基于三维仿真ZK蜗杆齿形误差的研究-机械制造及其自动化专业论文.docxVIP

原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：—鳖 Et期：兰!!：：!：箜 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校 保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被 查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文 和汇编本学位论文。 (必威体育官网网址论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：盟导师签名：避日 期：丝!!：!!：翌 山东大学硕十学伊论文第1章绪论 山东大学硕十学伊论文 第1章绪论 蜗杆传动历史悠久，应用广泛，类型众多。研究蜗杆传动的发展史，可以加 深对ZK蜗杆的认识。ZK蜗杆(锥面包络圆柱蜗杆)的研究现状表明ZK蜗杆的理论 研究滞后于生产实际，本文结合计算机技术的发展和应用，提出了基于三维几何 仿真研究ZK蜗杆齿廓形状随蜗杆参数锄，z西)和砂轮半径(足)变化规律的技术路 线。 1．1蜗杆传动技术的发展 蜗杆传动是机器、设备和仪器中常见的一种机械传动形式，属于齿轮传动的 范畴。由于它具有传动比大、结构紧凑、工作平稳、在一定条件下具有良好的自 锁性等优点，因而广泛应用于机床制造业、汽车工业、起重运输业、冶金工业、 矿山机械、精密仪器设备、军工及宇宙观测等部门中，特别在机床制造业中，几 乎成为一般低速转动工作台和连续分度机构的唯一传动形式。另外蜗杆传动类型 众多，有近20种，见图1-1。 阿基米德圆柱(ZA)蜗杆传动(齿形A) 渐开线圆柱(ZI)蜗杆传动(齿形I) 轨迹面型 法向直廓圆柱(ZN)蜗杆传动(齿形N．，N。、N3) 轴向圆弧圆柱(ZC。)蜗杆传动(齿形c。) 圆柱蜗杆传动 圆环面圆柱(ZC，)蜗杆传动(齿形C，) 圆环面包络圆柱(ZC．)蜗杆传动(齿形C．) 包络面型 盘形锥面包络圆柱(ZK．)蜗杆传动(齿形K．) 指状锥面包络圆柱(ZK。)蜗杆传动(齿形K。) 蜗杆传动 端锥面包络圆柱(zK，)蜗杆传动(齿形K3) 轨迹面型船嚣等嚣嚣埔动 环面蜗杆传动 I平面包络环面蜗杆(TP型)传动 包络面型{锥面包络环面蜗杆(TK型)传动 I渐开面包络环面蜗杆(TI型)传动 偏置蜗杆传动{霪翥霁蓑翥杆传动 图I-i蜗杆传动类型 山东大学硕十学何论文对蜗杆传动的原理研究可以追溯N--千一百多年前的阿基米德时代，阿基米 山东大学硕十学何论文 对蜗杆传动的原理研究可以追溯N--千一百多年前的阿基米德时代，阿基米 德提出了利用螺旋运动推动齿轮旋转的方法。约500年前，意大利的达·芬奇提出 了环面蜗杆传动的概念。1765年，英国入Hindley首次提出并成功制造出第一对著 名的Hindley环面蜗杆传动。二十世纪，环面蜗杆传动得到了很大发展。1922年， 美国人E·Wildhaber发明了平面蜗轮传动，该传动制造工艺简单，容易获得较高的 精度，其齿距误差可达0．25u以内，主要用于精密分度，但由于这种蜗轮的齿面与 蜗轮轴线平行，一般适用于大传动比场厶【”。1924年，美国人Samuel Cone对Hindley 环面蜗杆作了重要改进，完善了其制造过程，于1930年定名为“Cone Drive”并以 商品的形式开始出售，1948年美国密歇根工具公司制定了这种传动的系列标准和 相应的系列功率表，发展到今天，就是Ex．Cell—O公司生产的系列直廓环面蜗杆减 速器。1951年，日本佐藤申一发明了斜齿平面蜗杆传动，蜗轮齿面相对于轴线倾 斜B角，这种传动克服了直齿平面蜗杆传动只能适用于大传动比的弱点，将传动比 范围扩展到中、小传动比，并有RIKEI公司成功地用于减速器生产，产品商标为 P“必AwoRM，这种传动虽然制造简单，蜗杆蜗轮均可磨削，但其接触线与相对 速度的夹角及诱导法曲率等表征润滑性能以及强度的指标不如Cone Drive，承载能 力也稍差。1968年，德国学者提出了“一种无修正且可以精确磨削的新型球面蜗 杆传动”，即渐开面包络环面蜗杆传动，又称“Ⅱ”蜗杆传动，这种蜗杆传动具有 环面蜗杆传动的特点，又有自身的独到之处，制造简单、承载能力强、传动效率 高、节省贵重材料。1969年，日本的石川昌一获得了平面包络环面蜗杆传动的专 利【2】，专利介绍的内容是这种蜗杆的标准传动，与平面蜗杆传动相比，平面包络环 面蜗杆传动的蜗轮可以用展成法加工，生产效率得到了提高，承载能力、传动效 率也明显提