【摘 要】
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本文针对偏置法向圆弧齿圆柱蜗杆副进行了啮合理论研究。偏置法向圆弧齿圆柱蜗杆是ZC3型蜗杆的一种,蜗杆副是圆弧形齿廓相啮合的线接触啮合传动。其具有接触应力小、传动精度高、结构紧凑等特点。偏置法向圆弧齿圆柱蜗杆的螺旋面是由圆弧刃车刀加工成形的。车削蜗杆时将凸圆弧车刀置于蜗杆法向平面的偏置平面上,蜗杆螺旋面是由车刀绕蜗杆毛坯轴线作相对螺旋运动形成的,与蜗杆相配合的蜗轮是由蜗杆滚刀通过范成法加工而成的。本
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（项目号:No.51475083）,包络锥蜗杆传动的啮合理论与失配技术研究； 国家项目培育种子基金项目（项目号:160304012）,ZC型蜗杆传动啮合原理与失配技术研究；
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本文针对偏置法向圆弧齿圆柱蜗杆副进行了啮合理论研究。偏置法向圆弧齿圆柱蜗杆是ZC3型蜗杆的一种,蜗杆副是圆弧形齿廓相啮合的线接触啮合传动。其具有接触应力小、传动精度高、结构紧凑等特点。偏置法向圆弧齿圆柱蜗杆的螺旋面是由圆弧刃车刀加工成形的。车削蜗杆时将凸圆弧车刀置于蜗杆法向平面的偏置平面上,蜗杆螺旋面是由车刀绕蜗杆毛坯轴线作相对螺旋运动形成的,与蜗杆相配合的蜗轮是由蜗杆滚刀通过范成法加工而成的。本文针对偏置法向圆弧齿圆柱蜗杆副的啮合理论主要进行了如下研究:（1）建立了偏置法向圆弧齿圆柱蜗杆螺旋面方程,首先建立车刀切削蜗杆的相对坐标系,通过球向量坐标写出蜗杆螺旋面方程。利用微分几何相关知识求出螺旋面的曲率参数,计算了螺旋面的第一和第二类基本量,推导出螺旋面的单位法向量以及法曲率的计算公式。（2）研究了偏置法向圆弧齿圆柱蜗杆副的啮合原理,建立蜗杆副相对运动的坐标系,通过坐标变换推导蜗杆副啮合函数和蜗杆副的两类界线函数,进而计算出了滑动角和诱导主曲率两个啮合性能参数的计算公式,最后通过坐标变换推导出蜗轮的齿面方程,建立了计算蜗轮蜗杆共轭区的边界方程。（3）进行了偏置法向圆弧齿圆柱蜗杆副共轭区计算原理的研究,通过具体的算例对共轭区进行了数值仿真计算,确定了共轭区边界点和共轭区瞬时接触线上啮合点的计算方法,通过数值算例绘制出蜗杆副共轭区并求得各点具体的啮合特性参数,确定了蜗轮蜗杆齿面上的曲率干涉界线和啮合界线,并给出了计算蜗杆轴截面齿廓形状和齿形角以及蜗轮轴向齿廓的计算方法。（4）对偏置法向圆弧齿圆柱蜗杆进行了数值算例仿真与分析,通过改变算例中蜗杆副和车刀的设计参数,通过大量算例分析处各个参数对蜗杆副共轭区啮合性能的影响,给出了蜗杆副设计参数和车刀参数的搭配原则。
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