超环面行星蜗杆传动的关键技术研究

发布时间：2020-07-20 09:16

【摘要】：　　　　本文以超环面行星蜗杆传动的优化设计、啮合误差理论、数字仿真和数控 加工等关键技术问题为研究目标，主要完成了以下工作。　 提出了以超环面行星蜗杆传动减速器体积最小和啮合齿面间相对速度最小 为目标的多目标优化设计方法，建立了基于空间啮合理论的超环面行星蜗杆传 动多目标优化设计的数学模型。通过求解优化模型，确定了减速器的最优参数。　 建立了超环面行星蜗杆传动的啮合方程、中心蜗杆和内超环面齿轮的齿面 和齿廓螺旋线的数学模型。提出了基于三维方程的中心蜗杆和内超环面齿轮三 维实体精确建模的原理和方法。完成了基于 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ 系统的超环面行星蜗杆 传动减速器实体的三维建模和整机虚拟装配。　 基于 Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ／ＤＤＭ 系统，完成了超环面行星蜗杆传动三维虚拟样机的运 动学、动力学实时仿真；通过运动仿真检验了减速器运行时的干涉情况并验证 了运动的准确性，由动力学仿真得到了该传动工作时主要运动零件的承载和运 动规律。　 基于 Ｓｏｌｉｗｏｒｋｓ 系统，将动力学实时仿真结果导入有限元分析模块，对关 键零件中心蜗杆、行星蜗轮、内超环面齿轮以及滚珠进行了有限元分析，完成 了这些关键零件的强度设计。　 完成了基于三维方程的中心蜗杆和内超环面齿轮的数控加工仿真，为实际 数控加工和刀具选择提供了依据。　 建立了基于误差的超环面行星蜗杆传动的啮合理论体系，推导了基于误差 的啮合方程、齿面方程、接触线方程、齿廓曲线方程、螺旋线方程、螺旋升角 方程、界限曲线方程以及诱导法曲率方程。分析了各种误差对啮合接触线、螺 旋升角以及诱导法曲率的影响。　 提出中心蜗杆和内超环面齿轮的数控成形原理，完成了中心蜗杆和内超环 面齿轮的数控加工和超环面行星蜗杆减速器样机的加工制造。最后，完成了减 速器的装配和试验。　
【学位授予单位】：福州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH132.4
【图文】：

研究就具有很大的理论意义和应用价值。因此，高性研究是齿轮啮合理论研究的一个方向。本文就以球形杆传动的啮合误差理论进行了研究和分析。面行星蜗杆传动的发展综述行星蜗杆传动(Toroidal Drive)，如图 1-1 所示， 是公司的 M. R. Kuehnle 提出的发明专利，它由中心蜗轮、行星架以及滚动体等组成。该机构工作时，运动行星蜗轮旋转，当超环面内齿轮不动时，行星蜗轮作

12212112zziHHHHH=ωω ω=ωω= 23323223zziHHHHH=±ω ωω=ωω= 蜗杆和内超环面齿轮的螺旋方向相同时，取“+”号，反之取“(2-1)与(2-2)联立得：11311zziHH=mωω= (2-3)为超环面行星蜗杆传动的传动比计算公式，由于1z 通常较小可以实现较大的传动比。3 超环面行星蜗杆传动的几何关系环面行星蜗杆传动各传动轮之间的几何关系如图 2-1 所示。

1λ ——中心蜗杆喉部计算圆螺旋升角3λ ——内超环面齿轮计算圆螺旋升角1t ——中心蜗杆端面周节2t ——行星蜗轮周节3t ——内超环面齿轮端面周节中心蜗杆、内超环面齿轮均为右旋，由图 2-2 可得：121t = ttan λ323t = t tan λ于111π d =t z，则2 111tant zd =π λ理d = z tπ 图 2-2 中心蜗杆、内超环面齿轮展开示意图

【引证文献】

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1 王亮;超环面行星蜗杆传动设计制造基础及运动特性研究[D];湘潭大学;2009年

本文编号：2763246