平面包络内啮合蜗杆传动母平面倾角的分析研究

母平面倾角对平面包络内啮合蜗杆传动的啮合性能具有较大影响,对确定平面包络内啮合蜗杆传动装置的最优参数具有决定作用。基于齿轮啮合原理,构建蜗杆齿面接触和诱导法曲率方程,利用数值计算方法及Hertz接触应力计算模型,重点分析了单头蜗杆传动下蜗轮齿数及中心距变化对平面包络内啮合蜗杆传动的影响。研究表明,母平面倾角在18°~36°之间取值时,平面包络内啮合蜗杆传动的啮合性能具有优于其他角度啮合性能的特点。研究结果为平面包络内啮合蜗杆传动的后续研究奠定了理论基础。     

平面齿内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动副的误差分析

为了掌握平面齿内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动副的齿面真实啮合状况,对其进行误差分析。建立含误差的传动副啮合几何学理论,构建传动副的三维精确实体模型,研究理想状态下传动副的齿面啮合情况,并重点分析中心距及倾角等各项误差值对传动副真实啮合状态的影响规律。研究结果表明:传动副在理想状态下有5对齿同时啮合,瞬时接触线为直线且沿齿高方向平行分布;中心距误差和蜗杆轴向位移误差为负值时比其为正值时对传动副有利;轴间角误差、倾角误差及基圆半径误差对平面齿内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动副啮合状况的影响较大。     

关键参数对滚子包络内啮合蜗杆传动接触与润滑性能的影响

为了分析关键参数对滚子包络内啮合蜗杆传动接触与润滑性能的影响,构建了该新型蜗杆传动的数学模型,通过啮合方程构建了该传动的润滑角与诱导法曲率方程,利用数值计算方法分析了中心距、传动比、蜗轮偏转角、滚子半径等关键参数对蜗杆传动润滑与接触性能的影响。分析研究得知,在这些关键参数中,蜗轮偏转角对滚子包络内啮合蜗杆传动的接触性能与润滑性能有较大的影响,建议蜗轮偏转角取值在0°～40°为最佳。选取了相应参数进行三维建模,验证了分析参数的有效性。该研究为滚子包络内啮合蜗杆传动的进一步研究提供了参考。     

变齿厚内齿轮包络外转子鼓形蜗杆传动啮合性能分析

针对机器人的结构模块化发展趋势及现有工业机器人关节减速器的不足,提出一种用于工业机器人智能关节的变齿厚内齿轮包络外转子鼓形蜗杆传动。基于空间啮合原理,建立了该传动的数学模型,推导了蜗杆传动的啮合方程、齿面接触线方程以及蜗杆的齿面方程,并导出了传动的诱导法曲率、润滑角和相对卷吸速度等计算公式。在大量数值计算的基础上,分析了该传动的蜗杆喉径系数、主基圆半径、母平面倾角等参数对传动啮合性能的影响。     

单圆柱滚子包络蜗杆传动啮合效率分析

以单圆柱滚子包络环面蜗杆传动为研究对象,基于空间啮合原理,推导出滚柱包络环面蜗杆传动的啮合效率公式,并分析了啮合效率的影响因素。结果表明,蜗杆副接触齿面间的摩擦因数对啮合效率的影响最大,传动比次之,滚柱半径值影响较小;减小传动比、降低摩擦因数、减少滚柱半径尺寸,有利于滚柱包络环面蜗杆传动啮合效率的提高。研究结论为以后滚柱蜗杆、蜗轮啮合传动的优化与改进提供了重要的参考。     

平面二次包络内蜗轮齿面成型方法

为了使平面包络鼓形蜗杆传动具有更佳的承载能力与良好的传动性能,利用微分几何及啮合理论建立平面二次包络鼓形蜗杆传动的包络理论,依照鼓形蜗杆齿廓螺旋线创建鼓形蜗杆实体模型,采用二次开发使鼓形蜗杆与具有内齿轮特性的面进行布尔运算,求解出高精度的二次包络内蜗轮齿面。与一次包络鼓形蜗杆副相比,鼓行蜗杆副具有双线接触、接触面大、齿面间易形成动压油膜和承载能力更强等优点,其内置蜗杆结构为后续机器人智能关节研究奠定理论基础。     

滚子包络端面啮合蜗杆传动啮合理论分析

提出一种新型蜗杆传动——滚子包络端面啮合蜗杆传动。首先分析滚子包络端面啮合蜗杆传动的工作原理和蜗杆齿面成形原理,建立了滚子包络端面啮合蜗杆传动的数学模型;然后利用建立的数学模型推导啮合方程、接触线、齿面方程、诱导法曲率、润滑角、相对卷吸速度和自转角公式;最后讨论滚子包络端面啮合蜗杆传动的啮合特性。分析表明,滚子包络端面啮合蜗杆传动具有滚动接触特性,摩擦磨损小,发热小,寿命长的优点。     

误差对变齿厚内齿轮包络鼓形蜗杆传动副接触点的影响分析

变齿厚内齿轮包络鼓形蜗杆传动是一种新型蜗杆传动,由变齿厚内齿轮及其包络形成的鼓形蜗杆所组成。运用零间隙法分析计算在误差情况下该传动副接触点的偏移量和误差影响矩阵,得到了误差对该传动副接触点的影响规律。结果表明:单因子误差下,母平面倾角与轴间角误差、喉径系数与基圆半径误差、中心距与蜗杆轴向位移误差、蜗轮轴向位移误差的影响对接触线的影响依次减小。     

变位形式的准平面二次包络环面蜗杆传动研究

准平面二次包络环面蜗杆传动按照形成蜗杆和蜗轮齿面的2次包络的相对运动规律相同与否，分为标准传动和变位传动2种传动形式。分析计算了在变位情况下各变位参数对齿面啮合性能的影响，计算结果表明，该传动在采取变位形式加工时其齿面接触线分布形态及接触性能主要取决于变位参数的选取，通过变位参数的合理选取能使蜗杆传动齿面接触线得到良好的分布形态。     

误差和载荷耦合作用下蜗杆传动的啮合控制

在考虑误差与载荷对蜗杆传动接触区域影响的基础上，提出了蜗杆齿面沿齿高方向的修形策略以控制其接触区域。同时，通过预设定的误差曲线对蜗杆齿面沿螺旋线方向修形以降低因误差和载荷变形所引入的传动比误差。弹性接触分析和传动比分析结果表明，蜗杆齿面沿两个方向同时修形能够实现蜗杆传动的啮合控制。     

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.     

FINISHING THE CONCAVE SHAPE OF THE WORM THREAD

The aim of this work was to improve the accuracy of the concave profile worm thread by using a new generating surface of grinding wheel. To support the geometrical and technological optimization, the current article describes how we produced a smooth and accurately finished tool that will provide maximum line of contact between the tool and the worm with minimum stress concentration at any point. The present study proposed grinding the thread with grinding wheel having a curvature profile in the axial plane in the form of an arc of hyperbola. The generating equation of the tool profile and its arrangement with respect to the worm during grinding were determined.     

Study on the grinding technology and measure method for planar enveloping hourglass worm

In order to accelerate the engineering application of planar enveloping hourglass worm drive, a grinding method of planar enveloping hourglass worm tooth s     

斜齿面齿轮蜗杆砂轮磨削的双参数法

针对面齿轮硬齿面磨削加工中存在的困难,提出用蜗杆砂轮磨削的双参数法来磨削面齿轮。借助一个渐开线斜齿圆柱齿轮的刀具齿面推导出蜗杆砂轮齿面,由蜗杆砂轮齿面经双参数包络生成斜齿面齿轮齿面。确定了刀具轴与蜗杆砂轮轴夹角大小,分析了双参数包络的形成及包络过程,并用计算机形成了可视化结果,获得了理想的面齿轮齿面。     

指锥面二次包络环面蜗杆减速机的研制与试验

本文在对指锥面二次包络环面蜗杆减速机进行结构设计的基础上，采用ＣＤＺ电主轴、ＣＢＮ砂轮等现代技术，制造出了我国第一台指锥二包减速机，并对其进行了性能试验。结果表明，该机效率高，承载能力大。为多头数、小速比蜗杆传动开劈了新的领域。     

MODIFICATION OF GEOMETRY AND TECHNOLOGY OF CYLINDRICAL WORMS

The objective of this research is to develop a new method of grinding process that can efficiently make concave profile of the worm thread smooth. The grinding is carried out using a wheel with curvature profile in the axial plane in the form of an arc of logarithmic spiral. The proposed method will provide maximum line of contact between the tool and the worm with minimum stress concentration at any point. The generating equation of the grinding tool profile and its arrangement with respect to the worm during thread grinding were determined.     

MODIFICATION OF GEOMETRY AND TECHNOLOGY OF CYLINDRICAL WORMS

The objective of this research is to develop a new method of grinding process that can efficiently make concave profile of the worm thread smooth. The grinding is carried out using a wheel with curvature profile in the axial plane in the form of an arc of logarithmic spiral. The proposed method will provide maximum line of contact between the tool and the worm with minimum stress concentration at any point. The generating equation of the grinding tool profile and its arrangement with respect to the worm during thread grinding were determined.     

提高平面包络环面蜗杆磨削效率的近似加工方法

计算和分析了用锥面砂轮和平面砂轮磨削加工的二次包络环面蜗杆副的啮合性能及蜗杆的根切和齿顶变尖特性,结果表明,当锥形砂轮直径较大时,两种砂轮加工出的蜗杆极为近似,因此可采用大直径锥形砂轮代替平面砂轮近似加工平面包络蜗杆,以提高磨削效率     

Geometrical aspects of double enveloping worm gear drive

Double enveloping worm gearing is expected to have contact over larger number of teeth and higher load carrying capacity compared to single enveloping worm gearing. In this paper, contact in this gearing is analysed by geometrical simulation of worm gear tooth generation using intersection profiles of different axial sections of worm representing the hob tooth profile with transverse plane of worm gear. The analysis reveals that in the engaging zone a straight line contact always exists in the median plane and intermittent contact exists at the extreme end sections of worm. This has lead to the idea of using two fly cutters positioned at the location identical to the extreme end sections of worm to generate full worm gear tooth thereby eliminating the need for hobs of complex geometry. For a given worm, a mating worm gear is machined in a gear hobbing machine using fly tool in two settings and nature of contact with the worm is checked by a blue test.