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偏置圆柱蜗杆传动啮合性能分析及蜗杆加工方法研究

岳芹  
【摘要】:渐开线偏置圆柱蜗杆传动是一种由蜗杆和面蜗轮组成的相啮合的传动,具有体积小、传动比大、振动和噪声低等优点。本文以实质为少齿数斜齿圆柱齿轮的蜗杆和面齿轮(即蜗轮)组成的空间相错的蜗杆传动为研究对象,分析了基于第二象限的渐开线偏置圆柱蜗杆传动的接触性能、参数的优化选择,并对加工螺旋面蜗杆的刀具设计做了研究。主要研究内容如下: 首先依据微分几何和齿轮啮合原理,用运动学的方法建立了基于第二象限的渐开线偏置圆柱蜗杆传动的数学模型,推导了蜗杆传动的啮合函数、啮合方程、蜗轮的齿面方程以及蜗杆螺旋齿面上的二类界限线方程等相关的理论方程。 其次利用已经求得的基于第二象限的渐开线偏置圆柱蜗杆传动的数学模型,通过计算机对其啮合接触性能进行了仿真,重点分析了各参数对渐开线偏置圆柱蜗杆传动啮合性能的影响。分析表明,适当地增加螺旋角,增大模数,减少蜗轮齿数,减小蜗杆头数,增加蜗杆螺旋面工作长度都可以改善接触线的分布,从而使蜗杆副的啮合传动性能更好。 最后,对已经建立好的渐开螺旋面蜗杆齿面加工进行了研究。利用仿形法的加工原理,通过接触线法求解出了盘形铣刀回转面与工件螺旋面的接触条件,运用编程软件对盘形铣刀的轴向截形图进行了设计,并对因螺旋面蜗杆齿面变位引起刀具轴向截形图的变位进行了研究。


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