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.     

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.     

并列倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动啮合理论分析

基于单滚子包络环面蜗杆传动,修改得到了一种新型蜗杆传动——并列倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动.根据单滚子包络蜗杆传动原理以及空间齿轮啮合理论,构建了并列倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动的基础数学模型;以建立的数学模型为基础,分析推导了该新型蜗杆传动的基本特性参数——诱导法曲率、润滑角、自转角以及啮合方程、齿面方程等;根据得到的基本特性参数,分析了该新型蜗杆传动的啮合性能.结果表明,该新型蜗杆传动具有良好的啮合性能.     

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     

超环面行星蜗杆传动啮合齿廓的几何形状分析

针对超环面行星蜗杆传动减速器加工过程中测量的关键技术问题,建立基于转化机构的超环面行星蜗杆传动的 啮合坐标系统,推导了中心蜗杆和内超环面齿轮的齿面方程,完成中心蜗杆和内超环面齿轮齿廓的几何分析、最后完成 理论齿廓和实际齿廓的分析与对比。     

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。     

环面蜗杆齿面的计算机仿真

本文在建立柱面包络环面蜗杆传动的数学模型的基础上，运用三维计算图形技术，编制绘出环面蜗杆齿面正等轴测图的计算机程序，并对柱面包络环面蜗杆齿面及修形后的蜗杆齿面进行计算机仿真     

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。     

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。     

基于齿轮测量中心的环面蜗杆测量研究

基于啮合原理,本文在同一坐标系中推导了直廓和平面包络环面蜗杆的齿面方程。同时结合齿轮测量中心的测量方式和环面蜗杆的特点,确定了对环面蜗杆误差项目的测量方法,并分析了测量时的运动控制策略。在此基础上利用Vc++开发环面蜗杆测量软件,从而实现环面蜗杆的自动测量。     

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。     

TI 环面蜗杆砂轮磨齿原理

根据空间交错轴齿轮啮合理论，对ＴＩ环面蜗杆砂轮磨齿原理进行了理论研究，推导出了基本方程，分析了磨削渐开线直、斜齿圆柱齿轮时的接触线分布规律，并得到了齿面上不存在啮合界限线的判定条件，经微机模拟接触过程，表明此方法是一种高效的齿面磨削方法。     

阀门电动装置蜗轮蜗杆精确建模研究

蜗轮蜗杆是阀门电动装置的关键传动部件,进行精确的实体建模是进行有限元接触分析的前提,而蜗轮的齿面是复杂的空间曲面,是建模的难点。通过蜗轮蜗杆的啮合关系得出蜗轮齿面啮合方程,运用Matlab编程求解蜗轮齿面方程得到齿面上的离散点,再通过Pro／E逆向反求得到蜗轮齿面,最终实现蜗轮的精确建模。另外通过Pro／E建立蜗杆模型并对蜗轮蜗杆进行装配,经检验装配后无干涉存在,结果表明该方法能够准确地建立蜗轮蜗杆实体模型。     

Effects of Boundary Condition and Helix Angle On Meshing Performance of TI Worm Gearing

To exactly describe the contact state and contact area of tooth surface of toroidal involute (TI) worm gearing, the authors introduced boundary condition into contact line analysis. With helix angle chosen as parameter, the criterion for the existence of meshing boundary line on the surface of TI worm gearing is derived. Results show that there can be four situations for meshing boundary line on the tooth surface of gear, namely, inexistence of meshing boundary line, a unique line, two lines, and two coincident lines. If the helix angle is equal to or slightly smaller than the bigger angle, which makes two meshing boundary lines superpose, a preferable meshing performance is obtained. Computer simulation proves the validity of the above conclusion. Translated from Journal of Tianjin University, 2004, 37(10)     

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.     

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。     

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.     

用包络理论建立端面蜗轮副的通用数学模型

对一种新型的蜗杆传动——端面蜗轮副分析和建立了数学模型,运用包络理论,建立了端面蜗轮副的通用齿面方程,分析计算了齿面的综合曲率。为这类蜗杆传动的研制和CAD系统的开发奠定了基础。