双螺旋摆动液压缸输出轴螺纹升角优化设计.pdf

2014年 7月 机床与液压 Ju1．2014 第42卷 第 14期 MACHINE TOOL HYDRAULICS Vo1．42No．14 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．14．016 双螺旋摆动液压缸输出轴螺纹升角的优化设计 孔鹏 ，蒲显坤 (四川大学制造科学与工程学院，四川成都610065) 摘要：双螺旋摆动液压缸的缺点之一是螺旋副传动效率太低。为了求得螺纹升角为何值时其传动效率最高，利用机械 优化设计方法建立数学模型，并借助VB及MATLAB优化工具求得其最优值。结果表明：螺纹升角为46．8。时，其传动效 率最高，为88．31％。 关键词：双螺旋摆动液压缸；优化设计；螺纹升角；传动效率 中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号 ：1001—3881(2014)14—051—3 OptimizedDesignforLeadAngleofOutputShaftoftheDoubleHelixRotaryCylinder K0NG Peng．PU Xiankun (ManufactureScienceandengineeringCollege，SichuanUniversity，ChengduSiehuan610065，China) Abstract：Onedisadvantageofthedoublehelixrotarycylinderisthatthetransmissionefficiencyofthescrewpairistoolow．In ordertogetthevalueoftheleadanglewhenthetransmissionefficiencywasmaximum ，themathematicalmodelwasbuilt．Thenwith thehelpofVB and MATLAB，theoptimum valueofthelead anglewasgotten．Itisindicatedwhen thevalueoftheleadangleis 46．8。，thetransmissionefficiencyism~imum ，whichis88．31％ ． Keywords：Doublehelixrotarycylinder；Optimizeddesign；Leadangle；Transmissionefficiency 双螺旋摆动液压缸是一种把活塞的直线运动转变 1 双螺旋摆动缸的工作原理 成扭矩输出并做功的液压元件。它是完全不同于传统 摆动缸工作原理如图1 (原图来 自HELAC公司 摆动缸设计理念的双螺旋摆动缸，相对于传统的齿轮 官方网站)所示。 齿条摆动油缸和叶片摆动马达 ，双螺旋摆动液压油缸 3 4 具有结构紧凑、安全可靠 、占位空间小，易于设计、 输出扭矩和摆动角度大等优点。双螺旋摆动液压油缸 6一法兰 几乎在每一需要高扭矩有限摆动运动的场合都得到了 缸体 活塞 应用。鉴于此 ，对该类型摆动缸的研究有着重要的实 螺旋导向套 际意义。 输出轴 P2--油 口 机械产品的优化设计就是根据规定的约束条件，