渐开线内啮合弧面蜗杆——第一报:齿形

渐开线内啮合弧面蜗杆是我们近几年来提出和研制的一种新型蜗杆传动。蜗杆的轴断面形状为一渐开线的内齿轮齿廓。本蜗杆有如下三个基本特征:(1)是内啮合,(2)是双包围;(3)是渐开线。本蜗杆可以利用现成渐开线齿轮滚刀切制蜗轮,对制造和安装误差敏感性弱,避免了直线状弧面蜗杆会因误差造成的承载能力显著降低的弊病。实践证明,本蜗杆的承载能力大、效率高。本文从理论上阐明了提出这种蜗杆的依据。     

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。     

用优化方法解决平面二次包络弧面蜗杆的“根切”和“变尖”问题

本文在啮合分析的基础上,应用优化方法对平面二次包络弧面蜗杆在多头小传动比条件下齿顶变尖和根切的问题进行了多参数综合分析,找到了解决问题的途径。结合武钢1700轧机的六头蜗杆进行了优化设计及蜗杆的磨齿工艺试验。结果蜗杆没有发生根切和变尖,从而证明了理论与实际的一致性。     

渐开线内啮合弧面蜗杆——第二报:相对主曲率、加工及试验

在《渐开线内啮合弧面蜗杆》的第一报中,已经详尽地阐明了提出这种蜗杆的理论依据。本文对此种蜗杆作了定量分折并报告研制结果。经试验在传动比为41,蜗杆转速为1610转/分时,效率达0.717。比之阿基米德蜗杆,无论承载能力和效率都有显著的提高,而无须制造复杂的弧面蜗轮滚刀又使这种蜗杆便于推广.     

环面滚珠蜗杆磨削问题的探讨

本文介绍了一种适合环面滚珠蜗杆的磨削方法以及设计出的相应的磨削装置。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杆与滚珠之间可达到或接近滚珠螺旋传动的最佳接触。     

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。     

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。     

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。     

边界条件和螺旋角对TI蜗杆传动啮合性能的影响

为准确地描述TI蜗杆副齿面的接触状况及确定齿面接触区域的大小，将边界问题引入接触线分析中、选用蜗杆副螺旋角口作为参数，推导了TI蜗杆副蜗轮齿面上啮合界限线存在的判定条件、分析表明，蜗轮齿面上啮合界限线的分布情况有4种：不存在啮合界限线，有一条啮合界限线，有两条啮合界限线，以及两条啮合界限线完全重合．采用使两条啮合界限线重合的螺旋角度，或略小于此值，均可获得较好的啮合质量、仿真结果验证了该结论的正确性、     

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。     

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。     

蜗杆珩齿机理研究

本文通过蜗杆珩轮珩齿模型的啮合运动、动力分析,探讨了珩齿的力学机理,并从计算原理上把啮合运动分析问题转化为非线性规划问题,在此基础上提出了计算机辅助珩齿机理分析的算法。利用这一算法的分析结果,阐明了珩齿过程的本质机理、从而对蜗杆珩齿的误差校正作用作出了理论解释。     

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。     

蜗杆式振动珩齿珩磨啮合纹路研究

研究和分析了蜗杆式振动珩齿时,被珩齿轮齿面上的珩磨啮合轨迹,以及在不同珩磨运动参数下,齿面上珩磨啮合纹路的形式。     

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 .     

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。     

直廓环面蜗杆传动的高次方修形原理

系统地建立了高次方修形直廓环面蜗杆传动的数学模型,用微分几何和啮合理论等理论推导了蜗杆副的曲率参数,啮合函数以及曲率干涉界线函数.证明了直廓环面蜗杆的齿面为不可展的直纹面,这与其蜗杆的齿面形成原理相吻合.利用最小二乘法拟合无量纲化的修形数据得到普适型高次方修形曲线,基于此曲线推导出工艺传动比的计算公式,得到高次方修形蜗杆传动.根据不同次修形曲线修形的数值算例分析表明,高次方修形可消除原始型直廓环面蜗杆齿面的常接触线,有效的增大了蜗杆副齿面的共轭区面积,修形后蜗杆全长可被利用,承载能力强.但高次方修形后的蜗杆副齿面存在曲率干涉界线,有可能导致蜗杆副发生根切.     

基于媒介齿条的渐开线圆柱蜗杆斜齿轮传动啮合特性分析

为了分析渐开线圆柱蜗杆斜齿轮传动的宏微观啮合特性,依据微分几何和啮合原理,基于卡姆士定理和媒介齿条的传动性能分析方法,构建渐开线圆柱蜗杆与媒介齿条、媒介齿条与渐开线斜齿轮的啮合关系,分析共轭齿面在接触点微观邻域内的曲面特征,推导并建立传动副瞬时理论接触点、实际接触椭圆、最大接触应力及重合度等宏微观啮合特性分析模型,并对某汽车座椅水平调节器上的渐开线圆柱蜗杆斜齿轮传动副进行宏微观啮合特性分析。研究结果表明:渐开线圆柱蜗杆斜齿轮传动副为瞬时理论点接触,齿面变形实际呈椭圆接触,接触轨迹分布于轮齿中部,接触椭圆的长半轴沿接触轨迹垂直方向,接触应力较大、重合度较小且与齿轮传动相近,适用于轻载场合。     

双导程蜗杆机构的啮合区和齿形角

普通蜗杆机构磨损后产生的齿侧间隙难以调整,要求调整齿侧间隙则必然使机构的结构复杂化。采用双导程蜗杆机构,可以通过改变双导程蜗杆的轴向位置来达到调整蜗杆机构齿侧间隙的目的。本文指出双导程机构不是两个不同模数的蜗杆机构的简单组合,其实质是一种复合的相对变位蜗杆机构。这种传动的问题应当用蜗杆传动的变位理论去解决。本文指出了传动中啮合区的偏移和计算啮合区的方法。分析了两种齿形角的设计方法以及应用的范围,不同的齿形角会得到不同的啮合特性,这是生产中希望解决的问题。     

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.