交错轴双滚子包络环面蜗杆传动啮合分析.doc

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1、交错轴双滚子包络环面蜗杆传动啮合分析柳在鑫1,2，王进戈2,1,张均富2，向中凡2（1.四川大学制造科学与工程学院，四川成都610035；2.西华大学机械工程与自动化学院，四川成都610039）摘要：为了消除环面蜗杆传动的齿侧间隙，提高其传动的精度和效率，分析了传统消隙蜗轮副的不足，在无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动研究基础上提出一种交错轴双滚子包络环面蜗杆传动，采取双排滚子错位布置，且滚子轴线与蜗轮径向偏转一定角度。阐述了交错轴双滚子包络环面蜗杆传动的工作原理，依据空间齿轮啮合理论和微分几何理论，采用运动学法建立了蜗杆副的动静

2、坐标系及接触点处的活动坐标系，推导了该新型环面蜗杆齿面方程和蜗轮齿面接触线方程，并导出了该传动的一界函数、诱导法曲率、润滑角及自转角等齿面啮合参数计算公式。最后运用matlab软件进行了数值仿真，并分析了滚柱偏置距离c2、滚柱半径、交错角等参数对该蜗杆传动啮合性能的影响。仿真实例表明：要使该传动保持良好的接触性能和润滑性能，c2不宜超过10cm，R在8cm～15cm之间，在28o～50o之间。MeshingAnalysisofNon-parallelDouble-rollerEnvelopingHourglassWormGe

3、aringAbstract:Toeliminatethebacklashofenvelopingwormandimprovetheprecisionandefficiency,byanalyzingtheshortcomingsintheexistingnon-backlashwormgearsets,non-paralleldouble-rollerenvelopinghourglasswormgearingwasproposedbasedontheresearchofnon-backlashdouble-rolleren

4、velopinghourglasswormgearing.Tworowsofrollerswereassignedtomisplaceandtherewasacertaindefectionanglebetweentherolleraxisandtheradial.Theworkingprinciplewasintroduced.Accordingtothetheoriesofdifferentialgeometryandspaceengagementtheory,thedynamicandstaticcoordinates

5、ystembasedonwormgearpairandthemovingcoordinatesystembasedonthecontactingpointwereestablished.Thetoothsurfaceequationsofwormandcontactinglineequationsofwormgearwerededuced.Theformulasofmeshinglimitfunction,inducednormalcurvature,lubricationangleandrotationangleofthe

6、non-paralleldouble-rollerenvelopinghourglasswormgearingwerederivedbymeansofthetheoryofdifferentialgeometry.ThesimulationwasconductedusingMATLABsoftware,c2、Randwhichimpactedtheengagementperformanceofthistransmission,wereanalyzed.Thenumericalexampleshowedthatc2should

7、notbemorethan10cm,Rshouldbecontrolledwithin8to15cm,shouldbecontrolledwithin28oto50o,foreffectivelyimprovingthemeshingperformanceofthenon-paralleldouble-rollerenvelopinghourglasswormgearing.Keywords:non-parallel;double-roller;hourglasswormgearing;meshingperformance收

8、稿日期:2011-10-20基金项目:国家自然科学基金资助项目(50775190)作者简介：柳在鑫(1978—)，男，副教授，博士研究生，研究方向：机械传动.E_mail:zhanxinliu@tom.com.随着现代传动技术的发展，对蜗杆传动的啮合侧隙提出越来越高的要求。国内外无侧隙或齿