锥面双包络弧面蜗杆

本文提出一种新型的弧面蜗杆——锥面双包络弧面蜗杆传动。文中导出了蜗杆、蜗轮的齿曲面方程式和啮合条件方程式,并借助电算讨论参数对接触线形状和分布的影响,从而可以实现优化设计,这些参数是砂轮直径、半锥角、砂轮轴在垂直面内的倾斜角、蜗杆喉部直径系数等。本文又导出了啮合界限线和二次接触的计算公式(限于篇幅,K_σ~(ⅠⅡ)等的计算公式从略)。通过实例计算及实验研究,证实这种蜗杆具有良好的性能。     

双曲型二次包络弧面蜗杆传动的理论研究

本文对直线齿弧面蜗杆传动、平面二次包络弧面蜗杆传动、圆锥面二次包络弧面蜗杆传动及单叶旋转双曲面二次包络弧面蜗杆传动作了统一的研究;并运用参变量和集合的概念,以及矩阵和矩阵运算的数学方法,对这五种传动建立了统一的数学模型、计算机程序和统一的加工方法.从而不仅简化了弧面蜗杆传动的理论分析和计算工作,而且为弧面蜗杆传动的选型优化设计和工艺优化设计提供了新的途径.     

环面型两次包络弧面蜗杆传动的理论研究与参数分析

本文探讨了一种新型的“两次包络弧面蜗杆传动——环面型两次包络弧面蜗杆传动。在研究过程中,推导了关于两次包络的一系列计算公式,应用电子计算机计算了这种传动在不同参数时的接触线,两类界限曲线、诱导法曲率、润滑角及蜗杆轴截面”。并进行了较为系统的分析,得到了在小传动比范围内优于平面两次包络弧面蜗杆传动的结论。初步进行了参数分析并指出这种传动的实用价值和应用范围。在研究过程中,同时在理论上进行了计算简化和考虑了计算通用性。     

球面二次包络弧面蜗杆传动的理论研究

在避免蜗杆“根切”和“变尖”的条件下,减小蜗杆的喉径,提高蜗轮付的啮合效率及蜗轮轮齿强度,改善其结构的不合理性,已成为当前对“多头小速比”包络弧面蜗杆传动啮合原理研究的重要课题。本文对一种新型包络弧面蜗杆传动——“球面二次包络弧面蜗杆传动”进行了系统的理论研究,所得的结论表明,采用该传动对解决上述问题可以获得十分令人满意的结果。     

平面内齿轮包络凸环面蜗杆传动啮合性能分析

提出一种新型蜗杆传动形式——平面内齿轮包络凸环面蜗杆传动。以微分几何和空间啮合理论为基础建立该传动的啮合函数、齿面方程的数学模型。分析该传动的各种传动形式,研究其母平面倾角对啮合性能的影响规律。研究结果表明:母平面倾角决定传动副的接触线分布;平面内齿轮一次包络凸环面蜗杆传动具有良好的润滑性能;平面内齿轮二次包络凸环面蜗杆传动具有较高的承载能力。为研制承载能力高、润滑性能好、体积小的新型动力蜗杆传动形式提供理论基础。     

车削的圆弧齿圆柱蜗杆传动啮合原理

本文应用南开大学齿轮啮合理论研究组提出的“齿轮啮合的数学理论”,系统地研究了蜗杆轴截面为圆弧齿廓的圆柱蜗杆传动啮合原理。用矢量解析法推导出了这种蜗杆传动啮合原理的下列计算公式:1)、蜗杆齿面方程式;2)、啮合方程式;3)、接触线方程式,4)、啮合区方程式;5)、一类界限曲线方程式;6)、二类界限曲线方程式;7)、诱导法曲率计算公式;8)、接触线方向与相对速度方向夹角的计算公式。这些公式可用于分析蜗杆轴截面为圆弧齿廓的圆柱蜗杆传动的啮合质量。     

渐开线圆柱蜗杆传动啮合原理

本文应用南开大学齿轮啮合理论研究组提出的“齿轮啮合的数学理论”,系统地研究了渐开线圆柱蜗杆传动的啮合原理。用矢量解析法推导出了这种蜗杆传动啮合原理的下列公式:1.蜗杆齿面方程式;2.啮合方程式;3.接触线方程式;4.一类界限曲线方程式;5.二类界限曲线方程式;6.诱导法曲率计算公式,7.接触线方向与相对速度方向夹角的计算公式。这些公式可用于分析研究渐开线圆柱蜗杆传动的啮合质量。     

平面二次包络环面蜗杆传动接触状况分析

计算平面二次包络环面蜗杆融的接触线长度和了解蜗轮齿面接触区域的大小是蜗杆传动强度分析的基础。运用空间啮合原理等知识和数值积分的方法计算了蜗杆副接触线总长度, 接触线总长变动因数的概念,求出了齿面实际接触区域的大小。     

制造误差和载荷耦合条件下蜗杆传动的接触分析

平面二次包络环面蜗杆传动的接触分析对其齿面的接触控制具有重要意义，但目前对这类蜗杆传动的啮合分析大都基于刚性条件下，因而不能真实反映实际的接触状况。用接触有限无法分析了平面二次包络环面蜗杆传动在制造误差和载荷耦合作用下其齿面的接触情况：载荷在接触齿对间的分配、接触区域的形状及其变化规律。将此分析结果与刚性条件下的接触分析进行了对比，发现齿面接触区战发生了明显的移动。这种分析方法为该传动在实际工况下的啮合控制提供了一定依据。     

新型包络圆柱蜗杆传动的理论研究（I）

首次建立了双自由度运动状态下，用直线型切刀包络加工圆柱蜗杆传动的啮合原理数学模型．直线型切刀包络的圆柱蜗杆副中，蜗杆的轴向齿廓为凸齿廓，蜗杆与蜗轮是全台面接触，蜗轮齿面接触线较长，以这种接触传动为主传动应用在电梯曳引机上很理想．     

滚珠弧面蜗杆的界限函数及主曲率

本文以[1]中指状磨头磨削的滚珠弧面蜗杆为研究对象,分析其啮合情况,推导出啮合方程、一类、二类界限函数及滚珠与蜗杆齿面接触点处蜗杆齿面的主曲率公式,为滚珠弧面蜗杆传动的强度计算提供了理论根据。     

滚子包络端面啮合蜗杆传动的啮合性能分析

为了提高蜗杆的承载能力、传动精度和效率,提出一种新型蜗杆传动形式——滚子包络端面啮合蜗杆传动。根据微分几何和齿轮啮合原理建立坐标系,推导蜗杆齿面方程,以及诱导法曲率、润滑角、卷吸速度和自转角等齿面啮合参数计算公式,研究蜗杆主要设计参数对啮合性能的影响规律。研究结果表明:滚子包络端面啮合蜗杆传动的单段蜗杆与蜗轮同时啮合齿对数为5,具有较高的承载能力;最大润滑角达到89°以上,具有良好的润滑性能,为后续的优化设计确定了参数合理的取值范围。     

新型包络圆柱蜗杆传动的理论研究（Ⅱ）

首次建立了双自由度运动状态下,用环面砂轮包络加工圆柱蜗杆传动的啮合原理数学模型,用环面刀具包络成形的蜗杆副,蜗杆的轴向齿廓为凹齿廓,蜗杆与蜗轮为瞬时双线接触,并兼备了二次包络成形和凹面齿圆柱蜗杆的特征。这种新型蜗杆传动具有良好的应用前景。     

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.     

平面二次包络环面蜗杆的实体建模

介绍了平面二次包络环面蜗杆传动在国内外的发展历史,由于其具有瞬时双接触线、多齿同时啮合、接触点法向速度和综合曲率半径大、接触应力小等优良的传动特性使其应用范围很广。根据平面二次包络的成形原理详细推导出了蜗杆的轴向剖面4个端点处的空间螺旋线方程,以空间螺旋线为基础运用Pro/E中的边界混合特征等命令进行了三维实体建模,为运用数控机床制造平面二次包络环面蜗杆提供了较好的几何造型,为该产品的进一步参数化设计提供了依据。     

渐开面二次包络啮合分析及其二次接触特性

利用空间啮合原理对渐开面二次包络理论进行了深入的探讨，推导出啮合方程式、接触线方程，得出何种情况下齿面出现啮合界限线。     

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.     

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。     

龙门鉋床主运动机构蜗杆齿条传动的啮合原理

本文根据共轭曲面的空间啮合原理,求出了龙门鉋床上所用蜗杆齿条传动的啮合方程式及瞬时接触线方程式等,从而科学地分析了蜗杆齿条传动付齿面间的接触性质。     

实际工况下的包络环面蜗杆设计参数优化

平面二次包络环面蜗杆因具有承载能力大,润滑性能好,传动效率高等优点而得到广泛应用,但这种蜗杆传动对误差和受载变形的影响敏感.在实际工况条件下,作者基于传动副的实体模型,采用3-D接触有限元方法综合分析了平面二次包络环面蜗杆的母平面倾斜角β、蜗杆分度圆直径系数k1、主基圆直径系数kb和I传动比对传动副啮合性能和承载能力的影响,认为选取较大的母平面倾斜角β和较大的蜗杆分度圆直径系数k1对传动副的传动质量有利.这为在工程实际中结合具体工况优选设计参数提供了参考依据.