基于媒介齿轮的修正型渐开线包络环面蜗杆传动啮合性能分析

环面蜗杆传动因其多齿啮合特性而具有承载能力强等优势,但其约束数相应增加,对制造误差及装配误差更为敏感。为降低重载环面蜗杆传动的误差敏感性,提出了一种修正型渐开线齿轮包络环面蜗杆传动。构建渐开线齿轮与媒介齿轮及环面蜗杆三者之间的啮合几何学模型,建立了传动副空间点接触局部共轭接触分析方法;通过数值分析及有限元仿真分析,揭示了修正型渐开线齿轮包络环面蜗杆传动啮合特性的变化规律。结果表明,该新型环面蜗杆传动具有较低的误差敏感性,同时保持了高载荷下的承载能力。针对某人机交互7000 m自动化钻机重载机器人回转关节,研制了修正型渐开线包络环面蜗杆传动减速器样机,并进行了相关性能试验,验证了理论分析的准确性。

余弦滚子包络环面蜗杆传动啮合性能分析

在圆锥滚子包络环面蜗杆结构的基础上,改变圆锥滚子的母线形状,得到了余弦滚子包络环面蜗杆副。根据啮合理论原理建立了该蜗杆副的数学模型,对该蜗杆副的各啮合性能公式进行了推导,运用Matlab软件对比了余弦滚子蜗杆副和圆锥滚子蜗杆副的啮合性能,并分析了滚子小端半径和喉径系数对该蜗杆副啮合性能的影响,为后续该蜗杆副的优化设计提供参考。结果表明,与圆锥滚子蜗杆副相比,余弦滚子包络环面蜗杆传动润滑性能更优良。

转轮式反应容器支撑辊子强度计算与结构改进设计

一种超静定结构转轮式反应容器采用8个辊子支撑。本文提出了一种辊子强度计算方法,为支撑系统优化提供理论依据。首先根据极限支撑情况将超静定结构简化为静定结构计算支反力;再针对超静定结构,建立静力平衡方程和变形协调方程求解辊子支反力,进而根据弯曲和接触理论确定辊子最大弯曲应力和接触应力;并通过有限元计算通过实验得到部分工况下辊子的最大弯曲应力。将实验结果和有限元结果与理论计算结果进行对比,并针对辊子出现的应力集中现象,提出结构改进方案。结果对比表明所提出的应力计算方法和结构改进方案可行。

多目标模糊优化方法及其在工程设计中应用

应用多目标模糊优化方法,以工程设计中桥式起重机箱形主梁设计为实例,建立了桥式起重机箱形主梁多目标模糊优化设计的数学模型,构造了模糊目标集,确定了多目标函数的模糊性和约束的模糊性,并应用最优水平截集法实现了模糊约束到实数论域上的集合转换,从而用遗传算法寻求到子目标函数在可行域空间的最优解和约束最优值.优化结果表明,在工程设计中应用多目标模糊优化方法是可行和有效的.

基于ANSYS蜗轮蜗杆减速器承载能力的优化设计

以某装备用蜗轮蜗杆减速器承载能力提升为优化目标,在不改变减速器外形尺寸及材料的前提下,通过建立数学模型,确定了优化变量及优化参数,基于优化后的参数建立蜗轮蜗杆减速器模型,导入Ansys进行有限元分析,并结合样机试验验证,优化后结构承载能力较优化前提高了17%,为蜗轮蜗杆减速器的承载能力提升提供解决方案。

多级离心萃取器级间密封设计仿真

针对一种单台多级离心萃取器的级间密封结构,采用有限元仿真计算方法,分析不同压缩率对级间密封结构内的金属O形环在应力-变形特性、接触应力、接触宽度、压缩载荷和回弹量变化等方面的影响以及在工作压力下金属O形环密封性能的分析,验证了该级间密封结构的合理性。根据有限元分析结果,表明选取的金属O形环满足使用要求。

超越离合器综述

为了提高棘轮机构的传动性能,从机械原理和机械设计结构说明棘轮机构的演化发展过程。对为了改善传统的摩擦式超越离合器的传动性能,近年来国内学者开发创造出的新型超越离合器的结构和工作原理作了相应介绍。目的是为选择和设计出更好满足传动性能要求的超越离合器提供有益帮助和借鉴。

硬齿面TI蜗杆副的研制与试验研究

TI蜗杆传动由渐开线斜齿轮和其包络的环面蜗杆组成。按照有关TI蜗杆传动主要设计参数选择方法的研究结果,给出一对TI蜗杆传动副的具体设计参数,利用研制的砂轮修整器和专用磨头,在滚齿机上实现了TI蜗杆齿面的磨削加工,完成了钢-钢配对的硬齿面副TI蜗杆减速器的制造。采用两种常用的工业润滑油,开展了硬齿面副TI蜗杆传动性能试验,重点测试了蜗杆传动的输入输出转矩、油池温度、运转时间和箱体振动值,对蜗杆传动效率及其影响因素进行分析。结果表明,硬齿面副TI蜗杆减速器在较低的载荷下具有较好的机械传动性能,但随着载荷的增加,齿面间摩擦磨损加剧,传动稳定性下降,含极压添加剂的润滑油对硬齿面的TI蜗杆传动具有较好的润滑效果。

平面包络环面蜗杆基于坐标测量的高精度制造方法

用坐标测量的方法实现了平面包络环面蜗杆齿形偏差的测量，提出了由齿形偏差的测量结果诊断蜗杆加工时机床工具的调整误差，并根据诊断结果修正机床工具的调整参数，从而提高蜗杆制造精度的方法，加工测量的试验表明本文方法十分有效。

倾斜式双滚子包络环面蜗杆副承载能力研究

为了评价倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动的承载能力,提出了求解该传动齿间载荷分配和接触线上载荷分布的解析算法。根据倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动的特点,在一定假设基础上建立了蜗杆副承载计算模型,以此为基础,确立了齿对载荷分配系数计算公式,并由布希涅斯克公式和有限差分法建立了该传动的接触线上载荷分布计算模型,在数值分析基础上,分析了滚柱偏距、滚柱半径、倾斜角等啮合参数对该传动齿间载荷分配与接触线上载荷分布的影响。研究表明:从啮入端到啮出端其齿间载荷分配呈抛物线变化规律;接触线上载荷分布从齿根到齿顶呈递减趋势。要使该传动保持良好的承载能力,滚柱偏距宜在5cm^8cm之间,滚柱半径在7cm^9cm之间,倾斜角在8°~12°之间。

蜗杆传动中蜗轮材料的研究进展

蜗杆传动因其具有传动比大、结构紧凑、传动平稳等优点,被广泛应用于机械制造领域。蜗杆传动中,青铜是蜗轮最常用的材料。为解决青铜蜗轮耐磨性差、疲劳强度低、齿面胶合等问题,青铜蜗轮替代材料的研究受到越来越多的关注。综述了蜗杆传动中蜗轮常用的金属材料以及青铜蜗轮替代材料的研究进展。针对国内外文献报道中用于替代青铜蜗轮的钢制蜗轮、铸铁制蜗轮、锌铝合金制蜗轮、塑料制蜗轮进行了重点论述。最后,结合蜗轮材料的研究现状,从材料、表面工程技术和涂层制备三方面提出了展望性的建议。

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。用接触有限元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 ,发现齿面接触区域发生了明显的移动。

平面齿内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动副性能测试

为了获取平面齿内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动副(以下简称鼓形蜗杆传动副)的传动性能参数,以鼓形蜗杆传动副的啮合几何学和啮合性能为基础,搭建电封闭式传动性能试验台,对鼓形蜗杆传动副样机在多工况下进行传动性能测试.测试结果为:由于存在制造误差和装配误差,鼓形蜗杆传动副样机的实际接触区为理论接触区的2/3;鼓形蜗杆传动副样机的传动效率随着转速的提高而增加,在低转速时,传动效率随着负载的增大明显降低;在高转速时,传动效率随着负载的增大而略有升高;鼓形蜗杆传动副样机在各测试工况下的最高传动效率为69.05%,最高油池温升为89.8℃;该鼓形蜗杆传动副具有优良的传动性能,适用于重载动力传动.

蜗杆形成原理及面向对象的建模方法

按蜗杆加工方法对蜗杆进行分类 ,采用面向对象的方法建立了圆柱蜗杆和环面蜗杆加工的空间坐标系 ,对数学模型进行了推导。各种具体的蜗杆仅需按刀具母线安装位置或刀具母面建立子类 ,通过继承即可建立具体蜗杆的齿面方程从而进行啮合分析及评价各类蜗杆传动的啮合性能 ,为蜗杆传动的设计、选型和工艺设计提供依据和设计规则。为蜗杆传动的CAD建模、图形处理。

包络环面蜗杆传动的承载接触研究

用罚函数接触有限元法分析了包络环面蜗杆传动的轮齿应力、接触齿面上接触力分布、接触区的形状以及接触中心的偏移状况 ,研究了不同载荷作用下瞬时啮合齿对间的载荷分配和接触区域的变化规律 ;并用三维光弹实验验证了在载荷作用下包络环面蜗杆传动轮齿间的接触应力分布和载荷分配情况 ,其实验测试结果与用接触有限元分析所得数据具有一致性。

自动扶梯ZC1蜗杆传动模糊优化设计

应用啮合理论和模糊优化理论 ,以自动扶梯ZC1蜗杆传动啮合区面积为目标函数 ,选取α、ρ和 χ为设计变量 ,对自动扶梯ZC1蜗杆传动进行模糊优化设计 ,该方法对自动扶梯ZC1蜗杆传动设计具有应用价值。

蜗杆传动专家系统的实现方法的研究

针对蜗杆传动的特点 ,提出了建造蜗杆传动的专家系统的基本思想和蜗杆传动专家系统结构。采用基于面向对象的框架结构来对蜗杆传动知识进行描述 ,并构造了蜗杆传动的知识库。提出了蜗杆传动设计的多级推理控制方式 ,以完成蜗杆传动的选型 ,参数、结构设计及工艺决策等相关任务。

机械多目标灰色与模糊优化设计方法

为了从若干有效解中选择出最有效解,将灰色系统理论中的灰色关联分析法、灰色聚类法和模糊数学中的相似优先比法引入多目标优化设计,分别给出了选择最有效解的思想和步骤。以蜗杆传动多目标优化设计为例,用改进遗传算法求得该问题的理想解和若干有效解,分别利用灰色关联分析法、灰色聚类法和相似优先比法从这些有效解中确定出最有效解,并排出其优劣次序。求解结果验证了所提方法的有效性和可行性。

无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的啮合性能分析

基于空间啮合原理,建立了无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的啮合方程、接触线方程以及蜗杆的齿面方程,推导了该传动的诱导法曲率、自转角、润滑角及相对卷吸速度公式。基于MATALB开发了传动的啮合性能分析系统,分析了无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的滚柱半径、蜗杆喉径系数、滚柱偏距和齿周角等参数对传动啮合性能参数的影响。

平面齿内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动副的误差分析

为了掌握平面齿内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动副的齿面真实啮合状况,对其进行误差分析。建立含误差的传动副啮合几何学理论,构建传动副的三维精确实体模型,研究理想状态下传动副的齿面啮合情况,并重点分析中心距及倾角等各项误差值对传动副真实啮合状态的影响规律。研究结果表明:传动副在理想状态下有5对齿同时啮合,瞬时接触线为直线且沿齿高方向平行分布;中心距误差和蜗杆轴向位移误差为负值时比其为正值时对传动副有利;轴间角误差、倾角误差及基圆半径误差对平面齿内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动副啮合状况的影响较大。