变齿厚内齿轮包络鼓形蜗杆传动副的弹性流体动压润滑研究

发布时间：2020-06-09 03:28

【摘要】：针对目前蜗杆领域提出的体积小、重量轻、侧隙可调整等问题,王进戈教授提出一种新型的内啮合鼓形蜗杆传动形式——变齿厚内齿轮包络外转子鼓形蜗杆传动。本文将以变齿厚内齿轮包络鼓形蜗杆传动副为研究对象,基于啮合理论与啮合性能分析,对该新型鼓形蜗杆传动副做理想情况的等温弹流润滑和热弹流润滑特性分析。主要工作内容如下:基于齿轮啮合原理和微分几何学与活动标架法相结合,建立了该新型鼓形蜗杆传动副较完善的啮合体系,推导出了啮合方程、接触线方程以及蜗杆齿面方程,并得出与传动副啮合特性相关的计算公式,从而完成啮合理论的研究。应用Matlab数值计算软件编写了与传动副啮合相关的主要参数的运算程序,根据得到的运算结果对传动副的啮合性能进行了研究与分析。基于该新型鼓形蜗杆传动副的啮合理论及弹性流体动压润滑理论,在牛顿流体弹流润滑模型的基础上,建立了简化形式的鼓形蜗杆传动副等温弹流润滑模型,以及线接触弹流润滑的数学模型,以此为根据采用牛顿迭代法对其进行了数值求解,并运用Fortran语言编写了该新型鼓形蜗杆传动副的等温弹流润滑数值分析程序,经计算得到相关的润滑特性曲线,据此对影响该新型鼓形蜗杆传动副等温弹流润滑性能的主要参数进行了初步分析。基于等温弹流润滑分析,引入温度因素对该新型鼓形蜗杆传动副的弹流润滑影响,采用多重网格技术对其进行热弹流分析,基于Fortran语言编写了该新型鼓形蜗杆传动副热弹流润滑数值分析程序,得到了其热弹流润滑特性曲线,并据此对影响该新型鼓形蜗杆传动副的热弹流润滑性能的主要参数进行了初步的分析。
【图文】：

”的概念[12,13]，都给了后人以一定的启示作用。对于蜗杆传动的的首次且正式的发生在 18 世纪中叶的英国，由英国学者 Hindley 提出了直廓环面蜗杆传动；之后纪蜗杆传动进入发展的蓬勃时期，其中就有 20 世纪初叶由英国学者 E.Wildhab的“威氏蜗杆传动”[14]；德国学者 G.Niemann 提出的“ZC 蜗杆传动”[15]； 美 T.Adams 发明的一种用于手拉葫芦的内啮合蜗轮传动[16]；到了 20 世纪中叶后叶学者 Y.Sato 和 T.Sakai，分别在蜗杆传动领域发明了斜齿平面蜗杆传动及提出了面二次包络环面蜗杆传动的思想[17-21]；20 世纪初期美国，由美国学者 O.Sarri whnle，分别发明了端面蜗杆传动[22]及提出了超环面行星蜗杆传动[23]。对于与本文相关的内啮合蜗杆传动形式，最早可以追溯到 20 世纪早期的美国一手拉葫芦的内啮合蜗轮传动的出现，其是 T. Adams 发明的，大致的结构组成为和蜗杆，其中的蜗杆形式为两段反向的锥螺纹[24]；学者 J. Bond 于 1967 年，同明了内啮合蜗轮传动机构，其发明蜗杆传动的新颖之处是以滚珠作为啮合介质[25]学者 J. MacPhee 于 1990 年，发明一种可用于印刷机上墨装置中的摆动辊筒的内杆传动，如图 1.2 所示，该传动蜗杆为内螺纹和一位于蜗杆内部外齿轮相啮合[26,27

图 1.3 平面齿内齿轮包络鼓形蜗杆传动Fig.1.3 Within the plane tooth gear enveloping cylindrical worm driv动副传动方式的特殊性与蜗杆传动本身所具有的优越性，，使传动方面得到了大范围的应用。因为涉及精密传动，在蜗杆要求上有相对较高的要求，所以频繁的装卸与齿面磨损将会，因此而衍生出具有侧隙可调整、齿面磨损可补偿的蜗杆方式和齿间侧隙的调整方法，可将其分为下面几种[9]：距调整法是改变中心距调整齿侧间隙。其操作简单方便，但在蜗杆传这将加深与加快对齿面的磨损[3]。调整法通过沿轴线方向移动蜗杆来达到侧隙调整与齿面磨损量的. Franke 于 1959 年，提出的如图 1.4 所示的双导程圆柱蜗
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH132.44

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本文编号：2704092