【摘要】：本文主要針對傳統(tǒng)的減速器傳動系統(tǒng)之中所存在的一些問題,并結(jié)合現(xiàn)有對內(nèi)齒輪與鼓形蝸桿的一些相關(guān)研究理論,提出了一種基于鼓形蝸桿和可變內(nèi)齒輪內(nèi)嚙合的新型傳動裝置。該傳動裝置融合蝸桿傳動與三位一體設(shè)計(jì)方式的優(yōu)點(diǎn),使該新型傳動裝置的體積相對較小,重量輕,同時也有著側(cè)隙可調(diào)和補(bǔ)償磨損的功能。本文主要從理論和仿真的角度進(jìn)行結(jié)構(gòu)與傳熱學(xué)研究,圍繞該傳動裝置的數(shù)學(xué)建模理論、三維建模、功耗損失、熱力耦合和溫度場等幾個方面開展了一系列研究與分析。本文主要內(nèi)容包括以下幾方面:首先,將該新型減速器傳動裝置中的變齒厚內(nèi)齒輪與鼓形蝸桿兩個核心部件的工作原理與加工成形理論進(jìn)行了簡單的介紹,并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。以微分幾何和齒輪空間的嚙合原理作為研究新型傳動的理論基礎(chǔ),并利用包絡(luò)法中的運(yùn)動學(xué)法對該新型傳動方式的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了創(chuàng)建。其次,通過利用Matlab,將已推導(dǎo)出的嚙合函數(shù)帶入軟件中進(jìn)行鼓式蝸桿嚙合性能和參數(shù)相互關(guān)系的分析。接著在軟件中編寫齒面接觸線的運(yùn)算程序,并通過該運(yùn)算程序分析出的鼓形蝸桿齒面接觸線模型,結(jié)合3D建模軟件,為該新型傳動副建立了精確的模型。然后,根據(jù)傳熱學(xué)的基礎(chǔ)理論知識,結(jié)合該新型傳動裝置的結(jié)構(gòu)特性與工作原理,進(jìn)行了整個裝置的熱功耗損失的研究,確定了幾個主要的傳動熱源,并對其進(jìn)行了理論研究,列出了相關(guān)的計(jì)算公式;研究了裝置所需考慮的熱源的主要傳播方式以及傳播的流程,對裝置內(nèi)主要熱源進(jìn)行了傳熱分析,計(jì)算相關(guān)部件的對流換熱系數(shù)。接著,考慮到整個裝置在工作過程中,內(nèi)齒輪與鼓形蝸桿是整個裝置較為核心的部分,故必須保證該傳動副有著良好的工況。其中溫度是影響到其最大應(yīng)力的一個重要原因,故而本文研究了在不同溫度的情況下,該新型蝸桿傳動方式嚙合的最大等效應(yīng)力變化情況,使用Ansys對其進(jìn)行熱力耦合分析,獲得了應(yīng)力和溫度的關(guān)系。為后期該新型減速器傳動裝置的散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及研究該裝置的溫度場分布奠定了基礎(chǔ)。最后,基于Creo軟件,建立了該新型傳動裝置精確的三維實(shí)體模型。使用Ansys分析軟件進(jìn)行計(jì)算,得到了整個傳動裝置的最高溫度在變齒厚內(nèi)齒輪和鼓形蝸桿的嚙合處,且溫度為58.153℃。整個傳動副上的溫度大小處于27.27℃~58.153℃之間,支架上的溫度大小處于30.196℃~54.954℃,此計(jì)算的數(shù)據(jù)為研究該新型減速器裝置后續(xù)工作提供了參考。
【圖文】：

圖 1.3 變齒厚平面蝸輪包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動3 Variable tooth thickness plane worm gear envelope toroidal worm圖 1.4 平面齒內(nèi)齒輪包絡(luò)鼓形蝸桿傳動Fig.1.4 Planar internal gear enveloping drum worm drive

4圖 1.4 平面齒內(nèi)齒輪包絡(luò)鼓形蝸桿傳動Fig.1.4 Planar internal gear enveloping drum worm drive自西華大學(xué)的王進(jìn)戈教授提出了無側(cè)隙雙滾子包絡(luò)環(huán)面蝸是由兩個半蝸輪進(jìn)行上下疊加組合而成，，且半蝸輪上等距分蝸桿是以蝸輪的齒面作為母平面經(jīng)過一次包絡(luò)形成的。此外調(diào)節(jié)上半蝸輪體和下半蝸輪體的位置完成。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH132.44

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 武雪威;;蝸桿傳動三維建模與動態(tài)仿真[J];金屬加工(冷加工);2009年20期

2 劉金平;;減小蝸桿傳動的功率損失、延長機(jī)械使用壽命的研究[J];今日科苑;2007年24期

3 劉云飛 ,盧杉 ,劉衛(wèi)東 ,劉云卿 ,梁冉 ,黃軍委;非標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)蝸桿傳動的設(shè)計(jì)應(yīng)用[J];河南科技;2005年10期

4 汪久根,朱聘和;蝸桿傳動的潤滑分析[J];潤滑與密封;2005年01期

5 李晉山,姚永亮;蝸桿傳動中蝸輪轉(zhuǎn)向的判定及力的分析[J];開封大學(xué)學(xué)報(bào);2002年03期

6 張有忱,孟惠榮，張立仁;載荷對蝸桿傳動效率的影響研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì);1999年07期

7 羅義銀;滾珠蝸桿傳動的研究[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1996年04期

8 鮑燕偉;自鎖蝸桿傳動效率的正確計(jì)算[J];現(xiàn)代機(jī)械;1994年02期

9 顧大強(qiáng)，程西云，姚一飛，全永昕;蝸桿傳動磨損監(jiān)測方法試驗(yàn)研究[J];機(jī)電工程;1995年01期

10 萬小珍;;滾珠蝸桿傳動的探討[J];建筑機(jī)械;1985年04期

相關(guān)會議論文 前6條

1 陶靖軒;陶治;;蝸桿傳動的優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];中國現(xiàn)場統(tǒng)計(jì)研究會第九屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];1999年

2 趙亞平;張昭;;二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動瞬時接觸線的確定方法[A];2010全國機(jī)械裝備先進(jìn)制造技術(shù)(廣州)高峰論壇論文匯編[C];2010年

3 趙亞平;張昭;;二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動瞬時接觸線的確定方法[A];節(jié)能減排 綠色制造 智能制造——低碳經(jīng)濟(jì)下高技術(shù)制造產(chǎn)業(yè)與智能制造發(fā)展論壇論文集[C];2010年

4 鄧國強(qiáng);徐飛;劉鐵;;低噪聲塑料斜齒輪和蝸桿傳動的試驗(yàn)研究[A];第11屆粵港機(jī)械電子工程技術(shù)與應(yīng)用研討會論文匯編[C];2010年

5 韋云隆;曹興進(jìn);王劍;加藤正名;;二次包絡(luò)弧面蝸桿潤滑機(jī)理解析及其潤滑設(shè)計(jì)的研究[A];第五屆全國摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];1992年

6 蔡英杰;姚立綱;;滾動嚙合蝸桿傳動的嚙合分析和三維建模[A];第十三屆全國機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 段路茜;TI蝸桿傳動嚙合理論研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];天津大學(xué);2004年

2 徐戊矯;制造誤差與承載變形耦合條件下平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿的嚙合分析與嚙合控制研究[D];重慶大學(xué);2005年

3 張彥欽;平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動強(qiáng)度分析及試驗(yàn)[D];重慶大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 朱焱;TI環(huán)面蝸桿傳動的承載能力及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];西華大學(xué);2019年

2 李茂國;變齒厚內(nèi)齒輪包絡(luò)鼓形蝸桿傳動副的彈性流體動壓潤滑研究[D];西華大學(xué);2019年

3 王欣;變齒厚內(nèi)齒輪包絡(luò)外轉(zhuǎn)子鼓形蝸桿傳動裝置損耗及其溫度場研究[D];西華大學(xué);2019年

4 郭新旭;新型相錯軸線接觸齒輪傳動應(yīng)用研究[D];吉林大學(xué);2018年

5 周亮;變齒厚內(nèi)齒輪包絡(luò)鼓形蝸桿傳動副有限元分析[D];西華大學(xué);2018年

6 彭瑞;變齒厚內(nèi)齒輪包絡(luò)鼓形蝸桿傳動副誤差分析及檢測方法研究[D];西華大學(xué);2018年

7 張翠;圓柱滾子包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動的研究[D];西華大學(xué);2018年

8 韓志;滾柱環(huán)面蝸桿傳動滾柱運(yùn)動形態(tài)分析[D];河南理工大學(xué);2017年

9 陳守安;滾子包絡(luò)端面內(nèi)嚙合蝸桿傳動的研究[D];西華大學(xué);2015年

10 董龍治;新型消隙式OTT蝸桿傳動的研究[D];陜西理工學(xué)院;2014年

本文編號：2652472