侧隙可调式变齿厚平面蜗轮包络环面蜗杆传动副的有限元分析及性能试验研究

发布时间：2020-07-15 07:23

【摘要】：侧隙可调式变齿厚平面蜗轮包络环面蜗杆传动(以后简称“变齿厚平面蜗轮传动”)是张光辉教授开发出的一项专利技术,它的特点和优点在于:调整变齿厚蜗轮的轴向位置,可以调节蜗轮与蜗杆的齿侧间隙,达到减小空回量,减小振动,提高传动精度、平稳性等特点;其次,变齿厚平面蜗轮传动与平面二次包络环面蜗杆传动的蜗杆完全相同,可以淬火并用平面砂轮精确磨削,蜗轮可用精密分度盘单齿分度加工,不需蜗轮滚刀和滚齿机加工,排除了滚刀和滚齿机误差影响,易于精密制造,更不需昂贵的蜗轮母机便于精密制造;第三它作为斜平面一次包络蜗杆传动中的一种,啮合齿对较多,因此啮合重合度高,传动副承载能力强,承载能力仅次于平面二次包络蜗杆传动而强于圆柱蜗杆传动;因此它是一种综合了精密传动和动力传动的新型蜗杆传动。目前对于这种形式的传动副的制造工艺已经进行了系统的研究,作为对一种新型传动的全面的研究工作,除了对它的加工工艺等理论知识的摸索和完善外,对其强度的研究已经提上了日程。本文利用有限元分析方法,结合空间啮合原理,对侧隙可调式蜗杆传动的接触强度,蜗轮主应力分布,齿间载荷分配以及装配误差等进行了研究。在重庆大学蜗杆传动实验室的电封闭试验台上,通过对变齿厚平面蜗轮传动减速器试验副的性能的试验研究,得到了它的效率,温升,功率,扭矩等性能曲线,对进一步的说明这种类型的减速器性能作了铺垫。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TH132.4
【图文】：

其瞬间的接触线及啮合区便落在轮齿齿面的右半部份（参见图1.1）。可以想到，若把一个轮齿的两侧的平面倾角取为小β 和大β 的话，则两侧的接触区都同位于轮齿的半边（参见图 1.2）。同时，由于两个齿平面的β 角不等，还使轮齿成一倾斜的楔形，即轮齿在同一半径上的各端面齿厚都不相等，这就使该蜗轮成为一个沿轴向变齿厚的平面蜗轮。当所设计的一对新的这种蜗轮副首先接触于齿厚薄的半边的话，这种传动不但使用前的安装可以通过蜗轮的轴向调整获得最满意的全部齿侧隙或空回量，而且使用后，轮副齿面磨损时，还可通过蜗轮轴向调整使每对齿侧都获得补偿，使它时时如新，直至全部齿面都严重磨损为止（图 1.3 ）。张光辉教授把这种传动称为“侧隙可调式变齿厚平面蜗轮包络环面蜗杆传动[6]”，简称“变齿厚平面蜗轮传动”。总结这种传动的优点主要有以下几条：1. 这种传动承载力大，效率高；2. 蜗杆及蜗轮均可高精度制造；小β大β图 1.1 瞬时接触线图Fig 1.1 Instantaneous line of contact

重庆大学硕士学位论文3. 由于多齿接触（重合度约等于圆柱蜗杆传动的 3 倍）的误差平均效应，故传动精度比圆柱蜗杆高；4. 侧隙可控、磨损可补偿、空回量小。因此，它无论是强度寿命或精度寿命都是很高的，具有全面的优越性。可以见，它将是今后精密蜗杆传动和精密动力蜗杆传动的最佳选择，具有十分宽广应用前景。

2 侧隙可调式蜗杆传动的啮合分析 变齿厚平面蜗轮传动的啮合分传动属于斜平面一次包络环面蜗杆传动，0]对其有关公式进行推导。首先设定包络蜗2β （12β ≠ β），且将由倾角为1β 的母平面为第一侧齿面，另一侧则称为第二侧齿面触线方程、一界曲线和二界曲线等，为有。齿面简要啮合分析[21]-[24]及坐标变换

【引证文献】

相关博士学位论文 前1条

1 邱昕洋;钢制变齿厚平面蜗轮包络环面蜗杆传动的关键技术研究[D];重庆大学;2010年

相关硕士学位论文 前4条

1 李伟;无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动系统动力学研究[D];西华大学;2011年

2 汤黎明;基于有限元法的平面包络环面蜗杆副的力学特性研究[D];重庆大学;2011年

3 张彦钦;平面包络环面蜗杆传动设计计算及其软件开发[D];重庆大学;2006年

4 李磊;塑料蜗轮与钢制蜗杆的啮合性能研究[D];同济大学;2007年

本文编号：2756174