一种结合Rosenbrock算法的混合MIMIC算法及其应用

蜗杆传动设计是机械设计中的一种,在各个领域中有着广泛的应用,具有传动比大,工作平稳等优点。但是在制造蜗轮时,往往体积过大,造成有色贵重金属的浪费,为了节约有色贵重金属,将蜗轮齿圈体积最小作为目标函数,构建一个数学模型,对其进行优化。将全局搜索能力强的MIMIC算法和局部求精能力强的Rosenbrock算法相结合,提出一种新的算法——Rb-MIMIC算法,将新算法应用在蜗杆蜗轮传动优化中,利用改进后的MIMIC算法进行优化得到满足性能约束条件的蜗杆头数,蜗轮模数和蜗杆直径系数。优化结果表明,Rb-MIMIC算法可以快速的对蜗杆传动进行优化设计,与常规优化设计的结果相比,蜗轮齿圈体积减少31%,为蜗杆蜗轮传动优化提出一种新的思路和方法。     

齿轮滚刀加工蜗输的误差分析

蜗杆传动具有结构紧凑,传动比大,功率大,传动平稳及噪音小等特点,生产中应用很广泛。 由于蜗轮的制造不能像齿轮那样用一把滚刀可加工各种不同齿数的齿轮(只要模数相同即可),而对不同号数的蜗轮付,要求专用的蜗轮滚刀来加工。目前刀具制造厂还没能力满足生产厂的要求,所以对没有自制滚刀能力的中小厂,在技革中大都采取用齿轮滚刀来加工蜗轮的近似加工方法。但往往由于对这种近似加工方法的造形误差不清楚,在设计和加工蜗轮时不能对症下药,致使加工出来的蜗轮付不能满足啮合要求。     

中心距200模数8锥蜗轮蜗杆的研制

锥蜗杆蜗轮传动是一种新型的蜗杆传动,它是用于两轴交错成直角的一种齿轮传动.锥蜗杆偏置于锥蜗轮齿面上的一侧,不是置于蜗轮的侧面.锥蜗杆的节锥角一般取5°,锥蜗轮的面角一般取8°,节面是圆锥面,所以称为锥蜗杆传动.(见图1).     

基于ABAQUS的碟式太阳能方位角驱动机构蜗轮蜗杆接触强度分析

蜗轮蜗杆是碟式太阳能方位角驱动机构的重要部件,为确保方位角驱动机构能够安全平稳的工作,要求蜗轮蜗杆工作时的接触应力小于材料许用应力.本文采用参数化建模法建立了蜗轮蜗杆实体模型并导入ABAQUS中得到多齿对蜗轮蜗杆接触有限元模型;基于非线性接触分析法,探索了蜗轮蜗杆啮合瞬间接触齿面的应力分布状况.结果表明:基于ABAQUS的蜗轮蜗杆接触应力结果与赫兹接触应力理论计算结果之间误差仅为1%,蜗轮蜗杆接触应力均远低于相应材料的许用应力,但齿根处最大应力值达到了258.3 MPa,且有明显应力集中现象,而增大齿根过渡圆半径能有效降低齿根应力,增大齿轮接触强度,但当过渡圆半径大于5 mm以后,蜗轮蜗杆难以正常啮合甚至已不能正常工作.     

摆线等距曲线蜗杆传动

摆线等距曲线蜗轩是一种新型的蜗杆传动。在主平面内,蜗杆的齿形为摆线的等距曲线,而与蜗杆相啮合的蜗轮则为内摆线等距曲线。本蜗杆传动具有以下三个基本特征:①双接线,②凹凸形,③包油腔。本蜗杆传动可利用现成的摆线齿轮滚刀切削蜗轮,具有效率高,承载能力大和成本低等优点。本文阐明了提出这种蜗杆的理论依据。     

曼德里五轴双导程蜗轮蜗杆测绘与加工

曼德里五轴A轴修复,双导程蜗轮、蜗杆已磨损.原设计采用双导程蜗杆具有这种齿厚从蜗杆的一端到另一端逐渐增大或减少的特征,所以可用蜗杆的轴向移动来调整蜗杆副的齿侧间隙,使之得到要求的侧隙,而无须增加新的结构或改变中心距.通过测绘、计算,确定了蜗轮与蜗杆的几何参数,消除蜗轮副间隙恢复精度功能;测绘时,一定要选在蜗轮、蜗杆未磨损或磨损轻微的部位进行测量,多测几个点,取其平均值,这样可以缩小与原设计参数的误差;重新加工蜗轮副的方法.     

蜗轮蜗杆减速机故障与维护分析

蜗轮蜗杆减速机作为一种常见的减速传动机构,有着广泛的应用。本文以封接面研磨机为例,对蜗轮蜗杆减速机在日常运行中的故障进行分析,从而总结出一套行之有效的维修、维护方法以适应连续生产的需要。     

阿基米德蜗轮齿面建模与计算

本文基于阿基米德蜗轮蜗杆(ZA蜗轮蜗杆)的加工原理及蜗轮蜗杆空间啮合原理,推导出阿基米德蜗轮齿面数学模型及蜗轮蜗杆啮合方程式。在蜗轮轴截面方向进行齿面网格划分,根据蜗轮蜗杆啮合原理以及齿面网格节点空间坐标的数值关系建立非线性方程组。最后通过MATLAB求解出阿基米德蜗轮空间网格点的坐标值及法矢,并在三坐标测量机上验证了算法的可行性。     

基于Solidworks的阿基米德蜗轮蜗杆的建模与装配

通过对阿基米德蜗轮蜗杆的整体结构分析,首先建立了中间平面内蜗杆齿廓与蜗轮齿廓以及螺旋线方程；接着采用Solidworks2010软件,分别对阿基米德蜗轮蜗杆进行三维建模,并进行装配.参数化的三维设计与装配既缩短了设计周期,也为后续进行的有限元分析、机构仿真提供了必要前提条件.     

加工和安装误差对无侧隙蜗杆传动接触线及齿廓的影响

在具有加工和安装误差的情况下,为了研究各蜗杆参数对无侧隙双滚子包络环面蜗杆的齿廓及蜗杆齿面接触线的影响规律,建立了包含加工误差和安装误差的蜗杆传动啮合函数,建立了蜗杆齿面接触线及蜗杆齿廓方程,利用三维建模技术分析了蜗杆、蜗轮轴交角误差,中心距误差,蜗杆轴向窜动误差,蜗轮滚子齿距角误差,砂轮滚子偏距误差,转角误差等对蜗杆齿廓的影响,同时分析了在误差作用下蜗杆齿面接触线发生的变化,并进行了运动学仿真.研究结果表明:转角误差、砂轮滚子齿距角误差达0.5°时对蜗杆齿廓影响较为明显,即容易产生卡死现象;当蜗杆轴交角误差达0.5°时,整个蜗杆齿廓产生了严重变形,且蜗杆轴断面变为椭圆形,极易发生蜗轮轮齿折断现象;其他误差在1 mm以内时对齿廓及齿接触线的影响较小.     

不同中心距下汽车EPS蜗轮蜗杆接触强度的研究

为了探究汽车电动助力转向系统(the Electric Power Steering System,EPS)蜗轮蜗杆中心距与蜗轮受到的最大接触强度之间的数学关系,借助解析法以及有限元法对蜗轮蜗杆啮合时蜗轮受到的最大接触应力与蜗轮蜗杆中心距的关系进行研究。结果表明:蜗轮在退出啮合的瞬间受到的最大接触强度随着中心距的增加先减小后增大并与某一六阶函数有很高的拟合度;在实际运用上,可以通过拟合曲线预测不同中心距下蜗轮受到的最大接触强度,对研究蜗轮蜗杆的损伤以及寿命有一定的参考价值。     

基于CATIA的EPS渐开线蜗轮蜗杆参数化建模及仿真

电动助力转向系统是新能源汽车研发的核心技术之一,蜗轮蜗杆是电动助力转向系统助力传动的关键零部件。为了提高蜗轮蜗杆设计效率,降低研发成本,以某研究院的某型电动助力转向系统蜗轮蜗杆为原型,基于CATIA V5 R20软件,详细介绍了其参数化建模方法。并利用ANSYS软件对所建立的模型进行了有限元仿真分析,分析表明所选参数下的蜗轮蜗杆最大接触应力能满足强度要求。     

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．     

基于VC++软件的蜗杆蜗轮设计计算系统

本文介绍了VC 开发软件的功能,分析了目前设计蜗杆蜗轮中存在的许多问题,进而提出VC 开发软件对蜗杆蜗轮设计编程,给出了系统的程序流程图,同时介绍该系统中数据库的使用。     

基于Kisssoft与Workbench的汽车EPS蜗轮蜗杆优化设计

文章通过分析蜗杆头数和蜗轮齿厚对蜗轮蜗杆机构效率和齿根弯曲强度的影响,采用三头变齿厚蜗轮蜗杆机构,利用Kisssoft和Workbench软件对其建模,对结构参数、安全系数和齿根弯曲强度进行设计计算.通过实验验证,结果表明优化后的蜗轮蜗杆机构的输出效率提高7%,齿根弯曲强度的安全系数达到1.65以上,满足设计要求.     

蜗杆加工方法

采用法向装刀法车削蜗杆,可以避免由于蜗杆的螺旋升角大,车削过程中刀具刚性差、易打刀等缺点,实现蜗杆的加工;铣削蜗杆也是蜗杆螺纹加工的一种重要方法,并且2采用螺纹切头切削蜗杆的方法广泛应用于大批量流水生产中。     

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，骼直线型切刀包络加工圆柱锅杆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廊，蜗杆和蜗轮是全齿面接触，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。     

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．     

蜗杆磨削加工中的齿距误差分析

蜗杆蜗轮机构作为传动元件,广泛应用在各类机床中。近年来随着精密机床的需求不断增多,给蜗杆的制造精度带来了更高要求。蜗杆的齿距精度直接影响着蜗杆的传动精度,是蜗杆加工过程中,重要精度控制项。通过对蜗杆磨削加工中的齿距误差分析,找出影响蜗杆齿距精度的误差因素,采取相应措施,消除误差因素,提高蜗杆的磨削精度。     

延长渐开线蜗轮齿厚和公法线长度的计算

解决在精密机械传动中广泛使用的延长渐开线蜗轮付中的蜗轮在加工中直接检测参数齿厚和公法线的计算问题,可以提高加工精度和生产效率,因此有直接的经济和生产上的价值。本文利用分析的办法,在精度|ε|≤10~(-9)的条件下,首次求得延长渐开线蜗轮齿厚和公法线的精确解。与此同时,本文还给出作为蜗杆直线齿廓另二例:阿基米德蜗轮和渐开线蜗轮齿厚和公法线问题的解。