基于基准信息链模型的空间齿轮传动机构装配偏差计算方法

针对空间齿轮传动机构装配存在装配精度不一致、装配效率不高等问题,本文基于基准信息链模型,对空间齿轮传动机构装配级关键特征进行分析,通过采用零部件装配特征坐标为基准的齐次变换矩阵和误差变化矩阵的方法,实现了齿轮传动系统的三维累计偏差计算。分析结果表明典型齿轮传动机构装配以啮合齿轮切向和共面度为装配级关键特征,齿轮连接零部件依次传递尺寸约束,形成封闭的信息链。本文的研究成果将为空间复杂齿轮传动系统的集成装配提供参考。

离子注入空间齿轮传动副用30CrMnSi材料真空摩擦学性能研究

通过多种表面测试手段对几种单一及双离子注入空间齿轮传动副用30CrMnSi材料的真空摩擦学性能进行了研究,同时对不同注入条件进行了计算机模拟计算。结果表明,Ti++N+双注入后表面真空摩擦磨损性能相对最好。这主要是由于离子注入引起的注入层微观结构变化改变了摩擦磨损机理,从而改善了材料的摩擦学性能。

空间齿轮传动副用材料离子注入改性工艺研究

对空间机械的齿轮传动副用材料进行Ti+N离子注入表面改性研究,考察不同注入能量和剂量条件下的改性材料的硬度和真空摩擦磨损性能,获得表面改性效果优异的离子注入工艺参数。结果表明,在注入能量为Ti+/45keV+N+/65 keV,注入剂量为7×1017cm-2的工艺参数条件下,改性材料的真空摩擦学性能相对最好,表面改性效果最佳。

装配误差对空间曲线啮合齿轮传动精度的影响

为了提高空间曲线啮合齿轮的传动精度,研究了装配误差对其产生的影响.首先,基于空间曲线啮合齿轮的传动原理,得到了正交轴空间曲线啮合齿轮的曲面方程.然后,应用齿面接触分析方法,求解出装配误差存在下的实际接触线参数,以及相应的传动误差和重合度.最后,通过一个具体算例的实验仿真,分析了各装配误差因素对传动误差以及重合度的影响.数值分析结果表明,绕Yo轴的角装配误差和Xo方向上的位移装配误差是装配误差中影响传动精度的主要因素.本研究为控制并减小正交轴空间曲线啮合齿轮装配误差对传动误差和重合度的不良影响提供了理论依据和具体操作方法.

空间非圆齿轮双侧同步驱动板坯结晶器非正弦振动的研究

针对液压式板坯结晶器驱动系统投资高昂、控制复杂、双缸同步性差等问题,提出了由空间非圆齿轮组成的两点连接、同步输出的板坯结晶器非正弦驱动系统。以新型空间非圆齿轮副为变速比传动机构,与偏心轴连杆一起合成结晶器的非正弦振动速度;建立了给定传动比下,波状面齿轮副的节曲线封闭条件和数学模型,并以此为基础,构建出振动波形具有匀速段特征的空间非圆齿轮节曲线;最后通过仿真计算,说明了根据给定非正弦波形设计非正弦驱动系统的流程。与其他形式的非正弦驱动系统相比,该系统不需伺服控制,且同步性能好,成本低,具有推广价值。

空间多级齿轮传动系统设计的自动设计系统研究

为了解决空间多级齿轮传动系统方案求解和优化缺乏统一支撑体系、建模困难的问题,提出了空间多级齿轮传动系统设计的自动化系统架构,结合Visual Basics6.0研制了空间多级齿轮传动系统的方案设计、优化设计集成建模的自动设计软件系统,设计师仅需输入少许设计需求,系统能自动完成方案设计;并根据确定方案自动完成优化建模和求解,真正实现了空间多级齿轮传动系统设计的自动化。实例结果验证了系统的可行性和可靠性,是一款建模过程简单,设计质量和效率高的设计工具。

基于空间定轴齿轮结构与链传动的健身娱乐康复器械机构设计

本文为解决在社会老龄化加剧以及医疗产业快速发展的背景下健身娱乐康复器械匮乏的问题,提出一种供老年人健身娱乐以及病人康复膝关节的运动器械的设计思路。本文基于空间定轴齿轮系与链传动,对该运动器械的娱乐机构的传动原理以及装配过程进行详细介绍,并对链轮的齿数、中心距等相关参数进行设计与计算分析,并利用Soildworks建立整体的三维模型。最后经力学分析与虚拟示波器采集的数据验证该健身器械在实际工作中的稳定性与结构合理性。经验证该运动器械完全符合老年人健身娱乐以及病人康复膝关节的要求。

基于磁阻式步进电机的恒定制动转矩负载

空间齿轮传动系统寿命实验需要一种能够在不同转速下提供恒定制动转矩的负载,而传统的制动器往往不适用于真空环境,或者转矩不平稳.为此提出一种基于磁阻式步进电机的真空低速恒转矩负载,其基本原理是利用相电流细分技术,合成出一个大小恒定、而落后转子相位π/2的旋转磁场,使转子在旋转状态下保持最大静态锁定转矩.通过调节驱动电流幅值控制锁定转矩,并通过改变驱动电流的频率控制磁场转速,从而实现电机在不同转速下输出平稳、可调的制动转矩.实验表明,在转速1～160 r/min,该负载可提供0.65～8.43N.m的平稳可调制动转矩.

空间曲线啮合齿轮的一种修形方法的研究

空间曲线啮合齿轮机构在承载情况下,会发生弹性变形,从而影响它的传动精度。在空间曲线啮合理论基础上,对钩杆进行了受力分析,并研究了重合度对钩杆受力的影响,从而得到受力情况下的钩杆变形情况,并拟合得到实际的钩杆中心线方程,求出实际的齿面方程。然后,通过齿面接触分析,得到传动误差曲线,并研究不同重合度对传动误差的影响。最后,根据承载情况下,啮合钩杆的变形规律,提出一种钩杆修形方法以提高其传动精度,并给出一个修形实例。结果表明,提出的钩杆修形方法可以明显地提高承载情况下空间曲线啮合齿轮机构的传动精度。

轨道式爬楼机械装置设计原理与动力学仿真

为解决行动不便的病人或老年人上下楼的问题,提出了一种经济实用、自行控制的上下楼装置———轨道式爬楼机械装置.介绍了一种新研制出的能够实现空间运动轨迹的传动机构———空间渐开线柱齿环球面齿轮机构,推导了此种齿轮齿廓的参数方程和此种传动机构在楼梯轨道水平方向上运动的最小转弯半径计算公式.在该传动机构的作用下,爬楼机械装置能够实现在空间轨道上运行,适合于在多种结构形式的楼梯上运动.运用动力学仿真软件ADAMS,对装置的总体运动特性进行了仿真,得出了整个装置的动力学特性曲线.通过仿真验证了空间渐开线柱齿环球面齿轮齿条传动机构能够实现空间的运动轨迹.

双导程直线接触偏置蜗杆传动Ⅲ——几何参数分析与确定

论述了一种新型偏置蜗杆传动方式的基本原理,即蜗轮蜗杆传动的啮入和啮出分别是基于具有渐开线齿形、齿面瞬时接触状态为直线接触的外啮合和内啮合空间相错轴螺旋齿轮传动方式实现的,蜗轮和蜗杆的内外啮合齿面是分别由各自2个同轴的基圆柱形成的渐开螺旋面.论述了这种蜗杆传动的传动副结构特点、运动和几何参数的确定原则以及正确传动的安装条件,并给出了计算示例.

双导程直线接触偏置蜗杆传动Ⅰ——原理分析

为了简化传统锥蜗杆传动的设计与制造,提出了一种新型偏置蜗杆传动方式.蜗轮蜗杆传动的啮入和啮出分别是基于具有渐开线齿形、齿面瞬时接触状态为直线接触的外啮合和内啮合空间相错轴螺旋齿轮传动的原理,论证了实现正确啮合传动的条件、原理及实现方法,进行了双导程直线接触偏置蜗杆的运动仿真.结果表明:除了具有其他蜗杆传动的优点之外,这种偏置蜗杆副构形及传动原理简单,因而具有设计、制造简单的显著特点;且由于齿面瞬时接触状态为直线接触,所以具有更大的承载能力.

直线接触的蜗杆传动理论分析

论证了实现正确啮合传动的条件、传动原理与传动实现方法,推导了齿面相对运动速度关系,分析了这种蜗杆实现精密传动的传动副结构特点和制造工艺特点,建立了蜗轮蜗杆传动的理论计算和结构设计原理与方法。这种基于空间相错轴螺旋齿圆柱齿轮传动直线接触原理的蜗杆传动为大传动比相错轴精密传动提供了一条新的途径,且具有若干显著优点。

直线接触蜗杆传动与蜗杆设计制造

分析了直线接触蜗杆实现精密传动的传动副结构特点和制造工艺特点,介绍了蜗轮蜗杆传动的理论计算和结构设计原理与方法。论述了直线接触蜗杆传动副的结构组成、正确传动的安装条件、蜗杆几何参数的确定及其设计计算方法、加工方法。

滚插刀啮合参数设计及其精度策略研究

针对滚插刀具加工啮合参数的设计及其精度影响问题,基于无隙共轭原理,对齿轮滚插加工过程的啮合参数进行了迭代计算和精度策略分析,提出了一种滚插刀的仿真模型和安装方法。首先,基于空间交错轴的螺旋齿轮啮合基本原理,对滚插加工过程进行了仿真,对其优势进行了研究分析;然后,通过理论推导了滚插啮合参数迭代式,设计求解了其安装参数,并利用VERICUT建立了滚插刀具加工安装模型,求解了滚插加工啮合参数;最后,研究了迭代过程的精度问题,设计了迭代优化算法,搭建了滚插啮合参数设计平台和滚插加工模拟实验台。研究结果表明:采用迭代优化算法可以快速有效地计算滚插啮合参数,其迭代时间可缩短16.19%,计算精度可提高100倍以上。上述结果验证了滚插加工仿真模型和安装方法的有效性。