平面二次包络环面蜗杆传动数控转台的设计—机械部分
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平面二次包络环面蜗杆传动数控转台的设计—机械部分,平面,二次,包络,蜗杆,传动,数控,转台,设计,机械,部分
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附录1 译文二次包络环面蜗杆齿轮传动的几何方面摘要：二次包络环面蜗杆传动将有多个齿面同时接触和相对于单次包络环面蜗杆传动更高的承载能力。本文，在此使用平面交叉口横向剖面与不同的滚刀齿轴蜗轮部分的轮廓分析了新一代的几何仿真齿蜗轮蜗杆齿轮传动装置。分析结果显示，在从事区域直线联系始终存在于平面，间歇性接触中几个蜗轮存在于顶端。这导致的几何概念是使用两刀具定位在相同位置的尽头，以蜗轮引起全面蜗轮齿从而消除了需要复杂的滚刀。对于一个给定的蜗轮，是一个加工蜗轮滚齿机在使用锥工具时的两个接触和性质设置，是一个蓝色的测试检查。关键词：二次蜗杆、连接方式、高速切削1. 介绍蜗轮驱动器是用来传送功率和转矩，在这个单一的步骤大量减少相互垂直的非相交轴。与相应的单包络圆柱蜗杆齿轮蜗轮使用相同,由于其在生产和组装简单常见。在重型应用，二次包络环（德）蜗轮驱动器是由于其巨大的承载能力则比单包络蜗轮驱动器好1。二次包络环面蜗杆传动，比在任何单包络圆柱蜗杆传动接触有更大的齿数。此驱动器也叫辛德雷小时后，其玻璃蜗杆传动的发明者。它们用于糖厂和煤矿由于高抗齿破损和更好的润滑条件。但是，它们对在生产和装配需要精确的问题。圆柱蜗杆轴向有部分（称为杂，类型）直片面剖面是由梯形的工具，它被设置在一个平面和轴平行于轴的移动，如一个线程追逐行动削减车床。交配加工蜗轮是由一个拥有适当削减元素对圆柱蜗杆表面躺在滚刀。当一个滚刀制造没有理由认为它的成本，一飞工具可用于圆柱蜗杆齿轮切割使用。然而，一个切向饲料滚齿机必须出示准确蜗轮。此外，它是一个非常缓慢的过程，可用于加工蜗轮使用，数量很少。如果没有一个切向进给，只是表现形式飞刀切割。切一二次包络蜗轮，一轴平面梯形工具集是用于其优势始终基圆相切时，在圆齿轮轴同心路径移动。交配二次包络蜗轮滚刀需要一个类似与切割元素对蜗杆的二次包络环面蜗杆说谎。这种复杂的几何滚刀很难制造。据推测，由于包络蜗杆的性质，在这个杠杆比率超过更大面积和更大的接触齿数比单包络蜗轮设置接触。早期工作显示，在参与区，接触被确定为在蜗轮中间不论平面直线的旋转角度和横向上出现间歇性接触结束平面和蜗杆中心平面。进一步研究表明，在此凸轮传动装置如与滑动更多的行动是啮合的行动2。文献表明审查，微分几何方法被广泛用来分析这个杠杆3-9。但是，另据报道，一削弱，主要是由极端边缘的滚刀进行10。由于微分几何方法不完全解决问题时干扰或削弱的现象，出口加工，相交剖面法所申报的白金汉选择2。的接触性质和削弱的二次包络蜗轮代现象分析的齿轮齿廓的几何仿真一代使用不同的代表滚刀切削刃几何蜗杆轴节的介绍。一个跟踪一个横向平面的蜗杆病毒在其生成齿轮与齿轮获得固定参考坐标系的一个蜗杆轴向截面相交点。此跟踪称为一个正在考虑由白金汉和尼曼报告了它们在横向平面的书籍特别轴向截面相交剖面2,11。在不同的蜗杆轴相交部分型材等型材信封内获得了一个特定的蜗杆在横向平面齿轮构成了相应的横向平面蜗轮齿形。作者：代齿廓蜗杆齿轮不同横向平面的分析表明，极端最终确定蜗轮蜗杆传动部分的表面。这导致了这一观点，即代表结束飞行滚刀刀齿机足以充分蜗轮齿。在目前的工作，一个飞刀是用来在两个机器都设置了蜗轮齿左，右两侧。在接触模式还检查了一家在啮合交配蜗杆蓝色的考验。命名 一半的切削刀具圆线虫在球场的宽度 中心距 节轴数 模数 转速比 基圆半径 蜗轮齿轮喉部节圆半径在Sg(Xg, Yg, Zg) 参考坐标框架齿轮蜗杆Sw(Xw, Yw, Zw) 参考坐标蜗杆框架St(Xt, Yt, Zt) 工具坐标系S1(X1, Y1, Z1) 固定的协调框架齿轮蜗杆S2(X2, Y2, Z2) 固定协调蜗杆框架t 从平均距离Zw 涡轮开始齿数Zg 蜗轮齿数对u 刀刃参数 尖端/压力角 工具旋转参数 蜗杆旋转参数 蜗轮旋转参数 轴面角处置2. 表面几何2.1 蜗杆表面 图.1显示了二次包络环面蜗杆传动的细节。图.2显示坐标的二次包络环面蜗杆传动分析中使用的框架。图.3显示的坐标获取蜗杆表面使用的系统。St(Xt, Yt, Zt)和Sw(Xw, Yw, Zw) 的参考帧相应的工具和蜗杆分别。坐标系S1(X1, Y1, Z1)和S2(X2,Y2, Z2)是硬性连接工具和蜗杆分别。一个基本的梯形机架配置工具，对齿轮轴旋转产生的一个空白运动学与蜗杆有关其自身轴线旋转的螺旋面。一个右手单启动蜗杆被认为是这项研究。公式 1给出了和与参数右侧工具简介。该参考（间距）在喉咙的齿轮半径由下式给出，半宽度的参考工具，给出了圆。 图. 1 二次包络环面蜗杆传动。图. 2 坐标系为二次包络环面蜗杆传动。 对于左侧工具概况，a和b的值是作为负面的。齿数比n被定义为对牙齿数目的比例，蜗轮蜗杆开始对数。这使，其中和工具和蜗杆分别旋转参数。该蜗杆的表面，得到利用坐标变换矩阵公式 所给出。 这里 公式 2为代表的蜗杆明确曲面代入和图。 3。坐标系统，以达到蜗杆表面。2.2. 轮齿面蜗轮齿面被认为是作为面蜗杆系列就其议案蜗轮运动学放在信封产生了共轭曲面。从微分几何的原则，在任何时刻都信封和产生表面接触就行，并要求对方特征曲线或接触线3。接触线系列在不同情况下产生的蜗轮表面。如果一个家庭产生表面的代表是为F(x, y, z, h)同为运动参数，然后接触线可以通过求解式决定。公式 4如下图. 4显示的坐标为蜗轮齿面生成系统。净产值参考帧Sg(Xg, Yg, Zg)和Sw(Xw, Yw, Zw)对应于蜗轮，蜗杆分别。坐标系S1(X1, Y1, Z1)和S2(X2, Y2, Z2)是硬性连接到蜗杆蜗轮和分别。公式 5为表面的病毒家族的坐标转化为蜗轮配合运动学参数和框架表面。由于齿轮比为n，为代表的角度来看，在的图. 4 坐标系统，以达成蜗杆齿面 上述方程给出明确的形式为了获得表面坐标蜗轮，公式 7-10必须为Z1和的旋转参数不同的值解决。接触面在中位数的本质是获得代入式z1 = 0公式7-10。代替z1 = 0 公式8和10，。在上述代式的公式7和11获得。这代表了一个对应的直线方程和工具的优势是的独立旋转参数。这表明，退出一个总是在中间平面直线联系不论齿轮旋转位置。虽然它是可以解决的中位数平面与Z1 = 0，这些方程不能在一个简单的方法解决了其他平面。因此，要了解在不同的横机的齿轮齿廓，齿廓的齿轮几何仿真一代进行，采用不同的角位置的不同部分蜗杆轴向槽交叉的概况。简要地解释该过程在下一节。3. 几何模拟齿代不同的蜗杆代表滚刀轴向齿形槽节概况和方位地由角瓦特以统一的方式处理被认为是模拟。一个轴向截面过境时在其运动学议案横向平面齿轮蜗轮与参考坐标系固定装置获得交点。绘制这些点给出了特定的蜗杆槽轴向截面相交剖面。同样的蜗杆轴向槽不同路段的路口和剖面，得到所有这些路口型材信封内使生成的齿轮齿廓。轴向截面轮廓坐标的蜗杆病毒表面是采用旋转式参数得到不同的值公式3代替的值。价值的关系得到.如果 K表轴节被认为是，那么的值将整数360 / k次的倍数。这些路段的路口轴向剖面的使用同质坐标变换矩阵。在瓦特的角度考虑从平面中位数齿轮蜗杆轴向节，轴向节所带来的蜗杆旋转平面中位数通过在反时钟方向角明智瓦特。图. 5显示，1点为p2(x2, y2, z2)在本节轴向移动到P(x, y, z)关于通过本节旋转轴平面中位数。点P的坐标上右槽侧面的蜗杆是这点在移动时从蜗杆旋转中位数由平面距离P0(x0,y0,z0)在一个平面上的一点，通过求解的角度，旋转的蜗轮还通过一个角度的H2 / 逆时针方向为右手蜗杆。在蜗杆的坐标参考框架，给出Sw由旋转的点求解点可以被转移到蜗杆齿轮坐标通过坐标转换矩阵式所给定的系统 公式14 的值 以类似的方式，转化为特定的所有部分，齿轮轴点坐标系，绘制转化点，在部分路口的特殊轴向剖面得到。蜗杆轴的其他部分也得到交叉口型材按照上述程序。所有这些信封内交叉配置文件在那架平面代表了齿轮齿廓。计算机代码是针对齿轮齿廓的生成和相交剖面图是由模拟使用MATLAB软件在C语言。3.1 模拟案例研究阿蜗轮齿代案例研究90蜗杆轴向使用4节外，被认为是这项研究。蜗杆与蜗轮的设计细节载于表1。两个线程变成蜗杆是第一个九轴亲铿乴总认为上课，如图 6 。蜗杆轴的凹槽部分的初始位置与同样对中心平面两侧的流离失所是A0和顺时针方向的其他牙齿有压痕编号为A1，A2的秩序，A3和A4正面标有。反时针方向的牙齿也同样给予负标为A 1，A2，A3和A4。交叉口这九个不同地点上课轴节，得到了平面，在中位数如图 7 交叉口亲铿乴平面离上课形式由10mm架平面的中位数双方毫米的距离如图 8 。表1双包络蜗轮蜗杆和设计细节设计参数数值模数蜗杆开始蜗轮齿数压力角齿高蜗杆喉部直径蜗杆喉部参考直径蜗杆喉部齿根直径偏移齿根高中心距蜗杆长度2.5mm14020度1.9635mm47.5mm42.5mm36.5mm11.271.25mm39.9mm图 6 蜗杆轴向部分。它被看作从图。第7轴的蜗杆病毒不同路段的中位数在齿轮平面交叉路口配置文件合并成一个配置文件。这给人的推论，在平面中位数存在直线联系，不论该蜗杆的旋转位置。在非中位数的平面，从图 8 相交剖面性质和由此产生的齿轮齿廓，显示的是没有共轭行动。这也是看到图 8 ，该合成齿轮齿形只有结束的第一个十字路口轴向剖面生成的A-4和A4。这表明，切割到各代表年底轴向A节A-4和A4牙齿的地方。相反中位数为从平面距离相等流离失所平面，齿轮齿发现是一面镜子，其他的形象。由于这些部门代表零轴向前角的滚刀齿形几何，它会导致一个推论，一个最终的滚刀齿足以和齿双方可以在两个设置获得图 7 在平面中位数（交叉口型材二次包络蜗轮）(m = 2.5 mm, Zg = 40, Zw =1, C = 71.25 mm)4. 蜗杆和齿轮之间的接触 为了研究不同旋转位置的蜗杆，被认为是年底产生的轴向截面的蜗杆（A4）的一蜗轮接触。表面坐标式的代入的取得的蜗轮公式 6和15 为表面的右的蜗轮齿面的坐标 如果蜗杆旋转到某个角度，则是通过蜗轮的关系给予的旋转角度。在的表面坐标为与的齿轮轴参考坐标系第A4 SG的位置由公式给出右槽侧面的蜗杆公式 16 图 8 在非中位数平面（交叉口型材二次包络蜗轮）(m = 2.5 mm, Zg = 40, Zw =1, C = 71.25 mm,)图。 9。二次包络之间的接触和蜗轮蜗杆。 表面坐标中的齿轮蜗轮参考坐标系的旋转的SG的位置由公式给公式 16 这是很容易发现如果和，公式 16和 17 是相同的。的价值假设内齿轮面的宽度值。这意味着，任何价值范围内的，这种联系是扫对蜗轮右翼间歇性接触由最终存在蜗杆轴向第A4。除此之外，在接触中位数一直存在，不论平面旋转角度.在，接触只是在牙齿中位数在从事。随着面对60宽角度，任何其他值负30度和30度之间的一个间歇性接触线开始从齿面宽度的顶部和扫面宽度和消失。由于左翼轴节与的生成的蜗轮，类似的间歇性接触左翼A-4存在于侧翼留在这个位置的蜗轮齿。图 9显示了联系，取得平面的中位数与端线和蜗杆轴向第A4间歇联系和之间。对于任何值比或者的外，对公式 16 和 17 不相符的变量A和B在这些方程不同的价值观。这表明，没有任何存在的间歇性接触或者的之间的尽头地点的其它地点。因此，对于一个60面宽度角，存在间歇性接触为60度年底板块仅剩余300度因此并不存在任何间歇接触。5. 加工蜗杆和蜗轮为了验证理论铿乶钟声，在二次包络型蜗杆是在德国进行鈥楽TAEHLY齿轮滚刀冰与梯形成形工具机加工。由于进行了模拟研究，采用了4双包络蜗杆，（9个切削刃滚刀）显示结束和一个确定蜗轮表面，切割边缘放置在一个和位置必须出示蜗轮表面。因此，代表结束的滚刀齿用于蜗轮加工。图 10A 条显示了刀柄与形成包括40度的加工组装蜗杆工具在滚齿机齿轮。该蜗杆是空白举行的滚刀主轴和刀柄在主轴展开工作。选择合适的换档，以确保运动之间的联系和工作滚刀主轴的基础上，在蜗轮齿数目。蜗杆病毒正逐步由径向饲料加工只。图 10B 条设立表明在滚齿机加工蜗杆的加工a 装配工具b 机设置图 10加工二次包络蜗轮蜗杆集。交配蜗轮与49度工具加工夹角，它代表蜗杆齿角度。图11A条显示刀具工具在刀柄组装。在这种情况下，在滚刀主轴刀柄设置切圆齿轮轴的距离，以便在平面上的中位数牙边代表着一个结束滚刀齿。一铿俛的蜗轮加工NK细胞是在这方面与全面深入的径向进给条件。然后，蜗轮是倒并锁定在加工工具和加工蜗轮齿的差距在比赛中位数平面全部深度。该工具是在径向方向收回回到初始位置，并进行加工，以减少其他铿俛齿轮齿NK细胞。图 11B条显示了交配蜗轮加工的滚齿与铿倅机床齿轮。这也是证明了二次包络蜗轮可以用单铿倅工具加工从而消除了对几何形状复杂的齿轮滚刀的需要。AB图
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