线接触区长度和蜗轮齿面上微观啮合质量的影响规律;采用普通滚齿机加工出一对这种环面蜗杆副,进行接触区试验,验证理论计算的结果.双自由度直线环面蜗杆传动可用于蜗杆头数多达6的场合;选择合适的直线刀刃运动螺旋参数可以得到比直廓环面蜗杆传动更好的接触质量、传动性能,具有实用价值.     

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