無側(cè)隙雙滾柱包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動的幾何特性及研究.pdf

1、無側(cè)隙雙滾柱包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動由兩半片蝸輪和環(huán)面蝸桿組成,每半片蝸輪的輪齒為能繞其自身軸線轉(zhuǎn)動的滾子,蝸桿是以蝸輪齒面為原始母面包絡(luò)而成的環(huán)面蝸桿,通過自動消隙機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)兩半片蝸輪輪體的錯位角度,使得雙排滾子分別與環(huán)面蝸桿的左右齒面始終保持接觸,從而實(shí)現(xiàn)傳動副的齒側(cè)間隙可調(diào)和齒面磨損量可補(bǔ)償,具有傳動效率高、嚙合齒數(shù)多、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本文針對無側(cè)隙雙滾柱包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動的幾何特性展開系統(tǒng)研究,系統(tǒng)地分析其嚙合幾何學(xué)、三維精確建模、齒廓及

2、齒形等幾何特性,并以接觸線最長為目標(biāo)對傳動副進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。論文主要研究內(nèi)容如下:
　　應(yīng)用微分幾何和嚙合原理,并結(jié)合活動標(biāo)架法,建立無側(cè)隙雙滾柱包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動的嚙合幾何學(xué),推導(dǎo)該傳動的嚙合方程,建立蝸輪與環(huán)面蝸桿的接觸線方程、齒面方程和嚙合面方程。
　　以無側(cè)隙雙滾柱包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動的嚙合幾何學(xué)為基礎(chǔ),系統(tǒng)分析環(huán)面蝸桿齒面的環(huán)面螺旋線、齒面轉(zhuǎn)換及齒厚控制等原理,建立蝸輪及環(huán)面蝸桿的三維精確實(shí)體模型,對傳動副進(jìn)行虛擬裝配,并

3、利用Pro/E的模型分析功能對傳動副進(jìn)行靜態(tài)全局干涉檢查和間隙檢查。
　　在無側(cè)隙雙滾柱包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動的嚙合幾何學(xué)研究及三維實(shí)體精確建模的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)分析環(huán)面蝸桿齒面的根切線、齒廓形狀、齒厚變化等齒面幾何特性。
　　通過對影響無側(cè)隙雙滾柱包絡(luò)環(huán)面蝸輪副強(qiáng)度及使用壽命的因素的分析,以接觸線總長度最長為目標(biāo)建立傳動副優(yōu)化設(shè)計(jì)模型,利用遺傳算法原理,并運(yùn)用Matlab中Gatool工具箱對傳動副的滾柱半徑、蝸桿喉徑系數(shù)及滾柱偏距