环面蜗杆滚子蜗轮传动设计

本文全面论述了环面蜗杆滚子蜗轮传动的啮合原理、啮合参数及其强度,并提供了设计计算公式。     

环面滚珠蜗轮磨削问题的探讨

本文介绍了适合磨削环面滚珠蜗轮的磨具、磨削方法以及相应的磨削装置。根据齿轮啮合原理和滚珠螺旋传动的设计准则可知,采用该方法磨削的环面滚珠蜗轮与滚珠之间可达到或接近滚珠螺旋传动的最佳接触。     

滚子包络环面蜗杆传动副装配误差分析

为了掌握装配误差对滚子包络环面蜗杆传动副齿面接触的影响规律,基于齿轮啮合原理和微分几何原理,在滚子包络环面蜗杆传动副的理论啮合几何学模型的基础上,建立了考虑中心距误差、蜗杆轴向误差、蜗轮轴向误差和轴交角误差等4项装配误差的传动副干涉分析模型,提出了传动副在2种干涉情况下的定量评价指标及其数值计算方法,通过实例计算验证了数学模型的正确性.实例分析结果表明:滚子包络环面蜗杆传动副的理论接触线为中间平面附近的一条空间圆柱螺旋曲线;在装配误差的各分量中,蜗杆轴向误差对接触干涉情况影响最大,蜗轮轴向误差影响最小.     

滚锥包络环面蜗轮副的研制与试验

滚锥包络环面蜗轮副是笔者研制成功的一种啮合齿面间呈一滚动摩擦。蜗杆与蜗轮均为硬齿面,适于动力传动的新型环面蜗轮副。本文叙述了该轮副的设计、制造与试验等方面的内容。     

倾斜式双圆柱滚子包络环面蜗杆传动的等温弹流润滑分析

为了研究倾斜式双圆柱滚子包络环面蜗杆传动的共轭齿对在啮合传动过程中的润滑特性,在其啮合理论和弹性流体动力润滑理论的基础上,根据牛顿流体弹流润滑模型建立了倾斜式双圆柱滚子包络环面蜗杆传动的等温弹流润滑简化模型及线接触弹流数学模型,利用牛顿迭代法和牛顿-拉夫逊法进行了数值求解,得到了该传动副的油膜压力及油膜厚度曲线,并据此分析了滚柱半径、喉径系数、滚柱偏距、倾斜角对弹流润滑特性的影响。结果表明:该传动副具有较好的润滑性能;喉径系数和滚柱偏距是影响润滑特性的重要因素,滚柱半径和倾斜角对润滑特性的影响较小;蜗轮齿顶处的润滑效果优于蜗轮齿根处;要使传动副保持良好的润滑性能,喉径系数不宜过小,滚柱偏距不宜过大。     

平面包络环面蜗杆副精确实体模型的建立

基于齿轮啮合原理,建立了平面包络环面蜗杆副的数学模型。结合工程实际,深入分析了蜗杆、蜗轮的几何特征。以典型传动蜗轮齿面二次区为例,研究了信息点呈不等距分布的复杂曲面的构造方法。结果表明:主曲线采用平面曲线,交叉曲线采用非均匀有理B样条曲线(NURBS)构造的空间曲面精度高且易于编程实现。基于Unigraphics-Grip编程开发平台开发了平面包络环面蜗杆传动实体建模系统,并通过实例验证实体模型的精度:特征点的最大线偏差为4.7μm。     

滚齿机加工平面二次包络环面蜗杆副的误差因素和改进措施

分析了加工平面二次包络环面蜗杆副传动的加工误差产生原因，运用空间啮合原理知识，计算在实际加工情况下的法向弦齿厚大小，以此作为检测蜗杆的加工尺寸，采用一系列手段严格控制加工工艺，达到控制加工误差的目的，并利用电封闭蜗杆蜗轮转动试验台对所加工的蜗杆副进行试验，其传动效率令人满意。     

双圆环面二次包络环面蜗杆传动的啮合界线与蜗杆螺旋面的结构

推导了双圆环面包络环面蜗杆磨齿啮合界线方程及其与相配蜗轮啮合的啮合界线方程.阐明双圆环面二次包络副的二次包络啮合界线与一次包络啮合界线共轭线重合,是二次包络新接触线族的包络线,与二次包络原接触线族相交,将蜗杆螺线面划分为单线接触区与双线接触区,从而诠释了双圆环面包络环面蜗杆螺旋面的结构.同时指明,可以通过合理搭配参数,调整二次包络啮合界线沿蜗杆轴向的位置,增加瞬时接触线的总长,提高传动副承载能力.     

环面蜗杆类零件实体建模研究

针对机械创新设计中具有共轭曲面零件的三维虚拟造型问题，提出了一种基于齿形特征，用于环面蜗杆类零件实体建模的方法．运用共轭曲面的啮合原理进行分析，根据环面蜗杆类零件齿面均由蜗轮轮齿包络形成的特点，由蜗轮齿形特征确定并生成蜗轮轮齿实体(模型)．考虑运动规律，对每个啮合位置的蜗杆实体与蜗轮轮齿实体进行布尔减运算，进而实现环面蜗杆零件的实体建模．在AutoCAD环境下，应用Visual USP语言开发程序，分别以滚柱、滚锥、纵向圆柱包络蜗杆为例进行了实例计算及制图，所生成的实体模型能够真实反映出给定的参数，可用于齿廓形状及尺寸的分析．     

变齿厚平面蜗轮传动的弯曲应力分析

变齿厚平面蜗轮传动的全称为"侧隙可调式变齿厚平面蜗轮包络环面蜗杆传动",它是介于传统"运动传动"和"动力传动"之间的一种新型精密动力传动.利用啮合原理的知识,笔者推导出变齿厚平面蜗轮传动副的齿面方程.在此基础上,又用I-DEAS8.0软件建立了具有精确齿廓形状的变齿厚平面蜗轮传动副的实体模型,并对变齿厚平面蜗轮传动副进行了有限元分析,求解出了该传动副的主应力分布、齿间载荷分配等情况,为这种蜗杆传动的强度和性能分析提供了一定的依据.     

二次包络环面蜗杆传动齿面修形的效果

提出了对二次包络环面蜗杆传动修形的方法，以降低蜗轮副对制造误差的敏感性。用齿面接触分析法求解了存在制造误差对修形传动的齿面接触状态和运动精度，结果表明：修形蜗轮副可以避免或有效缓解制造误差造成的齿面边缘接触，明显降低蜗轮副的运动误差。     

锥面包络圆柱蜗杆传动可控失配修形的研究

对锥面包络圆柱蜗杆传动（ZK蜗杆传动）进行了可控修形，分析了修形传动的基本原理。提出了通过改变蜗杆齿面接触的位置及曲率修正量来改变传动的齿面接触状态的方法，修形加工可通过改变砂轮的几何尺寸及安装参数来实现。     

锥面二次包络环面蜗杆传动齿面接触及运动精度的研究

对存在加工及装配误差的锥面二次包络环面蜗杆传动进行了接触分析，探讨了各种制造误差对齿面接触质量和运动精度的影响规律和影响程度，提出了矫正由加工误差引起的齿面接触偏倚，减小运动误差的装配调整作业法。     

包络环面蜗杆传动的承载接触研究

用罚函数接触有限元法分析了包络环面蜗杆传动的轮齿应力、接触齿面上接触力分布、接触区的形状以及接触中心的偏移状况,研究了不同载荷作用下瞬时啮合齿对间的载荷分配和接触区域的变化规律;并用三维光弹实验验证了在载荷作用下包络环面蜗杆传动轮齿间的接触应力分布和载荷分配情况,其实验测试结果与用接触有限元分析所得数据具有一致性。     

包络环面蜗杆传动的实体建模和几何分析

基于曲面包络理论和计算机图形学,讨论了包络环面蜗杆的实体建模方法,并在实体模型的基础上进行了包络环面蜗杆传动的装配模拟及配对齿面的间隙和干涉分析,考察了加工和装配参数的调整对齿面啮合与接触的影响．     

滚锥包络环面蜗杆传动齿面载荷分析与应力研究

采用有限元弹性接触分析与I-DEAS工程分析软件相结合的方法，在SUN-4工程工作站上对一种新型传动-滚锥包络环面蜗杆传动进行了研究。对瞬时三个齿对间啮合的滚锥包络环面蜗杆传动的齿面载荷分配、轮齿齿面接触力分布及弯曲应力分布、接触应力分布等进行了分析，为该种新型传动的进一步研究提供了理论依据。     

双包络环面蜗杆传动润滑机理的模拟试验研究

根据双包络环面蜗杆传动的接触特性和润滑油膜的形成特点，提出了能模拟该蜗杆传动挤夺效应和吸效应共同作用的简化接触模型，并设计了相应的模拟试验台。利用试验台对挤压效应和卷吸效应耦合作用的润滑机理进行了试验研究，同时分析了主轴转速，加载速度，油腔深度等对接触面间润滑油膜的形成和承载能力的影响，取得了一些有益的结论。     

可控二级啮合特性的蜗轮滚刀设计

圆柱蜗轮副的承载能力与蜗轮副齿面的失配方式和失配量密切相关。本文给出了失配蜗轮副齿面接触特性的计算方法,并在此基础上制定了控制齿面接触特性及对蜗轮滚刀的设计和安装参数进行优化综合的计算方法.按照本文所述方法设计的滚刀,不仅可以完全无除修磨蜗杆这一费工费时的旧工艺,得到具有良好的啮合特性和很低的误差敏感性的蜗轮副,还可以使滚刀在允许的重磨范围内使用时,除了接触区的宽度略有变化外,蜗轮副的运动平稳性和接触区位置基本保持不变.由于不修磨蜗杆,蜗轮副可以完全互换.     

滚珠蜗杆传动的研究

提出了一种新型的蜗杆传动装置－－滚珠蜗杆传动。初步研究了它的啮合理论，设计要点，并作了初级工业样机。     

平面二次包络环面蜗杆传动副在集装箱中应用的研究

根据散装水泥贮运集装箱的运行要求，探讨以平面二次包络环面蜗杆传动副和为其升降系统传动装置的可行性。使用实践证明，在相同的使用条件下，平面二次包络环面蜗杆传动副的传动性能比普通蜗轮蜗杆传动副好。