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．     

CBN渐开面包络环面蜗杆砂轮磨（珩）齿的啮合理论及参数选择

就渐开面包络环面蜗杆砂轮磨（珩）齿过程，建立了数学模型，并进行了计算机模拟，分析了不同参数下磨（珩）齿的啮合特性及接触分布。     

球面包络环面蜗杆齿形分析及加工

建立球面包络环面蜗杆传动的空间啮合理论体系 ,推导了球面包络环面蜗杆的齿面方程 .完成了基于SolidWorks系统的蜗杆曲面的精确建模 .根据蜗杆齿廓形成原理 ,提出了采用范成法飞刀粗切蜗杆齿形 ,用球头砂轮精确磨削的蜗杆齿廓加工原理和方法 .     

平面二次包络环面蜗杆数控磨床设计及运动学仿真

在研究平面二次包络环面蜗杆数控磨床加工原理的基础上,提出采用磨头部件内藏式和砂轮支撑座倾斜式的设计方式,将砂轮产形面与回转工作台中心轴的距离控制在300 mm以内,减少了蜗杆表面螺旋线误差和磨削的行程。采用第四轴分度盘驱动蜗杆旋转,实现磨削过程中的分度功能,提高了磨床的加工效率和加工精度。建立环面蜗杆加工原理的数学模型,推导出环面蜗杆齿面方程和砂轮产形面方程,并运用Matlab软件模拟仿真齿面方程和瞬时接触线方程,验证了新磨床结构的可行性。     

实用型平面双包络环面蜗杆传动的参数化建模

在环面蜗杆螺旋线参数方程的建模基础上,论证并分析构建了平面包络环面蜗杆产形齿的特征模型,按此模型在MDT6.0环境中实现了平面包络环面蜗杆的三维建模.进而又分析讨论了平面二次包络环面蜗轮的特征模型与实体构建,实现了"平面二次包络环面蜗杆传动的参数化建模".该方法简洁实用,三维实体具有真实的运动型面,能为数控加工提供精确的坐标参数,也能为平面二次包络环面蜗杆传动的性能优化奠定良好的基础.     

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。     

平面二包环面蜗轮的特征建模

在环面蜗杆螺旋线解析几何方程的建模和平面包络环面蜗杆三维实体构建的基础上，分析讨论了平面二次包络环面蜗轮的几何特征，应用蜗杆特征模型，采用有限次数逻辑运算逼近方法完成平面二次包络环面蜗轮实体构建，实现了平面二次包络环面蜗轮副传动的组建．该方法简洁实用，三维实体具有真实的运动型面，能为数控加工提供精确的坐标参数，也能为平面二次包络环面蜗轮副传动的性能优化提供有用的研究方法．     

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．     

修正型圆环面双包络环面蜗杆副齿面形成原理

基于微分几何和空间啮合理论,分析了修正型圆环面双包络环面蜗杆副齿面形成原理．指出随着不同变位量的选择,在二包蜗轮齿面得到Ⅰ型接触线和Ⅱ型接触线。     

倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动几何特性分析

为消除环面蜗杆传动齿侧间隙,提出倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动,采取双排滚子错位布置,且滚子轴线与蜗轮径向倾斜一定角度. 阐述了倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动的工作原理,依据空间齿轮啮合理论和微分几何理论,采用运动学法建立了蜗杆副的静态坐标系及活动坐标系,推导了该新型环面蜗杆齿面方程,并导出了该传动的蜗杆轴向截面齿廓方程、法向截面齿廓方程、一界函数、螺旋升角等几何特性相关的方程及计算公式,分析了滚柱半径R、滚柱偏距c₂、倾斜角γ等啮合参数对蜗杆几何特性的影响. 结果表明:该新型传动蜗杆喉部齿廓非常接近直线,蜗杆不会发生根切和齿顶变尖现象. 要使该传动保持良好的几何特性,R不宜超过12 mm,c₂在5~9 mm之间,γ在18°~25°之间.      

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。     

双锥面二次包络环面蜗杆副虚拟加工建模的研究

针对双锥面二次包络环面蜗杆副,目前还未见高效、通用建模方法的考虑.基于空间啮合理论,建立双锥面二次包络环面蜗杆副参数化数学模型,简化出基于蜗杆副6个基本参数的数字化建模的方法,通过solidworks开发平台实现了虚拟加工建模插件的编程.实例结果表明,此建模方法能够快速的建立环面蜗杆实体模型,使得建模更加简便、精确、快速.     

表面改质钢蜗轮副的传动性能

为了解决青铜蜗轮存在的耐磨性差和疲劳强度低等问题,应用表面工程强化技术和齿面改质理论分别对钢蜗轮副齿面进行超微细磷酸锰化处理、低温电解渗硫处理和二硫化钼微粒子喷丸处理,配对形成新的接触副,并对其进行传动性能综合试验.试验结果表明,3种经表面处理的钢蜗轮副与未处理的钢蜗轮副相比,具有更优良的跑合性能和抗胶合能力,且传动效率均有所提高.     

渐开线圆柱蜗杆与斜齿轮传动副接触特性分析

针对渐开线圆柱蜗杆与斜齿轮传动副齿面接触问题,基于空间啮合理论和微分几何,建立传动副共轭齿面接触轨迹及瞬时接触椭圆的数学模型。以某汽车座椅水平调节器中的渐开线圆柱蜗杆与斜齿轮传动副为例,利用数值分析方法对传动副进行齿面接触模拟分析,并进行了传动副齿面接触实验。分析结果表明:调整传动副传动比、法向压力角、法向模数和螺旋角可有效控制接触区域位置和接触面积大小。研究结果对渐开线圆柱蜗杆斜齿轮传动副的设计制造有理论指导意义。     

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.     

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。     

砂轮半径对锥面二次包络圆柱蜗杆啮合性能的影响

介绍了一种新型蜗杆传动—锥面二次包络圆柱蜗杆,根据一二包络过程的运动关系推导了啮合方程和蜗杆与蜗轮的齿面方程,通过大量编程计算得到了啮合性能指标与原始参数之间的关系,并以图表直观地表示出在砂轮的不同半径下的啮合特性,为这类蜗杆传动中蜗轮滚刀的设计制造提供了理论参考。