蝸桿傳動空間環(huán)境適應性研究.pdf

1、蝸桿傳動是應用最廣泛的傳動機構之一，由于其傳動比大、結構緊湊、可以設計成自鎖等優(yōu)點，使得蝸桿傳動應用于國民經(jīng)濟的各個領域。目前對其地面環(huán)境的研究已經(jīng)很成熟，但是國內(nèi)對于空間環(huán)境下的蝸桿傳動的研究還是空白。要獲得蝸桿傳動的空間環(huán)境適應性必須對空間環(huán)境下區(qū)別于地面環(huán)境的特殊因素分別進行分析，即空間高低溫、真空、強振動、輻射、加速度等因素。本文分別從力學、熱學、效率試驗三方面對上述影響因素對傳動的影響進行了分析。
　　本文首先根據(jù)蝸桿的

2、加工方法以及蝸桿傳動的嚙合方式建立了相關坐標系，基于坐標系建立了蝸桿傳動的嚙合方程、接觸方程和三維模型，為后面的分析打下基礎。
　　空間環(huán)境下的蝸桿傳動要經(jīng)歷加速度、振動等惡劣力學環(huán)境，本文采用有限元和試驗相結合的方法對蝸桿傳動進行了力學分析。通過準靜態(tài)分析獲得了蝸桿傳動的接觸應力和加速度載荷沖擊，獲得了系統(tǒng)抗加速度沖擊的適應性。隨后采用有限元軟件對系統(tǒng)進行了模態(tài)分析，獲得了十階固有頻率和振型，通過振動試驗驗證了有限元模型的正確性

3、和系統(tǒng)對振動環(huán)境的適應性。最后結合之前分析提出了一種減小齒面沖擊和提高蝸桿傳動系統(tǒng)剛度的方法。
　　為了得到空間高低溫和輻射對傳動的影響，本文結合熱控和摩擦熱采用有限元軟件對其進行了熱結構耦合場分析。通過分析得到了溫度載荷對空間輻射環(huán)境下的蝸桿傳動產(chǎn)生的應力云圖和應變，獲得了溫度載荷對傳動齒面強度的影響。結合熱環(huán)境試驗分析獲得了蝸桿傳動對空間高低溫的適應性。
　　為了研究蝸桿傳動的空間潤滑性能及影響效率的因素，本文設計了效率

4、測試試驗臺并進行了效率試驗。通過試驗分析獲得了潤滑方式、溫度、載荷、速度、運行周期對傳動效率的影響。試驗證明Braycote601潤滑脂適用于蝸桿傳動空間環(huán)境，而固體潤滑不適用于蝸桿傳動。
　　本課題隸屬于國家863主題重點項目“XXXX系統(tǒng)”，主要對系統(tǒng)中的核心傳動部件蝸桿傳動進行了空間環(huán)境的適應性研究，獲得了傳動對空間高低溫、真空、強振動、輻射、加速度等環(huán)境的適應性。本課題的研究可以拓展空間用蝸桿傳動應用領域，為其將來在空間環(huán)