基于UG的新型环面蜗杆副的加工仿真.pdf

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1、机械设计与制造第12期l28MachineryDesign&Manufacture2011年l2月文章编号：1001—3997(2011)12—0128—02基于UG的新型环面蜗杆副的加工仿真术张燕王君泽陈厚军(南通大学机械工程学院，南通226019)UG-basedmachiningsimulationofnovel-typeenvelopingwormpairZHANGYan，WANGJun-ze，CHENHou-jun(SchoolofMechanicalEngineering，NantongUniver

2、sity，Nantong226019，China)￡、”^"H、量斤t^§§N"、．．、e—鼻，、．／H一e圳斤惭、ll，"、．卅"’、．【摘要】新型环面蜗杆副是一种含球面啮合件的传动机构，由三体(蜗杆、钢球和蜗轮)构成，其将传i统的滑动副变为滚动副，提高了传动效率，并通过失配共轭(点啮合化)技术提高了传动副对各类误差的适《应性。在环面蜗杆副结构原理的基础上，基于蜗杆廓面准线分析了廓面的几何学性质，并以准线为依据确{定出成形法加工蜗杆廓面时的刀位规划方法；在uG平台的基础上构造出蜗杆的数字模型，以规划刀位进i行

3、了加工仿真实验。结果表明，提出的刀位规划方法可行，能够保证高精度的蜗杆廓面。《关键词：环面蜗杆；刀位规划；仿真{【Abstract】Thenovel-typeenvelopingwormpairwithsphericalmeshingelementsismadeupofthree：parts(worm，steelball，andwormgear)．Itsdriveefficiencyisimprovedbychangingtraditionalslidingpairinto《Ⅱrollingpairandada

4、ptabilityisimprovedbytheapplyingofmismatchedtechnology(Le．thepointcontact)．{Basedonthestructuretheoryofthewormpairandthedirectrixofthewormpaircontoursurface，thegeomet-2ricpropertiesofwormSl~rfaceareparticularlyanalyzecLInaddition口tool-pathplanning，basedonthe

5、direc-《trix，ispresentedformanufacturingthesurfacebytheformingmethod．OnUGplatform，￡emathematicmodel{ofwormsurfaceisestablishedandnmachiningsimulationofwormnumericalmodelisoperatedTheresultishowsthatthetool-pathplanningmethodisfeasibletoobtainthewormsurfacewit

6、hhigh-precisior~{Keywords：Toroidalworm；Tool-pathplanning；Simulation!中图分类号：THl6，TH132．44文献标识码：A1引言划及数控加工仿真，保证了蜗杆较高的制造和安装精度。在新型环面蜗杆副基本结构的基础上，将重点分析环面蜗杆蜗杆传动广泛应用于机械、冶金和仪器仪表等领域，由于形成的几何学性质，通过UGCAD模块对其进行精确的数字建模；以廓原理的局限性，传统的蜗杆暑稽传动效率低和适应性差等观点，面准线为依据来规划加工廓面的刀位，并对加工过程进行

7、仿真。也存在着加工上的复杂I生。一些科研^员在文献呻提出球面包络环面蜗杆传动，构思利用布置在蜗轮周向上可活动的钢球与蜗杆啮合，2环面蜗杆副的基本结构将滑动摩擦副变为滚动摩擦副来提高效率。但是，蜗轮被谢十为轴向可分离的两部分，而用于布置钢球的球窝也被—分为二，为保证钢球与球窝之间的良好啮合，就需要很高的加工精度和装配精度；此外，钢球大部分处在蜗轮的球窝之中，与蜗杆啮合的部分较小，这就使作用在蜗杆上的压力角偏小，导致承载能力弱。出于降低传动对各类误差的敏度以及提高承载能力的考虑，文献121提出了一种新型的环面一蜗杆

8、副，具体的方法就是对蜗杆廓面和蜗轮球窝面分别进行点啮合化(失配共轭)处理，提高适应I生；通过整体式蜗轮来保证球窝的完整图1环面蜗杆副图2蜗杆廓面的法向截形性，并在数控n盯：中心以分度加工方法来保证球窝的高精度；在啮合新型环面蜗杆副主要由蜗杆、钢球、蜗轮三部分构成，并在三区外通过保持架来约束钢球，使其不易从蜗轮上脱落，而在啮合区内者之间形成两对滚动副，如图1所示。钢球的一半置于蜗轮中，与