失配柱面蜗杆副的啮合特性及蜗轮滚刀基本蜗杆参数的优化设计

蜗杆与蜗轮齿面间的合理失配可使齿面获得较好的润滑条件,稳定的接触区和较高的滚刀使用寿命,并可免除修磨蜗杆等落后工艺。本文首先阐述了柱面失配蜗杆副各项啮合参数的意义和计算方法,蜗杆与蜗轮齿面间千涉情况的分析计算方法,从而建立了客观定量地评价蜗杆副的啮合质量的基础。本文又讨论了滚刀基本蜗杆参数的选取和计算方法,并在蜗杆副啮合质量目标函数的基础上建立了滚刀基本蜗杆参数的优化综合方法,用本文所述方法设计的蜗轮滚刀在ZK型蜗杆副中应用,取得了理想的效果。     

蜗杆传动新的修形方法

为了获得在传递有效功率时对制造和安装误差不敏感的修形蜗杆副,提出了一种新的获得齿长方向修形蜗轮齿面的加工方法.它使用与蜗杆参数(如螺旋升角,模数和直径系数等)不同的非标准蜗轮滚刀或飞刀,在加工蜗轮时,机床调整参数也与通常不同.计算机辅助分析分为3部分:(1)蜗轮齿面一阶和二阶参数的计算;(2)蜗轮修形刀具的参数设计;(3)修形蜗轮齿面的加工仿真.通过对已设计的蜗杆副二阶接触计算,可获得动力传动蜗杆副良好的修形齿面接触.     

在万能铣床上铣削蜗轮

在实际生产中,蜗轮加工一般是采用形状与蜗杆相同,仅外径稍大于蜗杆外径的蜗轮滚刀,如果模数相同而蜗杆的分度圆直径不同,则蜗杆的螺旋升角也不同,就要用不同的蜗轮滚刀在滚齿机上以展成方法加工。当生产数量很少时,制造专用蜗轮滚刀是很不经济的。因此,对精度要求不太高、数量较少的蜗轮,或者在投有滚齿机时也可在万能铣床上铣削蜗轮。     

圆柱蜗轮滚刀齿厚设计分析

圆柱蜗轮滚刀齿厚设计分析宝钢集团苏州冶金机械厂（２１５００４）黄昌国理论上切削蜗轮的滚刀参数和形状必须和工作蜗杆完全一致，滚切中心距也应和传动中心距相同，能否有条件复制出和蜗杆完全相同的蜗轮滚刀是保证啮合质量的关键；而在生产实践中，蜗轮滚刀的齿厚参数...     

用单头蜗轮滚刀加工多头蜗轮

蜗轮滚刀不同于齿轮滚刀,它要根据工作蜗杆的尺寸参数设计。即蜗轮滚刀的基本蜗杆,应符合所切蜗轮相啮合的工作蜗杆。实际生产中,在加工多头蜗轮时,由于蜗轮的相邻轮齿不是同一头螺纹的滚刀刀齿切成,所以滚刀各头螺纹之间的分度误差将影响蜗轮的齿距精度,同时多头螺纹的螺纹升角大,使滚刀的制造和刃磨困难。当用单头蜗轮滚刀切制多头蜗轮时,因为蜗轮的每个齿形均由滚刀同一条螺纹的刀齿切出,所以滚刀的齿形误差只影响蜗轮的齿形精度,而不会造成齿距误差,同时滚刀的制造也较容易。故加工多头蜗轮的单头蜗轮滚刀在生产中得到了应用。     

在X62W万能铣床上加工蜗轮

当没有滚齿机时,可在铣床上仿效滚齿机的加工原理加工蜗轮。铣床主轴安装滚刀,分度头安装蜗轮,并使其进行相对运动,可连续展成切蜗轮。根据分度头固定的传动比和被加工蜗轮齿数,计算展成运动的滚比挂轮齿数。主运动与分度机构间用链条传动,链条采用1/2英寸的自行车链条。例如:加工一个 m=5、z=30,与单头右旋阿基米德蜗杆啮合的蜗轮,     

失配点啮合环面蜗杆传动的研究

提出了用锥面和直线分别展成蜗杆和蜗轮滚刀，获得失配点啮合环面蜗杆传动的方法。分析了该失配啮合传动的基本原理。求解了蜗杆副的占面接触状态和加工工艺参数。结果表明该失配啮合传动可实现良好的点接触。     

基于改进粒子群算法的ZC1型蜗杆副优化设计

在参数分析的基础上,选择轴向模数、砂轮齿廓圆弧半径及导程角这三个参数作为优化设计变量对ZC1型蜗杆副进行优化设计。为了提高ZC1型蜗杆副的啮合性能,以诱导法曲率和润滑角为目标函数,并结合蜗杆齿顶齿厚约束、蜗轮齿顶齿厚约束以及根切约束来建立优化数学模型。采用改进的粒子群算法作为优化算法,结果显示,优化后的润滑角更大、诱导法曲率更小,有效地提高了蜗杆副的啮合性能。     

圆弧螺旋面包络环面蜗杆传动

作者曾提出新的环面蜗杆传动,即在滚齿机上用球面砂轮磨削环面蜗杆时增加一个螺旋运动,使母面成为圆弧螺旋面,并以平面二包磨头的基础作了大圆弧半径的接触线分析,制造了二包蜗轮副用于拉丝机的主传动上,通过研究用环面砂轮磨削面蜗杆,同样可得到这种传动;并解决了一包传动的母面蜗轮的通用滚刀齿形问题-圆弧螺旋面蜗杆,在本文中除讨论该传动副的接触线,诱导曲率和润滑角外,将研究用滚刀的加工方法、滚刀齿形成形原理及环面蜗杆的双面磨削法。     

特殊齿形蜗轮副的加工

本文介绍用标准齿轮滚刀代替蜗轮滚刀在卧式铣床上加工蜗轮;在普通车床上改制挂轮,加工蜗杆的设想,通过可行性论证,用此方案可解决加工难题。 1.理论根据 (1)齿轮滚刀刀齿的截面形状与所加工齿轮的齿数无关,同一滚刀可加工不同齿数的齿轮。 (2)滚齿加工的齿轮比用单刀展成法加工出来的齿轮精确。 (3)阿基米德蜗杆由于加工简单,因而用得最多,普通蜗轮滚刀就是用的这种齿形。 (4)铣制蜗轮的滚刀直径、齿距、齿形角,螺旋角等应与蜗杆的这些参数相同。与标准齿轮滚刀基本参数一致的蜗杆符合延长的渐开线蜗杆的基本条件。 所以,用齿轮滚刀代替蜗轮滚刀加工蜗轮是可行的。     

蜗轮齿面滚切误差及调整

目前国内企业应用的蜗轮滚刀有两种:外径增量滚刀和节圆直径增量滚刀,外径增量滚刀使用寿命短,已被大部分工业发达国家淘汰。节圆增量滚刀需在滚切蜗轮齿面时设定安装偏角和加工中心距,并且随着滚刀的刃磨,滚刀节圆减小,滚刀安装偏角和加工中心距也需再计算调整。不正确的安装偏角和加工中心距将导致蜗轮齿面误差。介绍了滚刀刃磨后计算上述两个机床参数的公式,分析了不正确机床参数引起的蜗轮齿面误差。通过单头和四头蜗轮蜗杆副的两个算例为读者揭示了蜗轮齿面误差的分布,由此提供了纠正机床参数误差的依据。     

ZC1型蜗杆副齿面接触参数分析与优化

基于ZC1型蜗杆副的啮合理论,利用MATLAB软件对蜗杆副的齿面接触参数进行分析,结果表明,轴向模数、中心距、导程角、砂轮齿廓圆弧半径对齿面接触参数的影响都很大。而一般情况下,中心距在设计之初就已选定,故我们选择轴向模数、导程角、砂轮齿廓圆弧半径作为优化设计时的设计变量。为了提高ZC1型蜗杆副的啮合性能,以诱导法曲率和润滑角为目标函数,并结合蜗杆齿顶齿厚约束,蜗轮齿顶齿厚约束以及根切约束来建立优化数学模型。采用改进的粒子群算法作为优化算法,结果显示,优化后的润滑角更大、诱导法曲率更小,可有效地提高蜗杆副的啮合性能。     

切向蜗轮滚刀走刀方向与切削抗刀

切向蜗轮滚刀的走刀方向,一般情况下由滚刀的切削锥规定。因此滚刀的走刀方向,也是切削锥设计问题。滚刀切削齿面时,切削抗刀使切齿传动的齿轮和丝杠啮合侧隙前后窜动,以致出现齿形加工误差,降低齿形加工质量。在实际生生中则造成蜗杆副啮合侧隙小,严重时蜗杆和蜗轮卡紧,装不进箱体。关于蜗轮滚齿的走刀方向与切削抗刀问题,在生产中是由飞刀切削蜗轮出现切削抗刀引起的(参阅本     

蜗轮滚刀基本蜗杆齿面通用方程的研究

通过对蜗轮滚刀基本蜗杆齿面通用方程详细的推导和研究,利用该方程求得３种基本蜗杆的轴向齿形和齿形角,从而为车制出准的３种基本蜗杆提供了理论依据。同时利用该方程学可以蜗轮,蜗杆副及螺旋伞齿副的啮合原理进行深入的分析和研究。     

平面二次包络环面蜗杆副蜗轮滚刀的设计

平面二次包络环面蜗杆副蜗轮滚刀的设计大庆石油学院代学坤，张国臣，李崇志，刘宝杰一、平面二次包络环面蜗杆副蜗轮滚刀设计制造的理论分析１．坐标系的建立为了便于实际加工过程中的参数测量。采用与加工过程一致的空间坐标系统（如图１所示）。图中坐标系与蜗轮固联．...     

在卧铣上用飞刀连续展成加工蜗轮

在修配车间等单件或小批生产的单位里,需加工的蜗轮种类很多,但又不可能为加工单个或少量的蜗轮而设计、制造专用的蜗轮滚刀,因此一般只得在滚齿机上采用普通的滚刀滚切蜗轮,这样加工出来的蜗轮。齿形误差大,且和蜗杆啮合不良。 为了克服上述弊病,我们试验了在卧铣上用飞刀连续展成加工蜗轮的方法,得到了较满意的结果。 一、加工原理 飞刀旋转转(Z——被加工蜗轮的齿数;K—— 与该蜗轮相啮合的蜗杆的头数),工件回转1转,这一运动联系即所谓的分房运动。但仅仅按这一关系加工出来的蜗轮,则是具有所要求螺旋角β的直线齿廓(图1)。 欲使蜗轮获…     

蜗轮滚刀基本蜗杆齿面通用方程的研究

通过对蜗轮滚刀基本蜗杆齿面通用方程详细的推导和研究,利用该方程求得３ 种基本蜗杆的轴向齿形和齿形角,从而为车制出准确的３ 种基本蜗杆提供了理论依据。同时利用该方程还可以对蜗轮、蜗杆副及螺旋伞齿轮副的啮合原理进行深入的分析和研究。     

齿轮滚刀加工蜗轮

蜗轮有它的特殊性,加工刀具专用性很强,尤其是非标蜗轮到,中小机械厂单件或小批量生产必须专门订制刀具,影响制造成本和周期,对单头圆柱蜗轮副在某些情况下只要设计参数稍微修改,即可用齿轮滚刀代加工,现介绍如下。①选取与设计蜗轮副模数相同和外径相近的齿轮滚刀。②修正模数。由于蜗轮是轴向模数,齿轮滚刀是法向模数,所以必须对蜗轮模数作少量的修改。式中m;——蜗轮修改后的轴向模数mn——滚刀法向模数Z——蜗轮齿数A——滚刀螺旋角Df——修改后的蜗轮分度圆③相应修改蜗杆。实测滚刀的齿高和法向齿厚,确定刀具齿厚和齿槽…     

滚刀增径对蜗轮齿面啮合斑点影响的仿真分析

以渐开线型蜗轮滚刀为研究对象,利用SolidWorks对不同增径量的蜗轮滚刀进行参数化建模,并实现其自动化建模的二次开发,同时运用SolidWorks的布尔运算进行蜗轮的仿真加工。通过对蜗轮蜗杆进行仿真运动啮合,以干涉检查来得到蜗轮的齿面啮合斑点,从而对比分析出标准蜗轮滚刀与增径蜗轮滚刀加工得到的蜗轮齿面啮合斑点的变化情况,并以齿面啮合斑点的形状、大小、位置等来分析啮合区域的变化规律。     

球面蜗杆传动瞬时接触线与油楔的解析研探(下)

三、切削成形原理和啮合原理瞬时接触线的轨迹复盖了蜗轮齿面.因此,研究蜗轮齿面的形成过程和特点,会加深对瞬时接触线的认识和理解.1.成形原理首先,我们对模拟蜗杆的滚刀左侧齿面和被切蜗轮的右侧齿面进行分析.滚刀左侧齿面沿蜗轮分度圆在各生成线垂直剖面内的齿廓,同球面蜗杆在各垂直剖面内的截线一样(如图8所示).