蝸桿傳動(dòng)空間環(huán)境適應(yīng)性研究.pdf

1、蝸桿傳動(dòng)是應(yīng)用最廣泛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之一，由于其傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊、可以設(shè)計(jì)成自鎖等優(yōu)點(diǎn)，使得蝸桿傳動(dòng)應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。目前對(duì)其地面環(huán)境的研究已經(jīng)很成熟，但是國內(nèi)對(duì)于空間環(huán)境下的蝸桿傳動(dòng)的研究還是空白。要獲得蝸桿傳動(dòng)的空間環(huán)境適應(yīng)性必須對(duì)空間環(huán)境下區(qū)別于地面環(huán)境的特殊因素分別進(jìn)行分析，即空間高低溫、真空、強(qiáng)振動(dòng)、輻射、加速度等因素。本文分別從力學(xué)、熱學(xué)、效率試驗(yàn)三方面對(duì)上述影響因素對(duì)傳動(dòng)的影響進(jìn)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(dòng)的嚙合方式建立了相關(guān)坐標(biāo)系，基于坐標(biāo)系建立了蝸桿傳動(dòng)的嚙合方程、接觸方程和三維模型，為后面的分析打下基礎(chǔ)。
　　空間環(huán)境下的蝸桿傳動(dòng)要經(jīng)歷加速度、振動(dòng)等惡劣力學(xué)環(huán)境，本文采用有限元和試驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)蝸桿傳動(dòng)進(jìn)行了力學(xué)分析。通過準(zhǔn)靜態(tài)分析獲得了蝸桿傳動(dòng)的接觸應(yīng)力和加速度載荷沖擊，獲得了系統(tǒng)抗加速度沖擊的適應(yīng)性。隨后采用有限元軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了模態(tài)分析，獲得了十階固有頻率和振型，通過振動(dòng)試驗(yàn)驗(yàn)證了有限元模型的正確性

3、和系統(tǒng)對(duì)振動(dòng)環(huán)境的適應(yīng)性。最后結(jié)合之前分析提出了一種減小齒面沖擊和提高蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng)剛度的方法。
　　為了得到空間高低溫和輻射對(duì)傳動(dòng)的影響，本文結(jié)合熱控和摩擦熱采用有限元軟件對(duì)其進(jìn)行了熱結(jié)構(gòu)耦合場(chǎng)分析。通過分析得到了溫度載荷對(duì)空間輻射環(huán)境下的蝸桿傳動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)力云圖和應(yīng)變，獲得了溫度載荷對(duì)傳動(dòng)齒面強(qiáng)度的影響。結(jié)合熱環(huán)境試驗(yàn)分析獲得了蝸桿傳動(dòng)對(duì)空間高低溫的適應(yīng)性。
　　為了研究蝸桿傳動(dòng)的空間潤(rùn)滑性能及影響效率的因素，本文設(shè)計(jì)了效率

4、測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)并進(jìn)行了效率試驗(yàn)。通過試驗(yàn)分析獲得了潤(rùn)滑方式、溫度、載荷、速度、運(yùn)行周期對(duì)傳動(dòng)效率的影響。試驗(yàn)證明Braycote601潤(rùn)滑脂適用于蝸桿傳動(dòng)空間環(huán)境，而固體潤(rùn)滑不適用于蝸桿傳動(dòng)。
　　本課題隸屬于國家863主題重點(diǎn)項(xiàng)目“XXXX系統(tǒng)”，主要對(duì)系統(tǒng)中的核心傳動(dòng)部件蝸桿傳動(dòng)進(jìn)行了空間環(huán)境的適應(yīng)性研究，獲得了傳動(dòng)對(duì)空間高低溫、真空、強(qiáng)振動(dòng)、輻射、加速度等環(huán)境的適應(yīng)性。本課題的研究可以拓展空間用蝸桿傳動(dòng)應(yīng)用領(lǐng)域，為其將來在空間環(huán)