滚锥包络环面蜗杆副啮合原理和传动性能研究

发布时间：2020-05-14 23:58

【摘要】：二次包络环面蜗杆传动具有承载能力强、传动效率高、使用寿命长等特点,但是齿面接触点处相对滑动速度大,胶合和磨损失效情况严重,为此学者们提出了滚动圆锥包络环面蜗杆副,利用圆锥体的自转减小相对滑动速度,与传统蜗杆副传动相比,传动效率高、啮合齿面间相对滑动速度大幅减小,在高速和轻载工况下有较好的应用前景。本文主要针对该型传动的受力、相对速度和传动效率进行了分析研究。首先,以空间啮合理论为基础,推导了滚动圆锥包络环面蜗杆副的啮合方程,并利用MATLAB的数值计算功能和Pro/E的三维建模能力,建立了环面蜗杆、蜗轮的实体模型,完成了滚锥包络环面蜗杆副的装配,为以后的运动分析、效率分析奠定了基础。其次,由蜗杆的输入功率及输入转速,并根据蜗轮轮齿的受力特性,求出了接触线上等速点的位置和滚锥的转动角速度,推导出了蜗轮蜗杆啮合齿面间接触点处的实际相对滑动速度公式。利用MATLAB计算软件,得出了在蜗轮蜗杆整个工作过程中,接触点处实际相对滑动速度的变化,结果表明:滚锥的自我转动确实大大降低了啮合齿面间接触点处的相对滑动速度。最后,推导出了蜗杆副传动效率的表达式,利用MATLAB计算软件,得出了在蜗轮蜗杆整个工作过程中,蜗杆副传动效率的变化,并系统的分析了滚锥倾角、滚锥顶端半径和摩擦系数对蜗杆副传动效率的影响。结果表明,摩擦系数虽然不会改变蜗杆副传动效率的分布,但是对蜗杆副传动效率的大小具有较大的影响;滚锥顶端半径和滚锥倾角两个参数可以进行优化选择,使得传动效率最高。
【图文】：

包络环面蜗杆副传动Fig.1-1Envelopingringsurfacewormgearpairdrive

滚柱包络环面蜗杆副Fig.1-2Rollerenvelopinghourglasswormgearing
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH132.44

【参考文献】

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本文编号：2664133