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平面二次包絡(luò)行星減速機具有承載能力高、磨損小、傳動平穩(wěn),壽命長等優(yōu)點,在國防和民用工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,但至今尚未見有關(guān)的強度試驗和計算方法公布于眾。長期以來,該傳動的設(shè)計主要參考他國標準進行,或參照標準GB16444完成,但都偏于保守、粗略,限制了這種傳動的開發(fā),因此,如何在前人研究的基礎(chǔ)上,研究制定   加有效的強度計算方法是急待研究解決的課題。

平面二次包絡(luò)減速機具有承載能力高、磨損小、傳動平穩(wěn),壽命長等優(yōu)點,在國防和民用工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,但至今尚未見有關(guān)的強度試驗和計算方法公布于眾。長期以來,該傳動的設(shè)計主要參考他國標準進行,或參照標準GB16444完成,但都偏于保守、粗略,限制了這種傳動的開發(fā),因此,如何在前人研究的基礎(chǔ)上,研究制定   加有效的強度計算方法是急待研究解決的課題。

論文基于空間嚙合原理、彈性力學(xué)和有限元方法開展理論分析,結(jié)合輪齒應(yīng)力狀態(tài)仿真試驗和蝸桿副承載能力試驗研究,從而制定適于平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸輪行星減速機的強度分析方法。論文的主要工作可概括如下:在空間嚙合原理的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了蝸桿副的嚙合方程、界限函數(shù)和微觀嚙合參數(shù)方程;研究了誘導(dǎo)法曲率半徑、潤滑角和相對卷吸速度在齒面上的分布規(guī)律,分析了可優(yōu)化參數(shù)對齒面接觸狀態(tài)和微觀嚙合參數(shù)分布規(guī)律的影響。結(jié)合工程實際,深入分析平面二次包絡(luò)減速機蝸桿、蝸輪的形狀特征,考慮齒側(cè)間隙的影響,建立了齒面邊界的數(shù)學(xué)模型;以蝸輪齒面二次區(qū)為例,深入討論信息點呈不等距分布的空間曲面構(gòu)造方法;在Unigraphics-Grip平臺上編制平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動實體建模程序,并通過實例驗證實體模型的精度,為蝸桿副的仿真分析奠定了基礎(chǔ)。建立了蝸桿副接觸有限元分析模型,研究載荷、齒形參數(shù)對齒面應(yīng)力分布狀態(tài)和齒間載荷分配系數(shù)的影響;研究了各級載荷下,不同包容齒數(shù)時的大齒間載荷分配系數(shù);分析了齒根彎曲應(yīng)力沿蝸輪齒寬的分布規(guī)律,研究載荷、齒形參數(shù)等對齒根彎曲應(yīng)力分布規(guī)律的影響。通過線性回歸分析推導(dǎo)了以蝸桿直徑系數(shù)為變量的誘導(dǎo)法曲率半徑系數(shù)的計算公式,建立了接觸線瞬時平均長度和小長度的計算公式,在有限元分析的基礎(chǔ)上回歸出齒間載荷分配系數(shù)計算公式;基于Hertz理論,推導(dǎo)了平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動的平均接觸應(yīng)力計算公式和受載大齒對的接觸應(yīng)力計算公式;基于懸臂梁理論,建立了適于該傳動的彎曲應(yīng)力計算公式;通過考慮齒間載荷分配系數(shù),改進普通圓柱蝸桿、尼曼蝸桿傳動的計算公式用于平面二包,亦能得出較理想的結(jié)果。