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侧隙可调式变齿厚平面蜗轮包络环面蜗杆传动副的有限元分析及性能试验研究

祝熙俊  
【摘要】:侧隙可调式变齿厚平面蜗轮包络环面蜗杆传动(以后简称“变齿厚平面蜗轮传动”)是张光辉教授开发出的一项专利技术,它的特点和优点在于:调整变齿厚蜗轮的轴向位置,可以调节蜗轮与蜗杆的齿侧间隙,达到减小空回量,减小振动,提高传动精度、平稳性等特点;其次,变齿厚平面蜗轮传动与平面二次包络环面蜗杆传动的蜗杆完全相同,可以淬火并用平面砂轮精确磨削,蜗轮可用精密分度盘单齿分度加工,不需蜗轮滚刀和滚齿机加工,排除了滚刀和滚齿机误差影响,易于精密制造,更不需昂贵的蜗轮母机便于精密制造;第三它作为斜平面一次包络蜗杆传动中的一种,啮合齿对较多,因此啮合重合度高,传动副承载能力强,承载能力仅次于平面二次包络蜗杆传动而强于圆柱蜗杆传动;因此它是一种综合了精密传动和动力传动的新型蜗杆传动。目前对于这种形式的传动副的制造工艺已经进行了系统的研究,作为对一种新型传动的全面的研究工作,除了对它的加工工艺等理论知识的摸索和完善外,对其强度的研究已经提上了日程。本文利用有限元分析方法,结合空间啮合原理,对侧隙可调式蜗杆传动的接触强度,蜗轮主应力分布,齿间载荷分配以及装配误差等进行了研究。在重庆大学蜗杆传动实验室的电封闭试验台上,通过对变齿厚平面蜗轮传动减速器试验副的性能的试验研究,得到了它的效率,温升,功率,扭矩等性能曲线,对进一步的说明这种类型的减速器性能作了铺垫。


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