蜗杆传动可控修形技术研究

论文摘要

蜗杆传动是机械传动中应用广泛的一种传动形式,可应用于冶金、化工、建筑、船舶和机床等领域,是一种典型的空间啮合运动。而包络环面蜗杆传动,因具有承载能力大,润滑性能好,传动效率高以及齿面可精确磨削等特点在重载传动中得到广泛应用。但是由于包络环面蜗杆传动是多齿线接触,使得该传动的啮合性能制造装配误差十分敏感。针对包络环面蜗杆传动副的这一缺点,本文对环面蜗杆传动的修形方法和修形试验进行了分析和探讨。①基于空间啮合理论,得出了直廓环面型蜗杆副的齿面方程,并求解了齿面接触线。以齿面跑合理论为依据,阐述了直廓环面蜗杆的修形原理,获得了该类蜗杆传动的修形控制方法。②利用数字化的建模思想和齿轮啮合方程,进行了蜗轮和蜗杆三维实体建模,并基于它们之间的相对啮合关系,得到了蜗杆副的虚拟装配模型。在此基础上进行包络环面蜗杆传动的刚性和弹性啮合分析,给出了不同误差条件下蜗轮齿面的接触状况,为包络环面蜗杆的齿面修形提供参考依据。③在蜗杆齿面上采用齿形修形方法,来减小误差对蜗轮齿面边缘接触的不利影响;采用齿向修形方法来避免啮入啮出端的干涉、减小传动误差和均化啮合齿对间载荷分配。④制定了蜗轮蜗杆的加工工艺,进行实例蜗轮副加工。在蜗杆磨床上蜗杆的变中心距、齿形和齿向相结合的修形试验,试验结果表明该修形方法在工厂应用的可行性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 环面蜗杆的发展概况
• 1.1.1 直廓环面蜗杆传动的发展
• 1.1.2 平面一次包络环面蜗杆传动
• 1.1.3 二次包络环面蜗杆副的发展
• 1.2 环面蜗杆副的形成、分类和特点
• 1.2.1 环面蜗杆的形成
• 1.2.2 环面蜗杆的分类
• 1.2.3 环面蜗杆副的分类
• 1.2.4 环面蜗杆传动的特点
• 1.3 研究目的
• 1.4 主要研究内容
• 2 直廓环面蜗杆传动的修形原理
• 2.1 直廓环面蜗杆传动的基本形式
• 2.2 直廓环面蜗杆的成形原理
• 2.2.1 坐标系的设置
• 2.2.2 坐标系的变换
• 2.2.3 齿面方程
• 2.3 蜗轮齿面的成形方法
• 2.3.1 蜗轮齿面方程
• 2.3.2 蜗轮齿面接触线方程
• 2.3.3 接触线的求法
• 2.4 直廓环面蜗杆的修形方法
• 2.4.1 直廓环面蜗杆修形问题的提出
• 2.4.2 修形方法
• 2.5 小结
• 3 包络环面蜗杆传动副的实体建模及啮合分析
• 3.1 包络环面蜗杆副的实体建模
• 3.1.1 蜗杆传动副的实体建模方法
• 3.1.2 蜗杆传动副的实体模型
• 3.2 包络环面蜗杆传动的啮合分析
• 3.2.1 刚性啮合分析
• 3.2.2 包含误差的齿面方程
• 3.2.3 误差对接触区域的影响
• 3.3 小结
• 4 包络环面蜗杆副的修形方法及实验
• 4.1 包络蜗杆传动副的修形方法
• 4.1.1 蜗杆齿面沿齿高方向的修形
• 4.1.2 蜗杆齿面沿螺旋线方向的修形
• 4.2 蜗杆副的加工试验
• 4.2.1 我厂蜗杆加工能力概况
• 4.2.2 蜗杆的加工试验
• 4.2.3 蜗轮的加工工艺
• 4.3 蜗杆修形加工及蜗轮副的对检实验
• 4.4 小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献