準(zhǔn)平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、準(zhǔn)平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿是為了解決平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿不能實現(xiàn)雙面磨削的問題而提出的，主要利用錐面在錐底半徑較大和錐角較大時，錐面在局部區(qū)域上近似于平面這一特征，用一大直徑大錐角的雙面對稱錐形砂輪近似代替平面砂輪同時磨削環(huán)面蝸桿的兩側(cè)螺旋面。但是準(zhǔn)平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿只有在參數(shù)選擇合理的條件下，才具有近似于平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿所具有的“準(zhǔn)性能”，又能彌補平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿磨削工藝性的不足。 本文應(yīng)用活動標(biāo)架法系統(tǒng)地建立了準(zhǔn)平面二

2、次包絡(luò)環(huán)面蝸桿的嚙合理論；在此基礎(chǔ)上給出了環(huán)面蝸桿的邊齒齒頂厚的計算方法和螺旋升角的計算式；并且設(shè)計了砂輪的修正參數(shù)和安裝參數(shù)，為參數(shù)分析和優(yōu)化打下了理論基礎(chǔ)。通過詳細分析各主要參數(shù)對幾何特性——蝸桿邊齒齒頂“變尖”和“根切”，嚙合性能——接觸線的分布和潤滑條件的好壞的影響規(guī)律，得出結(jié)論：各參數(shù)對幾何特性和嚙合性能的影響規(guī)律各異，如果使幾何特性和嚙合性能都處于良好的狀態(tài)，必須進行參數(shù)優(yōu)化! 確定需要優(yōu)化的變量，結(jié)合準(zhǔn)平面二次包絡(luò)

3、環(huán)面蝸桿本身所具有的特點，綜合“一般傳動比”和“多頭小速比”兩種情況，建立優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)。利用一種傳統(tǒng)優(yōu)化方法——復(fù)合形法的思想并對其進行改進，以盡量減少目標(biāo)函數(shù)和約束條件的計算。最后通過對“一般傳動比”和“多頭小速比”的優(yōu)化實例，驗證了本文提出的針對準(zhǔn)平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿參數(shù)優(yōu)化設(shè)計的方法可行。該優(yōu)化模型適用傳動比范圍廣，求解精度高，并達到采用簡單的優(yōu)化方法解決復(fù)雜的優(yōu)化問題的效果，利用參數(shù)優(yōu)化的模型，設(shè)計加工了一對蝸輪副，并