直廓环面蜗杆传动理论接触线型式研究

发布时间：2017-08-13 02:11

  本文关键词：直廓环面蜗杆传动理论接触线型式研究

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【摘要】：原始型直廓环面蜗杆传动是双线接触,蜗轮齿面上的中央棱线与蜗杆齿面上的全部母线依次接触,二次包络产生的接触线实际上只分布在蜗轮齿面上中央棱线的左侧,蜗轮右侧齿面不参与接触,因此蜗轮齿面的利用率较低,中央棱线处接触性能差,容易发生点蚀现象。为了解释原始型直廓环面蜗杆传动副的实际接触线只分布在蜗轮齿面左半部分的原因,本文对直廓环面蜗杆副中蜗轮的理论接触线进行了研究,特别对蜗轮中央棱线附近区域的接触线分布规律进行了重点分析。通过理论推导首次找到了蜗杆后半段与蜗轮右侧齿面的接触线,证明了蜗轮中央棱线右侧存在理论接触线,理论上蜗杆副全齿面均参与接触,但是在实际加工中蜗轮中央棱线右侧的理论接触线及理论齿面被刀具全部去除,在实际的共轭传动中仅有一半齿面参与接触。为了使实际接触线分布规律具有科学性和说服力,本文通过考察蜗轮滚刀轨迹面与理论接触线的关系来说明直廓环面蜗杆副理论接触线与实际接触线的关系,通过求解刀具轨迹面和蜗轮齿面包络面在中央棱线任意点P点处的单位法线向量,用严谨的数学方法证明了蜗轮滚刀轨迹面与蜗轮齿面包络面在中央棱线处是相切的关系。从而在理论上解释了原始型直廓环面蜗杆传动的实际接触线只分布在蜗轮齿面左半部分的原因,丰富和完善了直廓环面蜗杆传动的啮合理论。本文根据理论接触线的分布规律对蜗轮齿面沿齿宽方向上的三个区域之间的关系进行了修正。
【关键词】：直廓环面蜗杆传动 接触线 分布规律 理论 仿真
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH132.44
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-17
• 1.1 直廓环面蜗杆传动的特点11-12
• 1.2 直廓环面蜗杆传动的类型12
• 1.3 直廓环面蜗杆传动的发展与研究概况12-15
• 1.3.1 直廓环面蜗杆副的发展概况12-13
• 1.3.2 国内关于环面蜗杆副的研究现状13-14
• 1.3.3 国外关于环面蜗杆副的研究现状14-15
• 1.4 课题研究的主要内容和意义15-17
• 2 直廓环面蜗杆副的啮合理论17-29
• 2.1 蜗杆齿面方程17-22
• 2.1.1 坐标架的选择17-18
• 2.1.2 坐标转换矩阵与坐标旋转公式18-20
• 2.1.3 蜗杆齿面方程的建立20-22
• 2.2 蜗轮齿面方程22-27
• 2.2.1 标架的选择与坐标系的转换22-24
• 2.2.2 蜗杆与蜗轮啮合方程的建立24-26
• 2.2.3 蜗轮齿面方程的建立26-27
• 2.3 蜗轮与蜗杆的瞬时接触线方程27-28
• 2.4 本章小结28-29
• 3“原始型”直廓环面蜗杆副齿面的可视化29-39
• 3.1 蜗杆齿面的可视化29-34
• 3.1.1 蜗杆基本参数的选择与计算29-30
• 3.1.2 绘制“原始型”蜗杆左侧齿面30-31
• 3.1.3 绘制“原始型”蜗杆的对称齿面31-33
• 3.1.4 绘制“原始型”蜗杆的右侧齿面和完整齿面33-34
• 3.2 蜗轮齿面的可视化34-38
• 3.2.1 蜗轮基本参数的选择和计算34-36
• 3.2.2“原始型”蜗轮第一齿面的建立36
• 3.2.3“原始型”蜗轮第二齿面的建立36-38
• 3.3 本章小结38-39
• 4 与接触线相关的变量关系39-51
• 4.1 确定φ_1 的取值范围39-40
• 4.2 φ_1~*为定值时φ_1 与 Δ 的关系40-43
• 4.3φ_1~*为定值时φ_1 与u的关系43-50
• 4.3.1 当φ_1~*=1 ~ 18.4rad时φ_1 与u的关系43-44
• 4.3.2 当φ_1~*=18.5 ~ 20rad时φ_1 与u的关系44-46
• 4.3.3 当φ_1~*=20.1 ~ 21.5rad时φ_1 与u的关系46-47
• 4.3.4 当φ_1~*=21.6 ~ 22.1rad时φ_1 与u的关系47-48
• 4.3.5 当φ_1~*=22.2 ~ 31.9rad时φ_1 与u的关系48-49
• 4.3.6 当φ_1~*=32 ~ 40rad时φ_1 与u的关系49-50
• 4.4 本章小结50-51
• 5 蜗轮齿面上理论接触线分布规律51-59
• 5.1 蜗轮齿面边界确定51-52
• 5.2 当φ_1~*=1rad~ 20rad时接触线分布规律52-53
• 5.3 当φ_1~*=20.1rad~ 22.1rad时接触线分布规律53-54
• 5.4 当φ_1~*=21.6rad~ 22.1rad时接触线分布规律54-55
• 5.5 当φ_1~*=22.2rad~ 39rad时接触线分布规律55-57
• 5.6 本章小结57-59
• 6 蜗轮齿面上实际接触线分布规律59-69
• 6.1 刀具轨迹面的建立59-60
• 6.1.1 刀具轨迹面方程59-60
• 6.1.2 刀具轨迹面的绘制60
• 6.2 刀具轨迹面与蜗轮齿面理论接触线的关系60-62
• 6.2.1 当φ_1~*=1 ~ 20rad时蜗轮齿面理论接触线与刀具轨迹面的位置关系60-61
• 6.2.2 当φ_1~*=21 ~ 39rad时蜗轮齿面理论接触线与刀具轨迹面的位置关系61-62
• 6.3 刀具轨迹面与蜗轮齿面包络面在中央棱线处的关系62-68
• 6.3.1 刀具轨迹面在中央棱线P点处的单位法线向量62-65
• 6.3.2 蜗轮齿面包络面在中央棱线P点处的单位法线向量65-67
• 6.3.3 P点的性质67-68
• 6.4 蜗轮齿面特性68
• 6.5 本章小结68-69
• 7 总结与展望69-71
• 7.1 全文总结69
• 7.2 创新点69-70
• 7.3 展望70-71
• 参考文献71-75
• 作者简历75-77
• 学位论文数据集77

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本文编号：664832