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。     

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.     

平面二次包络弧面蜗杆传动的研究与应用

《平面二次包络弧面蜗杆传动》是一种具有我国独特风格的新型弧面蜗杆传动。本文择要介绍了笔者对该传动的研究与应用的主要结果。 笔者从研究该传动的一般型式入手,把具有“两次接触”为特点的,典型的平面二次包络弧面蜗杆传动,当作它的一种典型情况;把常见的直线齿弧面蜗杆传动视为新型传动,当其平面萎缩为一直线时的一种特例。文中采用较简单的方法,导出了两类蜗杆两种型式传动通用的一般性啮合方程式,由这啮合方程式可一目了然地证明典型传动存在“两次接触”和“瞬时两线接触”的原因和条件。文中还利用通用方程式,有对比地计算分析了两类四种蜗杆传动的啮合特点,说明平面二次包络弧面蜗杆传动具有更好的磨削工艺性和啮合性能;指出典型传动蜗轮齿面的两次接触区在接触循环次数和诱导法曲率上存在的弱点,认为对“两次接触”应给以全面的估价,对一般型传动和选型问题的研究,应予以重视。此外,文中通过两次接触界限曲线和包络面界限曲线的研究,相应地讨论了有关“两次接触”、蜗杆根面和参数影响等问题。     

无侧隙平面一次包络端面啮合环面蜗杆副弹流润滑分析

为了研究无侧隙平面一次包络端面啮合环面蜗杆副共轭齿对在运行周期内的润滑性能,结合经典啮合理论,通过改变工具母面的转角参数,得到了重构接触线后端面式啮合的三维数学模型,并针对蜗杆两段式啮合的特点,构建了对应的弹流润滑模型,最后对共轭齿对啮合处在一个工作周期内的润滑特性和最小油膜厚度分布规律进行了分析。结果表明:啮入端沿接触线处的最小油膜厚度大于啮出端的最小油膜厚度;根据最小油膜厚度与膜厚比的分布情况,可知该传动在整个周期内主要以部分弹流润滑为主;适当地增大蜗杆分度圆直径和工具母面的产形倾角,能够有效地改善该新型蜗杆副的润滑特性。     

圆柱蜗杆传动曳引机的剖析与改进

以曳引机用锥面包络圆柱蜗杆为例,对圆柱蜗杆传动的啮合进行理论分析,并在开放功率流式齿轮试验装置下,对YJ240型圆柱蜗杆传动曳引机的效率和承载能力进行科学实验.根据圆柱蜗杆传动曳引机在承载能力、传动效率、齿侧间隙调整可能性等方面存在的不足,提出采用具有自主知识产权的变齿厚平面蜗轮作为电梯曳引机的主传动机构,以提高电梯曳引机的整体性能.     

点接触曲线构型内啮合齿轮传动接触特性分析

内啮合齿轮传动具有结构紧凑、体积小、承载能力高等特点,在行星齿轮传动机构中获得广泛应用。为进一步提高内啮合齿轮副传动性能,在齿轮共轭曲线理论的研究基础上,本文提出一种点接触曲线构型内啮合齿轮传动形式,建立点接触曲线构型内啮合齿轮传动基本数学模型,通过空间共轭曲线副实现较灵活的齿面设计,满足高性能使用需求。分析点接触曲线构型内啮合齿轮副接触特性,建立齿面运动分析模型,探讨连续旋转运动下齿面实际啮合特征;提出适用于该内啮合齿轮副的齿面重合度分析计算方法,推导依据空间共轭曲线副评判成型齿面滑动率的一般计算公式,讨论不同参数影响下齿面滑动率变化规律;概述点接触曲线构型内啮合齿轮副齿面法曲率计算原则,提出齿面干涉分析依据等。相关研究为后续构建高性能齿轮传动副奠定理论基础和技术支撑,具有重要的理论意义和工程应用价值。     

滚锥包络环面蜗杆传动的理论研究与参数优化

本文提出了一种从根本上改变啮合齿面间运动形式的新型高效蜗杆传动—滚锥包络环面蜗杆传动,并对该传动进行了系统的理论研究和大量的数值计算及参数分析。在参数分析的基础上还对该传动进行了参数优化。结果表明,该传动效率高,承载大,寿命长,制造简单。     

面齿轮传动新齿形与齿面修形研究现状与展望

面齿轮传动是一种新型的齿轮传动形式,在航空航天领域具有重要的应用,其新齿形与齿面修形研究已成为齿轮传动的研究热点。首先,从齿面展成、啮合理论、设计方法和啮合特性等方面对国内外在面齿轮传动传统齿形的相关研究成果进行了概述;其次,阐述了国内外在新齿形面齿轮传动的啮合理论与设计方法方面的研究现状;再次,详细归纳论述了面齿轮传动在面齿轮齿面修形与小轮齿面修形两个方面的重要研究进展;最后,总结展望了今后面齿轮传动在新齿形加工、修形齿面的啮合分析、修形齿面的承载能力分析、修形优化设计、软件开发等方面的研究方向。     

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。     

倾斜式双滚柱包络环面蜗杆传动弹流润滑分析

为了研究倾斜式双滚柱包络环面蜗杆传动在啮合过程中考虑粗糙度时的润滑特性,根据弹性流体动力润滑理论和牛顿流体弹流润滑模型,建立了倾斜式双滚柱包络环面蜗杆传动的弹流润滑简化模型和线接触弹流润滑数学模型。考虑共轭齿面粗糙峰和粗糙谷对弹流润滑的影响,采用牛顿迭代法和牛顿-拉夫逊法对该传动副进行了数值求解,分别得出粗糙峰和粗糙谷在不同粗糙度幅值时的油膜厚度和油膜压力曲线,并分析了一个共轭齿对从啮入到啮出不同啮合时刻的油膜厚度和油膜压力。最后,分析了滚柱半径、喉径系数、滚柱偏距对弹流润滑特性的影响。结果表明:粗糙度的存在对传动副的润滑是不利的,粗糙度幅值越大,越不利于传动副的润滑;在第3个齿开始啮入的时刻,是传动副润滑的最危险区;要保持该传动副具有良好的润滑性能,滚柱半径、滚柱偏距不宜过大,喉径系数不宜过小。     

钢制平面蜗轮传动弹流润滑分析

在弹性流体动压润滑理论和平面蜗轮传动啮合特点研究基础上,提出了该传动的弹性流体动压润滑模型。计算了整个接触区内的最小弹流膜厚,分析了该传动的弹流润滑状态,揭示了最小膜厚的分布规律:蜗杆啮入端的润滑状况优于啮出端,蜗杆齿顶的润滑状况优于齿根。分析了工况参数和优化变量对该传动润滑性能的影响情况,结果表明:改善平面蜗轮传动润滑性能较为有效的方法是优化压力角和增大蜗杆分度圆直径。     

双作用环面蜗杆副的新结构

本文提出了一种新的双作用环面蜗杆副的结构形式,其特点是蜗轮齿面上的一次二次作用面是分开的,从而使蜗轮副分度面的形成原理及外形都产生了很大的变革.本文分析了这种新型蜗轮副的设计原理及接触润滑特性,结果表明,它不仅能克服传统的双作用环面蜗杆副在润滑及油膜承载能力方面的缺点,而且具有一系列优点,如可以压缩蜗杆副的中心距;能使作用在蜗杆上的大部分径向力相互抵消;显著地提高了刚度等.这些优点使这种新结构特别适用于高速重载传动.     

蜗杆副传动接触线载荷的研究

建立了蜗杆副在常规的润滑与磨损传动条件下,齿面接触线载荷的计算模型,结合蜗杆副传动的润滑与磨损规律特点,阐明了蜗杆副传动中,弹性流体动力润滑油膜和齿面磨损状态对齿面接触线载荷变化规律的影响。     

高速龙门铣床五轴联动的结构设计

对现在机床的五轴联动结构进行了结构分析、对比,设计出了高速龙门铣床五轴联动的结构。五轴联动结构设计中又主要对五轴联动铣头（行业中称＂五轴头＂）进行了设计,结构中采用了精密齿轮啮合与双导程蜗轮蜗杆驱动,既保证了结构紧凑,精度也较高。     

基于啮合效率下斜齿圆柱齿轮设计参数的选择

斜齿轮因具有传动平稳和承载能力高等优点而被广泛用于高速、重载传动中。目前对于斜齿轮的设计多以满足齿面接触强度、轮齿弯曲强度和齿面抗胶合承载能力为准则,未考虑设计参数对啮合效率的影响,易造成能源浪费和经济损失。在影响齿轮啮合效率的因素中,滑动摩擦功率损失占主要地位。因此,本文从计算斜齿轮滑动摩擦功率损失入手,通过计算啮合点处的滑动摩擦功率损失并沿啮合线积分,得到斜齿轮啮合效率的表达式,从中揭示出设计参数对啮合效率的影响规律,进而提出在满足齿面接触强度、轮齿弯曲强度和齿面抗胶合承载能力的前提下斜齿轮设计参数的选择原则。     

基于高精度修磨轮包络精化圆柱蜗杆的理论研究

提出一种用修磨轮双自由度精化圆柱蜗杆的新方法,运用空间啮合原理对该方法进行了理论分析,推导出若干啮合分析方程工,从理论上验证并得出了用渐开线齿轮形修磨轮可精化出渐开线圆柱 的结论,通过对修磨齿形的特殊设计与制造还可精化其它齿形的圆柱螺杆 ,且效率高,成本低。     

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。     

圆弧齿轮泵传动平稳性的研究

将圆弧齿轮泵的啮合情况转化为等效四杆机构,推导出用于计算圆弧齿轮泵中两轮传动比的公式,并利用此公式,分析了小齿轮齿廓凹圆弧中心位置与大齿轮齿廓凸圆弧中心位置对圆弧齿轮泵传动平稳性的影响。     

非对称齿廓渐开线斜齿圆柱齿轮的齿形设计及啮合分析

为了提高齿轮的传动性能和承载能力,提出一种新型的非对称渐开线斜齿圆柱齿轮.设计了用于加工非对称渐开线斜齿轮的齿条型刀具,分析了齿条型刀具与齿轮之间的参数关系.建立了非对称斜齿轮端面、法面、轴面的齿廓方程以及沿齿轮轴向的螺旋曲面方程,研究了非对称斜齿轮对的啮合关系,并推导了进行内、外啮合非对称渐开线斜齿轮的共轭齿轮的坐标变换矩阵.以文中分析的斜齿轮参数关系为基础,通过三维软件建立了参数化的非对称渐开线斜齿圆柱齿轮三维模型,验证了本文所创建的数学模型和理论分析的正确性.