基于接触线的二次包络TI蜗杆传动啮合性能分析

从接触线和啮合界限线的角度对二次包络TI蜗杆传动进行了接触性能分析。分析表明,只有当蜗轮齿面上的啮合界限线为一条或两条且这两条线不重合时,才能在二次包络TI蜗杆传动副的蜗轮齿面上得到二次接触线;在加工允许的范围内,螺旋角取较大的数值,能够较好地改善啮合性能,从而发挥二次包络TI蜗杆传动的优势。研究对合理选择设计参数具有指导意义。

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β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.

基于MAGA一次包络TI蜗杆传动参数优化

以螺旋角、法向模数及蜗轮齿宽为优化变量,采用改进的自适应遗传算法(MAGA)对一次包络TI蜗杆传动进行多目标优化设计。为提高TI蜗杆承载能力、获得良好的蜗杆传动啮合性能,以接触线方向和相对速度方向的夹角、诱导法曲率为优化目标。优化结果表明:采用MAGA进行一次包络TI蜗杆传动参数优化是行之有效的。和传统优化方法相比,MAGA所得优化结果更加合理。

TI蜗杆传动参数化造型与齿面接触分析

TI蜗杆传动的实体造型由渐开线斜齿轮和它所包络的TI蜗杆的三维造型两部分组成。本文以造型软件PRO/E为工具,完成了TI蜗杆传动中蜗轮(斜齿轮)的精确三维造型,采用间接造型的方法实现了TI蜗杆的三维建模。利用接触线方程进行数值分析,在蜗杆三维模型上绘制出齿面接触线,直观地展示了TI蜗杆传动齿面接触线的形成过程。显示了三维造型技术在蜗杆传动研究领域应用中的重要性。

基于UG和ADAMS的TI蜗杆传动建模与动力学仿真

针对TI蜗杆传动机构实体造型的复杂性,运用UG三维建模软件,结合TI蜗杆的上下齿面方程和蜗轮的过渡曲线方程,精确的建立了蜗杆和蜗轮的实体模型。将模型导入到虚拟产品仿真软件ADAMS中进行动力学仿真,并对动态啮合过程中蜗轮、蜗杆转速及啮合力的特性曲线进行了分析。

存在加工误差时TI蜗杆传动一次包络啮合方程

一次包络TI蜗杆传动的瞬时接触线形状和位置是评价该传动性能的两个重要指标.为了计算瞬时接触线,建立了存在加工误差时一次包络TI蜗杆传动的啮合方程.

不同材料配对的TI蜗杆副接触特性分析及试验

针对TI蜗杆传动,建立其数学模型和精确三维实体模型,齿轮与蜗杆选用42CrMo-42CrMo,QT600-3-42CrMo两组不同材料配对,基于有限元法分析了两组材料配对形式下的接触应力,搭建了传动副的疲劳测试试验台,在试验台上进行传动副的负荷运转试验,考察齿面的磨损和断齿情况。分析结果表明:齿轮和蜗杆均采用42CrMo的材料配对,与QT600-3-42CrMo的配对相比较,后者齿面应力和应变均较小;两组材料传动副轮齿折断出现的载荷级相同,第1组材料渐开线齿轮折断齿数较多,蜗杆齿面磨损较严重,与应力应变分析结果吻合。研究工作为硬齿面TI蜗杆副的材料配对选型奠定了理论基础和试验支撑。

存在装配误差时TI蜗杆传动接触分析

利用三维图形和数值分析相结合的方法,研究了存在装配误差时TI蜗杆传动齿面接触的求解问题。借助蜗杆蜗轮齿面接触的三维直观效果,采用数值逼近的方法确定了TI蜗杆传动齿面接触位置,在此基础上分析了装配误差对TI蜗杆传动啮合接触性能的影响。

双包络TI-环面蜗杆传动的二次包络分析

在一次包络分析的基础上，着重进行了二次包络齿面接触分析，推导出了蜗杆和蜗轮齿面方程。齿面接触分析表明：齿面呈双线接触，润滑条件好，承载能力大，在重型机械传动装置中具有实用价值。

双线接触在一包TI蜗杆传动副中实现的研究

通过改变螺旋角研究了二包TI蜗杆传动蜗轮齿面上出现双线接触的条件,分析了存在双线接触时蜗轮齿面的组成,并将这个齿面与一包TI蜗杆传动的蜗轮齿面进行了比较。研究表明:合理选择螺旋角,一包TI蜗杆传动的齿面经过跑合可以实现双线接触,这样能进一步改善一包TI蜗杆传动的啮合性能。

TI蜗杆传动的研究现状及发展方向

阐述了TI蜗杆传动的特点,国内外研究现状,提出了TI蜗杆传动仍存在的问题并预测了今后的研究方向。

考虑摩擦动力学特性的TI环面蜗杆传动弹流润滑分析

综合考虑时变啮合刚度、传递误差和粗糙峰摩擦因数的影响,基于载荷分担理论和动力学理论建立了TI环面蜗杆传动副简易动力学模型,将摩擦动力学特性考虑到线接触弹流润滑理论(EHL)中,求解获得啮合周期内轮齿的啮合力与摩擦力变化趋势,绘制了不同参数下油膜压力和油膜厚度的分布情况。计算结果表明,低速时,啮入端的轮齿啮合力和摩擦力均大于高速时的啮合力和摩擦力;螺旋角增大,啮入端和啮出端的轮齿啮合力都明显增大;轮齿摩擦力随转速变化较小。最大摩擦力值降低,可提高蜗轮副传动寿命;轮齿啮合刚度对油膜压力和油膜厚度的影响最大,轮齿啮合力和粗糙峰摩擦因数影响较小。

TI蜗杆传动齿面接触误差的计算与分析

采用CAD三维造型技术与数值计算相结合的方法计算分析了各种加工误差及装配误差对TI蜗杆传动齿面接触的影响。其结果对有效提高TI蜗杆副的制造精度有指导意义。

20CrMnTi渗碳蜗杆磨削裂纹分析与措施探讨

对Y38滚齿机的关键件分度蜗杆采用20CrMnTi渗碳淬火,工件在磨削中产生磨削裂纹,使成品率只有52%~58%。针对这一问题进行分析研究,找到产生裂纹的真正原因,采取了相应措施,使产品合格率达到98%。

基于数值分析方法的TI蜗杆三维造型

蜗杆传动具有承载能力强、传动效率高等优点。但由于TI蜗杆齿面形状的复杂性,TI蜗杆的精确磨削加工成为推广TI蜗杆传动的关键。本文通过对TI蜗杆传动的理论研究,尝试利用三维造型软件的分析方法,验证了精确TI蜗杆的数学模型,为解决TI蜗杆传动提供了依据。

TI蜗杆齿顶倒角建模及通用数控车削方法

在批量生产中,渐开面包络环面(Toroidal Involute,TI)蜗杆修缘和倒角加工自动化程度差且依赖人工。为此,提出一种TI蜗杆齿顶倒角特征建模与数控车削自动编程方法,在通用数控车床上即可实现TI蜗杆和齿顶倒角加工:首先将蜗杆齿面与毛坯外轮廓面进行求交,得到齿顶交线,并根据左右齿面齿顶交线的位置关系,设计出两端修缘车削轨迹;其次由修缘曲面对齿顶交线进行修正,通过齿顶交线离散点位置的空间几何关系获取相邻特征曲面的切矢量并旋转投影到车削XZ平面;再次根据投影切矢量建立齿顶倒角特征模型,进而计算出倒角轨迹和刀位数据;最后将刀位极坐标化,采用锥螺纹车削指令和极坐标刀位进行TI蜗杆的车削倒角数控编程。以TI蜗杆齿顶倒角计算及仿真切削实例验证了TI蜗杆齿顶倒角车削加工方法的可行性。

TI蜗杆数控车削CAM软件开发

TI蜗杆齿面为空间异形螺旋曲面,数控车削编程困难。针对TI蜗杆车削关键加工流程,设计了对应的软件模块,开发了CAM软件。工件参数输入后能够实现数控车削程序自动输出,使企业能够更方便地应对不同规格的TI蜗杆加工,提高生产效率。

设计参数对一包TI蜗杆传动啮合性能的影响

从齿面接触分析的角度，分析了设计参数中心距、模数和蜗轮齿宽对一包TI蜗杆传动啮合性能的影响。结果表明：相对于理想啮合情况，在蜗轮分度圆直径一定的情况下，较大的中心距及较小的模数可以获得较理想的接触线的形状及分布；蜗轮齿宽的变化对接触线和啮合界限线的分布规律没有影响，但会影响接触线的长度。这些结论为合理选择设计参数提供了理论指导。

变位TI环面蜗杆珩轮珩削性能分析

根据微分几何和啮合原理,建立了渐开螺旋面、啮合线及啮合界限线方程,利用MATLAB绘出啮合线和啮合界限线。结果表明,在工件齿轮参数给定的情况下,交错角和中心距影响啮合线和啮合界限线的分布,工作半角影响实际啮合线;满足强度要求的前提下,给定中心距即采用变位啮合传动,合理选择交错角和工作半角,可以实现全齿珩削且啮合线分布均匀无交叉现象。解决了工件螺旋角较小时,必须轴向进给;螺旋角较大时,需采用较大的中心距,才可实现全齿珩削的问题。