TI蝸桿傳動(dòng)參數(shù)化造型與齒面接觸分析

采用精確磨削ti蝸桿的砂輪,用類似直廓環(huán)面蝸桿或平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的磨削方法加工環(huán)面蝸桿,使該蝸桿和齒面形狀與砂輪曲面相同的蝸輪相配合,形成一種新型蝸桿傳動(dòng),給出了這種傳動(dòng)蝸桿副齒面的數(shù)學(xué)模型,并通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真得出了這種傳動(dòng)蝸輪齒面上接觸線的形狀及分布特征,初步分析了其嚙合特點(diǎn)。

在具有加工和安裝誤差的情況下,為了研究各蝸桿參數(shù)對(duì)無(wú)側(cè)隙雙滾子包絡(luò)環(huán)面蝸桿的齒廓及蝸桿齒面接觸線的影響規(guī)律,建立了包含加工誤差和安裝誤差的蝸桿傳動(dòng)嚙合函數(shù),建立了蝸桿齒面接觸線及蝸桿齒廓方程,利用三維建模技術(shù)分析了蝸桿、蝸輪軸交角誤差,中心距誤差,蝸桿軸向竄動(dòng)誤差,蝸輪滾子齒距角誤差,砂輪滾子偏距誤差,轉(zhuǎn)角誤差等對(duì)蝸桿齒廓的影響,同時(shí)分析了在誤差作用下蝸桿齒面接觸線發(fā)生的變化,并進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真.研究結(jié)果表明:轉(zhuǎn)角誤差、砂輪滾子齒距角誤差達(dá)0.5°時(shí)對(duì)蝸桿齒廓影響較為明顯,即容易產(chǎn)生卡死現(xiàn)象;當(dāng)蝸桿軸交角誤差達(dá)0.5°時(shí),整個(gè)蝸桿齒廓產(chǎn)生了嚴(yán)重變形,且蝸桿軸斷面變?yōu)闄E圓形,極易發(fā)生蝸輪輪齒折斷現(xiàn)象;其他誤差在1mm以內(nèi)時(shí)對(duì)齒廓及齒接觸線的影響較小.

在環(huán)面蝸桿螺旋線參數(shù)方程的建?；A(chǔ)上,論證并分析構(gòu)建了平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿產(chǎn)形齒的特征模型,按此模型在mdt6.0環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的三維建模.進(jìn)而又分析討論了平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸輪的特征模型與實(shí)體構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)了“平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)化建模”.該方法簡(jiǎn)潔實(shí)用,三維實(shí)體具有真實(shí)的運(yùn)動(dòng)型面,能為數(shù)控加工提供精確的坐標(biāo)參數(shù),也能為平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的性能優(yōu)化奠定良好的基礎(chǔ).

蝸輪的齒面是一種復(fù)雜曲面,在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中通常使用近似建模。分析za蝸桿的加工特點(diǎn)和形成原理,對(duì)多頭za蝸桿進(jìn)行精確的全參數(shù)化設(shè)計(jì);利用pro/e中零件與裝配的全相關(guān)特性,模擬蝸輪實(shí)際加工過(guò)程,虛擬加工出蝸輪,實(shí)現(xiàn)蝸輪的精確建模,并對(duì)生成的蝸輪蝸桿進(jìn)行裝配與運(yùn)動(dòng)仿真分析。

從齒面接觸分析的角度,分析了設(shè)計(jì)參數(shù)中心距、模數(shù)和蝸輪齒寬對(duì)一包ti蝸桿傳動(dòng)嚙合性能的影響。結(jié)果表明:相對(duì)于理想嚙合情況,在蝸輪分度圓直徑一定的情況下,較大的中心距及較小的模數(shù)可以獲得較理想的接觸線的形狀及分布;蝸輪齒寬的變化對(duì)接觸線和嚙合界限線的分布規(guī)律沒有影響,但會(huì)影響接觸線的長(zhǎng)度。這些結(jié)論為合理選擇設(shè)計(jì)參數(shù)提供了理論指導(dǎo)。

根據(jù)壓裂設(shè)備發(fā)展的需要,針對(duì)壓裂泵傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在cs600新型壓裂泵研制中采用蝸桿傳動(dòng)形式,按照嚙合原理,采用以計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編程計(jì)算為基礎(chǔ)的離散模型構(gòu)造法,建立平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)副的三維模型,在ansys環(huán)境中對(duì)其進(jìn)行了靜態(tài)接觸分析。通過(guò)對(duì)蝸桿副接觸應(yīng)力分析,掌握了蝸桿副接觸應(yīng)力的狀況,找出了該蝸桿副的優(yōu)越性,為下一步壓裂泵蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)。

提出一種新型蝸桿傳動(dòng)形式——平面內(nèi)齒輪包絡(luò)凸環(huán)面蝸桿傳動(dòng)。以微分幾何和空間嚙合理論為基礎(chǔ)建立該傳動(dòng)的嚙合函數(shù)、齒面方程的數(shù)學(xué)模型。分析該傳動(dòng)的各種傳動(dòng)形式,研究其母平面傾角對(duì)嚙合性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:母平面傾角決定傳動(dòng)副的接觸線分布;平面內(nèi)齒輪一次包絡(luò)凸環(huán)面蝸桿傳動(dòng)具有良好的潤(rùn)滑性能;平面內(nèi)齒輪二次包絡(luò)凸環(huán)面蝸桿傳動(dòng)具有較高的承載能力。為研制承載能力高、潤(rùn)滑性能好、體積小的新型動(dòng)力蝸桿傳動(dòng)形式提供理論基礎(chǔ)。

齒輪傳動(dòng)中的齒面接觸斑點(diǎn)分析與質(zhì)量控制

q341f、q341y型pn16~pn40蝸桿傳動(dòng)球閥 產(chǎn)品說(shuō)明 q341f、q341y型pn16~pn40蝸桿傳動(dòng)球閥：蝸桿傳動(dòng)、法蘭連接、浮動(dòng)球直通式結(jié) 構(gòu)形式，閥座密封面材料為ptfe、增強(qiáng)ptfe塑料（q341f）、金屬堆焊鈷基（q341y）， 公稱壓力pn16~pn40，閥體材料為wcb、cf8、cf8m的球閥。 產(chǎn)品性能參數(shù) q341f、q341y型pn16~pn40蝸桿傳動(dòng)球閥主要性能參數(shù) 型號(hào)pn工作壓力/mpa適用溫度/℃適用介質(zhì) q341f-16c161.6 ≤180水、氣、油q341f-25252.5 q341f-40404.0 q341y-16c161.6≤425水、氣、油含顆粒介質(zhì) q341y-25252.5 q341y-40404.0 q341f-16p16

針對(duì)平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)其在理論和生產(chǎn)實(shí)踐方面的研究進(jìn)行了綜述,分析了平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)研究目前存在的問(wèn)題,提出了未來(lái)的研究方向。

為了簡(jiǎn)化平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)承載能力的計(jì)算方法,基于hertz理論,應(yīng)用線性回歸法和插值法,推導(dǎo)了平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)接觸強(qiáng)度計(jì)算公式;考慮齒間載荷分配系數(shù)的影響,修正了普通圓柱蝸桿傳動(dòng)彎曲強(qiáng)度計(jì)算公式;根據(jù)蝸桿副有限元網(wǎng)格模型,分析了輪齒應(yīng)力分布.結(jié)果表明:解析式計(jì)算的平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)接觸強(qiáng)度(彎曲強(qiáng)度)比有限元分析結(jié)果大6%~16%,滿足工程使用的要求;蝸輪齒面接觸應(yīng)力沿接觸線呈傾斜l型分布;蝸桿載荷從1n.m增大至額定值時(shí),5對(duì)齒嚙合的最大齒間載荷分配從32.4%降至27.5%.

結(jié)合齒輪嚙合原理,推導(dǎo)出塑料斜齒輪與鋼制蝸桿傳動(dòng)副的嚙合方程式.基于msc.patran/nastran建立塑料斜齒輪和鋼制蝸桿傳動(dòng)的本體溫度場(chǎng),并對(duì)嚙合傳動(dòng)副進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)分析,得到此傳動(dòng)機(jī)構(gòu)熱平衡過(guò)程中載荷、本體溫度和環(huán)境溫度之間的內(nèi)在聯(lián)系.并通過(guò)赫茲接觸理論驗(yàn)證了有限元分析的正確性.結(jié)果表明:在該傳動(dòng)過(guò)程中,熱源從嚙合齒面逐漸擴(kuò)散到輪齒端面和非工作齒面上,熱平衡時(shí)嚙合齒面上輪齒中部靠近分度圓處溫度最高,而輪齒端部溫度最低.

電動(dòng)卷簾機(jī)卷簾與人工卷簾相比,具有減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高作業(yè)效率,延長(zhǎng)光照時(shí)間等優(yōu)點(diǎn),為農(nóng)民起到了增產(chǎn)增收的作用,受到設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚種植戶的歡迎,應(yīng)用越來(lái)越普遍。但是卷簾機(jī)在使用中曾發(fā)生過(guò)

介紹了新型圓弧齒蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和不銹鋼小口徑厚壁焊管機(jī)組對(duì)雙蝸輪減速機(jī)的要求,以及減速機(jī)蝸桿設(shè)計(jì)中選材和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)形式。太鋼不銹鋼管公司在自行設(shè)計(jì)的焊管機(jī)組中應(yīng)用了該種減速機(jī),擴(kuò)大了生產(chǎn)規(guī)格范圍,有很好的經(jīng)濟(jì)效益。

選取蝸桿齒數(shù)、模數(shù)和直徑系數(shù)作為設(shè)計(jì)變量,以蝸輪有色金屬齒圈體積最小作為設(shè)計(jì)目標(biāo),建立了包含3個(gè)設(shè)計(jì)變量和10個(gè)約束條件的蝸輪蝸桿傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型,給出了優(yōu)化分析與實(shí)例計(jì)算結(jié)果。

為準(zhǔn)確地描述ti蝸桿副齒面的接觸狀況及確定齒面接觸區(qū)域的大小,將邊界問(wèn)題引入接觸線分析中.選用蝸桿副螺旋角β作為參數(shù),推導(dǎo)了ti蝸桿副蝸輪齒面上嚙合界限線存在的判定條件.分析表明,蝸輪齒面上嚙合界限線的分布情況有4種:不存在嚙合界限線,有一條嚙合界限線,有兩條嚙合界限線,以及兩條嚙合界限線完全重合.采用使兩條嚙合界限線重合的螺旋角度,或略小于此值,均可獲得較好的嚙合質(zhì)量.仿真結(jié)果驗(yàn)證了該結(jié)論的正確性.

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之蝸桿傳動(dòng)WormGear

通過(guò)對(duì)蝸桿傳動(dòng)中蝸桿和蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向的判斷,對(duì)輪齒的受力進(jìn)行了分析,解決了蝸桿和蝸輪在嚙合節(jié)點(diǎn)處的受力方向的問(wèn)題。

通過(guò)對(duì)新型滾錐齒蝸輪蝸桿傳動(dòng)的應(yīng)力分析和實(shí)驗(yàn)研究，提出了新型滾錐齒蝸輪蝸桿傳動(dòng)的失效形式和防止失效的措施。

平面二包環(huán)面蝸桿具有許多優(yōu)點(diǎn),實(shí)體建模有助于其設(shè)計(jì)與分析.通過(guò)分析齒輪嚙合原理,推導(dǎo)出平面二包環(huán)面蝸桿齒面方程及平面方程.利用微增量原理,求出蝸桿的交線方程.利用vb,matlab和solidworks軟件結(jié)合所推導(dǎo)公式進(jìn)行聯(lián)合編程開發(fā),建立了平面二包環(huán)面蝸桿的實(shí)體參數(shù)化建模系統(tǒng).同時(shí)推導(dǎo)誤差解析法計(jì)算公式,對(duì)軟件建模實(shí)例進(jìn)行誤差分析,結(jié)果證明該建模方法是有效、可行的.該方法使得平面二包環(huán)面蝸桿復(fù)雜的建模過(guò)程簡(jiǎn)單化,提高了設(shè)計(jì)效率,有利于平面二包環(huán)面蝸桿的推廣使用.

為消除環(huán)面蝸桿傳動(dòng)齒側(cè)間隙,提出傾斜式雙滾子包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng),采取雙排滾子錯(cuò)位布置,且滾子軸線與蝸輪徑向傾斜一定角度.闡述了傾斜式雙滾子包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的工作原理,依據(jù)空間齒輪嚙合理論和微分幾何理論,采用運(yùn)動(dòng)學(xué)法建立了蝸桿副的靜態(tài)坐標(biāo)系及活動(dòng)坐標(biāo)系,推導(dǎo)了該新型環(huán)面蝸桿齒面方程,并導(dǎo)出了該傳動(dòng)的蝸桿軸向截面齒廓方程、法向截面齒廓方程、一界函數(shù)、螺旋升角等幾何特性相關(guān)的方程及計(jì)算公式,分析了滾柱半徑r、滾柱偏距c2、傾斜角γ等嚙合參數(shù)對(duì)蝸桿幾何特性的影響.結(jié)果表明:該新型傳動(dòng)蝸桿喉部齒廓非常接近直線,蝸桿不會(huì)發(fā)生根切和齒頂變尖現(xiàn)象.要使該傳動(dòng)保持良好的幾何特性,r不宜超過(guò)12mm,c2在5～9mm之間,γ在18°～25°之間.

根據(jù)弧廓線圓環(huán)面包絡(luò)圓柱蝸桿各自形成理論,找出了這幾種蝸桿形成原理的共同形式,推導(dǎo)出統(tǒng)一的計(jì)算公式,供設(shè)計(jì)使用。同時(shí),針對(duì)用杯形砂輪磨削圓柱蝸桿,推導(dǎo)出最小砂輪半徑的計(jì)算公式,以保證加工工藝要求。