蜗杆-斜齿轮传动齿面啮合干涉分析

蜗杆-斜齿轮传动具有传动比大、传动平稳等优点,广泛应用于各种小型交错轴传动。与蜗杆完全共轭的理论斜齿轮与常规的标准斜齿轮存在齿形差异,因此蜗杆和标准斜齿轮传动存在齿面间的啮合干涉,会影响传动性能。基于螺旋面圆柱蜗杆与斜齿轮的双参数包络成形原理,建立了阿基米德蜗杆和齿槽法向直廓蜗杆与斜齿轮的啮合方程,推导了理论共轭斜齿轮齿面,并与实际标准斜齿轮齿面比较,分析了传动过程中齿面接触干涉区域和干涉量。分析结果表明,蜗杆头数和节圆半径对蜗杆齿轮传动的啮合干涉有影响,增加蜗杆头数、减小蜗杆节圆半径都会使干涉量增加;在相同的蜗杆设计参数条件下,齿槽法向直廓蜗杆的干涉量要大于阿基米德蜗杆,以上结论为蜗杆斜齿轮传动的设计提供了参考依据。

蜗杆斜齿轮传动副时变啮合刚度计算及非线性动力学特性分析

蜗杆斜齿轮传动副作为一种交错轴点接触传动形式,掌握其时变啮合刚度及啮合侧隙与误差等引起的非线性动力学行为是减振降噪的核心。文中基于势能法修正并求解蜗杆斜齿轮传动副理论时变啮合刚度,建立考虑齿侧间隙-综合误差及时变啮合刚度的动力学模型,采用4~5阶Runge⁃Kutta法对系统动力学方程进行数值求解,得到蜗杆斜齿轮传动副动力学特性曲线。结合时域图、Poincaré图及FFT频谱图,分析齿侧间隙、阻尼比及载荷等因素对传动副振动和冲击状态的影响,结果表明:较小的误差幅值及较大的阻尼比可使系统处于稳定的周期运动状态。研究结果对优化蜗杆斜齿轮传动系统的振动噪声有指导意义。

电动舵机内部扰动分析及建模

电动舵机中的减速机构通常会引入齿隙和摩擦等非线性内部扰动,此类非线性扰动会对电动舵机的动、静态性能造成一定影响。针对电动舵机减速器造成的内部扰动进行了分析,为了解除两级减速器内部的耦合关系,将其分为2个部分分别进行建模,再进行串联仿真。基于蜗轮蜗杆减速器建立了随外部负载变化的非线性摩擦模型,基于圆柱齿轮减速器建立了包含非线性力矩传递特性的齿隙模型。通过将模型仿真结果与舵机实测结果进行对比,确认了模型与舵机具有相同的非线性特性,验证了电动舵机内部扰动的来源,并为舵机控制算法的研究提供了良好的平台。

改进蜣螂优化算法的汽车旋转分配盘减速机优化设计

为解决汽车旋转分配盘减速机的体积大及传动效率低的问题,采用改进蜣螂优化(improved dung beetle optimizer,IDBO)算法进行优化设计。首先,引入Circle混沌映射初始化种群序列,使初始化蜣螂种群分布更均匀;其次,引入多向学习策略更新无障碍模式下滚球蜣螂的个体位置以跳出局部最优解,扩大搜索范围;同时利用自适应t分布变异扰动来更新蜣螂位置,提高算法的全局搜索能力和局部搜索能力,使之快速收敛;最后以减速机总体积及传动功率损耗最小为目标,采用IDBO对其进行优化设计。结果表明,使用IDBO算法优化后减速机体积减小44%,传动损耗功率降低28%,相比于其他智能优化算法,该算法优化结果更优。

多模数ZI蜗杆斜齿轮传动设计与有限元分析及其应力预测

为解决传统渐开线蜗杆斜齿轮副在开式传动或传动比过大时斜齿轮容易发生齿根断裂的情况,提出一种新型的基于不等模数不等压力角设计的渐开线蜗杆副,使斜齿轮的模数与压力角同时提高,大幅提高斜齿轮的齿根强度。通过对此种蜗杆副的传动特性的分析,得到特殊的啮合角与中心距计算方式。另外,通过对同传动比、同蜗杆情况下基于不等模数设计的ZI蜗杆斜齿轮副和传统ZI蜗杆斜齿轮副的建模与有限元分析,得出在较大模数比情况下的斜齿轮齿根强度约为传统斜齿轮齿根强度的2.956倍,增大了渐开线蜗杆的应用范围。后续使用灰色预测,对比出误差平方和(Sum of Squared Errors,SSE)最小模型,予以验证预测的准确性,另外进行蜗杆施加不同转矩下的斜齿轮啮合齿受拉力处最大应力σ_(1max)的数据预测,为相应的工程分析与必要的校核设计给出了依据。

电动循环球斜齿蜗轮的修型技术

电动循环球转向器作为一款新型的汽车动力转向器,与传统液压转向器相比,具有不可比拟的优势,是解决智能驾驶、无人驾驶的最重要的一个环节。从电动循环球转向器的结构切入,分析涡轮蜗杆传动的重要性和提出斜齿涡轮的修型技术;基于对比的滚齿工艺的优劣,进一步改造设备、定制专用刀具以及优化蜗轮毛坯;最后生产出了成本更低、工艺链更短、质量更加稳定的产品,对生产具有重要的指导意义。

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.

电动助力转向传动机构的建模与仿真分析

从转向轴助力式电动助力转向系统减速传动方案出发,分析可行的两种方案各自优缺点,最终选择对蜗轮蜗杆——NGW差动轮系机构进行运动学和动力学分析,并建立三维模型,采用软件仿真分析具体方向盘和电动机转角规律下,有助力和无助力时齿条位移和速度变化线。从仿真分析知:有助力时齿条位移速度明显增大,揭示了提高驾驶员操纵方向盘舒适性的内在规律,为后续进行机构特性研究奠定了基础。

磨削TI蜗杆的砂轮廓形

TI蜗杆由渐开线斜齿轮包络形成,与斜齿轮组成一种环面蜗杆传动。TI蜗杆传动推广应用的关键制造技术是解决蜗杆齿面的精确磨削问题,即确定出与磨削方法相对应的砂轮廓形。分析TI蜗杆传动运动关系和TI蜗杆产形面特点,将对TI蜗杆的磨削转化为成形砂轮磨削渐开线螺旋面的问题。依据齿轮啮合理论,推导出砂轮磨削渐开线螺旋面的啮合方程,依此得到精确磨削TI蜗杆的砂轮轴断面廓形。

两种电动助力转向传动机构的分析和助力曲线比较

从转向轴助力式电动助力转向系统减速传动方案出发,对可行的蜗杆传动和蜗轮蜗杆-NGW差动轮系传动两种方案进行运动学和动力学分析,总结各自优缺点。并基于两种传动机构的电动助力转向系统设计直线型助力特性曲线,分析两种机构在曲线设计中所具有的特点,为具体车型如何选择减速传动机构提供了理论依据。

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.

基于SolidWorks的轿车空调温度风门控制器参数化设计

轿车用空调温度风门控制器机构具有结构紧凑、传动平稳、噪声低的特点,机构运用蜗杆斜齿轮啮合设计提高了整体结构的性能。风门控制器三维模型应用自上而下的参数化设计方法,通过Solidworks建立车用空调温度风门控制器蜗杆斜齿轮传动机构、直齿轮传动机构的三维模型,并对装配模型进行了装配及干涉分析,所得最终模型满足设计要求。模型可为该类型产品的后续运动分析和结构分析提供方便。同时,为车用空调温度风门控制器的设计提供了一种较为简易的方法。

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.

基于BLDCM的航空作动器系统建模与仿真

文章介绍了一种由无刷直流电动机和蜗轮蜗杆机构组成的航空作动器系统。为了满足系统的性能指标,采用了位置、速度和电流三闭环的控制策略。在Matlab/Simulink环境下建立系统模型并进行仿真,结果表明该控制系统具有较快的响应特性和较高的精度,应用于航空作动器是可行的。

蜗杆与斜齿轮传动代替蜗轮副用于阀门电动装置的有关问题分析

通过对蜗杆斜齿轮副和蜗轮副电动装置对比试验 ,找出了二者传动效率的差异 。

渐开线圆柱蜗杆轴向齿形分析

仔细分析了某型摩托车里程表主动齿轮(形式上相当于一个渐开线圆柱蜗杆)的轴向齿形。结果发现,对一些螺旋角很大的渐开线圆柱蜗杆,完全可以将其轴向齿廓看成直线段,并按阿基米德蜗杆来加工,这样可以大大降低加工难度,而且几乎不会对其齿形精度产生影响。

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。

判断蜗杆副润滑状态的实验研究

通过对弹性润滑特性参数油膜厚度的几种测量方法的分析 ,选定采用接触电阻法测量圆弧圆柱蜗轮蜗杆传动过程中的接触电阻 ,间接判断齿面的润滑状态 ,实验结果与理论计算吻合。