单双滚柱包络环面蜗杆传动的理论与试验研究

滚子包络蜗杆传动作为一种新型传动装置,在机器人关节、包装生产线、数控机床回转中心等领域已逐步得到应用,但对经典的单、双滚柱传动的相关原理却未建有统一的分析理论。针对这一问题,基于齿轮啮合原理和空间啮合理论,首次构建了统一的单双滚柱包络环面蜗杆传动的啮合方程、诱导法曲率、润滑角、滚柱自转角、卷吸速度、螺旋升角、接触线方程等,并利用Matlab软件进行了数值分析研究,从理论上阐释了单滚柱包络环面蜗杆传动与双滚柱包络环面蜗杆传动这两种主要滚柱包络蜗杆传动在传动原理、传动性能等方面的差异,进一步地对单双滚柱做了传动效率试验。研究结果表明:未发现两者之间在传动效率上有较大差异,单滚柱包络环面蜗杆传动在单纯考虑上述各关键技术指标时要较双滚柱包络环面蜗杆传动具备更多优势,且在加工制造、安装调试等方面更简单,但当涉及消除齿侧间隙的功能时,双滚柱包络环面蜗杆传动具备更好的自动调节优势,此研究为推动滚柱包络环面蜗杆传动的应用与提升其相关性能指标奠定了理论基础。