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双包络蜗轮蜗杆最优几何参数和最佳接触特性

    针对目前齿轮工业中存在的2种不同类型双包络蜗轮蜗杆,即加工时蜗杆轴线与机床转台轴线正交型和不正交型,为研发双包络蜗轮蜗杆,将这2种不同的类型统一在一个计算机程序中,包含了现代齿轮设计中根切线与接触线包络界线、相对曲率、瞬时接触线与接触带、啮合角、相对滑动、齿面接触分析(tooth c;ontac;t analysis,TCA),齿面测量、单一双线接触区及其重合系数分析等最新技术,以及蜗杆螺旋齿面在三坐标测量机(coordinatemeasuring machine, CMM)上的测量方法,通过2个算例设计分析了2种不同双包络蜗轮蜗杆,展示了齿轮设计的现代方法双包络蜗轮蜗杆具有比较复杂的几何特性,对加工误差和装配误差又很敏感,故而难于设计与制造。对于齿轮工业中现有的2种双包络蜗轮蜗杆—正交轴与非正交轴加工蜗杆的双包络蜗轮蜗杆虽已有相当的理论分析研究,但缺乏全面精细且结合产品的几何特性分析,故而难以评价设计效果和提高其承载能力。
    与手工推导最终公式的传统设计方法不同,齿轮现代设计是程序化、系统化方法,即设计者只提供基本的几何运动关系,由计算机推导关键参数的公式,计算分析并系统评价和调整设计参数直至达到最优设计。这些关键参数包括:蜗杆刀具切制蜗杆与滚刀切制蜗轮时的根切线与接触线包络界线、相对曲率、瞬时接触线与接触带、啮合角、相对滑动率、单一双线接触区面积和单一双线重合系数等。
    通过上述方法可得出双包络蜗轮蜗杆最优几何参数和最佳接触特性。
    为进一步开发与研究双包络蜗轮蜗杆,本文将上述2种不同类型的双包络蜗轮蜗杆统一在1个计算机程序中,并用2个双包络蜗轮蜗杆算例展示齿轮理论与设计的现代方法。www.zbdongxing.com

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