二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動直接數(shù)字化建模研究

發(fā)布時間：2020-10-02 08:06

　　平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動具有高的承載能力、良好的潤滑條件以及蝸桿齒面的可磨削性,在重載傳動中得到廣泛的應(yīng)用。由于它對加工誤差和承載變形非常敏感,往往需要對輪齒進(jìn)行適當(dāng)修形以保證其嚙合性能。然而,修形的效果在計算機仿真技術(shù)中很難得到準(zhǔn)確的顯示,這主要是由于實體模型是建立在基于齒輪嚙合理論的基礎(chǔ)上,當(dāng)輪齒進(jìn)行局部修形后,嚙合方程很難求解,導(dǎo)致修形后的模型精度不高直接影響仿真效果。本文提出直接數(shù)字化建模方法,是基于平面二次包絡(luò)蝸桿副的展成原理,模擬實際加工過程,直接生成實體模型的方法。它避免了復(fù)雜的嚙合方程的計算,并且由于模擬實際加工過程,所以容易得到修形后的模型,可及時對修形情況進(jìn)行仿真分析,減少了試制實驗,大大提升了整個設(shè)計過程的速度且節(jié)約了研究成本。本文就直接數(shù)字化建模理論和計算機仿真兩方面探求該方法的可行性、有效性和實用性,主要研究工作如下: (1)基于平面二次包絡(luò)蝸桿傳動副展成過程,采用直接數(shù)字化建模方法分別建立了蝸桿齒面和蝸輪齒面的數(shù)學(xué)模型。并基于齒面誤差評定方法,計算了所建齒面模型與理論齒面之間的法向偏差,從而驗證了直接數(shù)字化建模方法的有效性。 (2)采用非線性彈性接觸分析理論,對蝸輪蝸桿的直接數(shù)字化模型進(jìn)行了齒面接觸分析,將其結(jié)果與采用理論理論模型的分析結(jié)果進(jìn)行對比評價,獲得了直接數(shù)字化建模步長與仿真精度和建模效率之間的關(guān)系。 (3)針對現(xiàn)行實體表達(dá)方法的缺陷,采用新的實體表達(dá)方法來進(jìn)行直接數(shù)字化建模,以求同時滿足模型精度和建模速度兩方面的要求。開發(fā)了直接數(shù)字化建模方法的軟件原型,并應(yīng)用到二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動的實體建模中。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：TH132.44
【部分圖文】：

蝸輪蝸桿傳動

1 緒論動簡介組成部份，將原動機的運動和動力傳遞給工作機。源消耗、振動噪音在很大程度上都取決于機械傳出，具有效率高、能耗低的特點，相對流體傳動雖在各種傳動形式都得到極大發(fā)展的今天，在多形式，因此研究機械傳動，對提高機械產(chǎn)品的質(zhì)機械傳動，屬于空間嚙合傳動，用于傳遞兩交錯轉(zhuǎn)運動和動力。兩軸線交錯的夾角可為任意值，桿基

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圓弧圓柱蝸桿傳動（ZC 蝸桿）和普通圓柱蝸桿傳動相似，只是齒廓形狀有所區(qū)別。ZC 蝸桿是一種非直紋面圓柱蝸桿，其齒面一般為圓弧形凹面。ZC 蝸桿傳動可分為圓環(huán)面包絡(luò)圓柱蝸桿傳動（ZC1 和 ZC2）和軸向圓弧齒圓柱蝸桿傳動（ZC3）兩種類型。2）環(huán)面蝸桿傳動環(huán)面蝸桿傳動包括普通環(huán)面蝸桿傳動和包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動普通環(huán)面蝸桿傳動的蝸桿體在軸向的外形是以凹圓弧為母線所形成的旋轉(zhuǎn)曲面，這種傳動同時嚙合的齒對多，而且輪齒的接觸線與蝸桿齒運動的方向近似于垂直，大大(c) ZN 蝸桿傳動 (d) ZK 蝸桿傳動(c) ZN worm drive (d) ZK worm drive圖 1.2 普通圓柱蝸桿傳動Fig.1.2 Common Cylindrical Worm Drive

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