改進(jìn)的修正型TA蝸桿副嚙合理論與嚙合特性研究.pdf

1、TA蝸桿副，即直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng)，其具有一系列優(yōu)良特性，被廣泛應(yīng)用于冶金機(jī)械，礦山機(jī)械，起重機(jī)械，船舶機(jī)械，石油化工機(jī)械，精密機(jī)械等行業(yè)。因此，研究直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的嚙合理論和嚙合特性問題具有一定的實(shí)際意義。雖然目前已有學(xué)者對其進(jìn)行了研究，但其中還存在一系列不太完善之處，有待不斷改進(jìn)和完善。
　　本文以修正型直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng)為研究對象，建立了直廓環(huán)面蝸桿副嚙合分析的數(shù)學(xué)模型，在此過程中，改進(jìn)和完善了現(xiàn)有的直廓環(huán)面蝸桿嚙合理論。并以此

2、為基礎(chǔ)，探索研究了直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的嚙合特性。本文主要的研究工作如下:
　　(1)基于微分幾何知識(shí)，提出了新的計(jì)算齒面曲率參數(shù)以及選取標(biāo)架的計(jì)算方法，與文獻(xiàn)中常用的方法相比，計(jì)算過程簡化，更便于初學(xué)者理解掌握。
　　(2)利用回轉(zhuǎn)矢量的有關(guān)性質(zhì)，化簡了嚙合函數(shù)的計(jì)算過程，并且得到的嚙合函數(shù)與文獻(xiàn)中已有的相比，形式美觀，更有利于后續(xù)的理論推導(dǎo)和Matlab編程計(jì)算。
　　(3)結(jié)合修正型直廓環(huán)面蝸桿副齒面共軛區(qū)的特點(diǎn)以及

3、相關(guān)算例研究，給出了計(jì)算修正型直廓環(huán)面蝸桿副齒面共軛區(qū)邊界關(guān)鍵點(diǎn)的非線性方程組。
　　(4)研究了一些求解邊界關(guān)鍵點(diǎn)非線性方程組的方法技巧，包括參數(shù)u的賦值問題，和求解一個(gè)方程組兩組不同解的賦初值問題。在一定程度上提高了計(jì)算效率。
　　(5)提出了一種計(jì)算瞬時(shí)接觸線的方法，彌補(bǔ)了現(xiàn)有文獻(xiàn)的空白，同時(shí)也為后續(xù)的研究工作提供了基礎(chǔ)。
　　(6)通過對Ⅱ型直廓環(huán)面蝸桿副嚙合特性的研究分析，解釋了Ⅱ型直廓環(huán)面蝸桿副避免曲率干涉

4、的方法以及原因。研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)減小修形參數(shù)，可以改變曲率干涉界線與嚙合區(qū)的位置關(guān)系，使其位于嚙合區(qū)外部，不再參與嚙合，從而消除了曲率干涉區(qū)，避免了蝸輪齒面的根切。
　　(7)探索了蝸桿頭數(shù)和蝸桿副中心距的變化對Ⅱ型直廓環(huán)面蝸桿副嚙合特性的影響規(guī)律。發(fā)現(xiàn)了在中心距相同的情況下，增大蝸桿頭數(shù)可以擴(kuò)大蝸輪齒面上的接觸區(qū)，可以占蝸輪齒面的一半。但接觸區(qū)內(nèi)的瞬時(shí)接觸線在嚙出端比較集中，會(huì)導(dǎo)致蝸桿副在嚙合過程中散熱不太均勻。在蝸桿頭數(shù)相同的情