双导程直线接触偏置蜗杆传动与传动副加工技术研究

发布时间：2017-12-30 02:30

本文关键词：双导程直线接触偏置蜗杆传动与传动副加工技术研究　出处：《吉林大学》2011年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：蜗杆传动如今已经广泛应用于农业机械、以及军事领域。它具有结构紧凑,传动比大,抗冲击能力强,传动平稳等诸多优点。但普通蜗杆传动的一些缺点也限制了它的更广泛的应用。现阶段最主要的蜗杆传动形式为阿基米德螺线蜗杆,它的齿面沿直母线法线方向扭曲,不可展,且效率低,蜗杆传动副磨损较快,只适用于不重要、载荷低的场合。它的设计和制造比较复杂,需在工程近似基础上完成。高精度磨削时需要对砂轮修形,操作复杂难以磨削。加工出的传动副难以达到理论上的精确,限制了其性能。为了简化蜗杆传动的设计原理、方法以及加工方法,本文提出了一种新型双导程直线接触偏置蜗杆传动方式的概念。双导程直线接触偏置蜗杆传动基于空间相错轴齿轮传动原理。它的双向传动方式分别相当于圆柱齿轮传动的内啮合和外啮合传动。蜗轮的内啮合侧齿面是由蜗轮内啮合基圆柱展成的圆柱渐开螺旋面,与之对应的蜗杆内啮合侧齿面是蜗杆内啮合基圆柱展开得到的渐开螺旋面；蜗轮的外啮合侧齿面是由蜗轮外啮合基圆柱展成的圆柱渐开螺旋面,与之对应的蜗杆外啮合侧齿面是蜗杆外啮合基圆柱展开得到的渐开螺旋面。双导程直线接触偏置蜗杆传动具有渐开线齿形,蜗轮、蜗杆瞬时接触状态为直线接触。蜗轮、蜗杆的齿面均为圆柱渐开螺旋面。其结构设计能够大大简化,并且可以利用现有的机床,采用简单的加工方法精确加工出理论齿面。具有较强的经济适用性。本文的主要研究内容和研究成果： 1.阐述了双导程线接触偏置蜗杆传动的基本原理,论述了双导程线接触偏置蜗杆传动副的齿面形成方法； 2.设计出了双导程线接触偏置蜗杆传动副,对蜗轮蜗杆的各部分参数进行了推导和研究,给出了一整套的参数计算公式； 3.对双导程线接触偏置蜗杆传动副进行了实体建模,验证了蜗轮蜗杆结构设计的科学性； 4.对双导程线接触偏置蜗杆传动副的齿面受力情况,齿面啮合速度、传动效率和自锁条件。根据性能分析,合理调整结构参数,优化该传动装置的结构设计。为以后的传动试验奠定理论基础。 5.研究了介绍了几种常见加工制造方法,如齿面铣削、飞刀加工、车削加工等方法。根据现有的实验条件,采用车削方法首先加工出蜗杆,再根据蜗杆制造蜗轮滚刀,滚切出蜗轮。传动实验结果表明：新型双导程偏置蜗杆传动传动原理正确,传动副构型及传动原理简单；蜗杆副结构设计计算方法正确简便,所提出的加工制造方法简单可行,易于实施。除了具有传统蜗杆传动的运动平稳、可以白锁等优点外,还具有以下优点：单级传动比大,可以达到400以上；啮合齿数为蜗轮齿数的10%,齿面瞬时接触状态是直线接触,具有较大的承载能力；齿面相对运动速度与瞬时接触线的夹角接近90°,润滑条件优于普通蜗杆传动,可以显著提高传动效率,可达90%以上；可以使用非金属材料或以钢代铜,节约贵重金属。因而,本文研究的新型双导程偏置蜗杆传动具有较好的推广应用前景。
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【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH132.44

【引证文献】