双导程法向直廓蜗杆副传动精度研究

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蜗杆蜗轮副传动在工业生产和机械装备中应用广泛,是机械设备中的关键基础件之一。双导程法向直廓蜗杆具有结构紧凑、大传动比、高精度、承载能力强、齿侧间隙多次可调、正反转无冲击以及磨削易加工等优点,常用于机床设备的回转工作台等分度机构中,其传动精度将直接影响机床的工作性能,因此对双导程法向直廓蜗杆蜗轮副的传动精度的研究极为重要。  本文以双导程法向直廓蜗杆蜗轮副为研究对象,基于齿轮空间啮合和微分几何理论,建立了双导程法向直廓蜗杆蜗轮副的实体模型,在蜗杆副建模的基础上,分析了安装误差对蜗杆副传动精度的影响,通过科学的实验分析验证了理论计算分析的准确性,为提高双导程法向直廓蜗杆蜗轮副的传动精度提供理论依据,主要研究内容如下:  (1)以微分几何和齿轮空间啮合理论为基础,建立了双导程法向直廓蜗杆副的数学模型,推导了双导程法向直廓蜗杆副的齿面方程、啮合方程式、接触线方程。  (2)根据已知条件,计算双导程法向直廓蜗杆副的基本参数,在MATLAB中建立其实体模型,并绘制其理论接触线,分析公称模数、法向齿形角,齿厚增量系数对接触线形态的影响。  (3)通过改变双导程法向直廓蜗杆蜗轮副的安装误差,基于齿轮啮合理论和几何学,分析了中心距偏差、中间平面偏差、轴交角偏差对蜗杆蜗轮副的啮合点以及传动精度的影响。  (4)通过实验测量中心距误差、中间平面偏差、轴交角误差对蜗杆蜗轮副传动精度的影响。比较分析实验数据可知轴交角误差对传动精度影响最大、中心距误差次之,中心平面则对转动角度误差影响不大。验证了计算分析的正确性,为双导程法向直廓蜗杆副的设计及装配调试提供了参考依据。
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