基于Pro/E的多头ZA蜗杆的全参数化设计

阿基米德圆柱(ZA)蜗杆在垂直于轴线的平面上,齿廓为阿基米德螺线,包含轴线的平面上的齿廓为直线,N-N剖面齿廓为凸廓,外形复杂,参数化建模困难。分析了蜗杆的加工特点和阿基米德螺线的形成原理,在Pro/EWildfire2.0的环境下,建立了一种模拟车削成形的蜗杆精确建模方法,实现多头ZA蜗杆的精确建模和全参数化设计,并在理论和实践上对它的正确性进行了校核。

基于虚拟加工的多头ZA蜗杆传动参数化设计及装配仿真

蜗轮的齿面是一种复杂曲面,在计算机辅助设计中通常使用近似建模。分析ZA蜗杆的加工特点和形成原理,对多头ZA蜗杆进行精确的全参数化设计;利用PRO/E中零件与装配的全相关特性,模拟蜗轮实际加工过程,虚拟加工出蜗轮,实现蜗轮的精确建模,并对生成的蜗轮蜗杆进行装配与运动仿真分析。

ZA型蜗轮的精确建模与修形

研究了ZA型蜗轮的建模与修形技术,为蜗轮五轴数控加工编程提供精确的三维模型。建立车刀、蜗杆、蜗轮的坐标系,在此基础上得出车刀坐标系到蜗杆坐标系、蜗杆坐标系到蜗轮坐标系的转换公式;推导得出车刀刃口方程,根据车刀坐标系到蜗杆坐标系转换公式可得出蜗杆齿面方程;根据齿轮啮合原理,推导得出蜗杆蜗轮啮合方程;将蜗杆齿面方程、蜗杆蜗轮啮合方程、蜗杆坐标系到蜗轮坐标系的转换公式联立即为蜗轮齿面方程;根据蜗轮副啮合区的要求,对蜗轮齿面方程计算出来的齿面点集进行法向向内偏移,使得蜗轮齿面修鼓。最终的啮合区图表明:修形蜗轮与标准蜗杆的啮合性能符合使用要求。

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。

蜗轮蜗杆副的三维参数化建模及有限元分析

随着机械制造技术的快速发展,由于蜗杆传动机构具有传动比大,传动平稳和具有自锁性等一系列优点,被广泛的应用在机械传动中。ZA蜗杆传动由于具有加工和测量方便等独特的优势,因此应用更为广泛。所以,ZA蜗轮蜗杆参数化建模的研究,对于蜗杆传动机构的理论研究和产品开发具有重要意义。本文以精密板式过滤机中减速器的蜗轮蜗杆为研究对象,探讨了ZA蜗轮蜗杆参数化建模和有限元分析等相关问题。

ZA蜗轮蜗杆的主动参数化精确3D数模设计

ZA型蜗轮蜗杆传动,其蜗轮齿面是复杂的蜗杆圆柱螺旋面的空间共轭曲面,蜗轮齿面数学方程描述复杂,参数化精确建模困难。依据蜗轮滚刀包络加工蜗轮齿面原理,协同运用CATIAV5平台的PDG、GSD、ASD、DMU SPA、DMU KIN 5个功能模块和knowledge工具,提出了用于ZA蜗轮齿面参数化精确数字建模的"以参控仿射曲线族为主导的多截面创成式复合构型方法",构建了拥有静、动态区域接触分析负反馈环节的主动可控参数化建模流程,为蜗轮蜗杆传动的高级CAE分析奠定了参数化精确3D数模基础。