平面二次包络环面蜗杆传动副在粉状物体贮运集装箱中的应用

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平面二次包络环面蜗杆传动研究综述

二次包络环面蜗杆副”并命名为 “Ｇ７，Ｓ－１型蜗杆副” ，
减速器、炮的升降装置和矿山机械等重型机械中舰均有应用。在我国机械传动领域，面二次包络环平面蜗杆独领风骚，论是理论研究，是设计、造无还制
高速、载、重高效方向发展的背景下产生的，是机械传动的基础件。这种蜗杆副具有的多齿啮合、时瞬双线接触、曲率半径大、触线与相对滑动速度夹接
角大等特点，使其承载能力大、动效率高、自动传易
润滑、用寿命长。因此，面二次包络环面蜗杆副使平是完全符合蜗杆副发展趋势的优良产品，被广泛应
用于重载场合。例如，轧钢机的压下装置、在电梯的
平面蜗杆副的研究工作。１６９４年，州机械研究所郑
杨彦涛，艳河，沈盛
（河水利职业技术学院，南开封黄河
任
４５０）７０３
摘要：针对平面二次包络环面蜗杆传动在国内外的发展现状，对其在理论和生产实践方面的研究进行了综述，分析了平面二次包络环面蜗杆传动研究目前存在的问题，出了未来的研究方向。提
面蜗杆制造工艺简单，度高，其蜗轮的齿面与精但
蜗轮轴线平行，适用于大传动比场合。１６只９９年，日本石川昌一获得了平面包络蜗轮蜗杆传动的专利。与平面蜗轮传动相比，平面包络环面蜗杆传动的

GBT16444-XXXX平面二次包络环面蜗杆减速器

GB/T16444-200X《平面二次包络环面蜗杆减速器》（报批稿）编制说明1 任务来源根据全国钢标委（2006）03号文“关于下达全国钢标委2006年第一批国家标准修订项目计划的通知”（计划号22，项目编号20060534—605）的要求，对GB/T 16444－1996《平面二次包络环面蜗杆减速器系列、润滑和承载能力》、GB/T 16446-1996《平面二次包络环面蜗杆减速器技术条件》两项国家标准进行整合，由北京首钢机电有限公司机械厂和北京理工大学共同负责起草。

2 整合、修订原则根据“GB/T2002.2-2001标准化工作指南，采用国际标准的规则”的一致性程度要求，将“GB/T 16444－1996《平面二次包络环面蜗杆减速器系列、润滑和承载能力》”、“GB/T 16446-1996《平面二次包络环面蜗杆减速器技术条件》两个国家标准整合为“GB/T16444-200X《平面二次包络环面蜗杆减速器》Planar double-enveloping worm gearing reducer”一个国家标准。

3.工作过程2007年3月提出了这项标准的征求意见初稿，以信函的方式发给有关单位和专家征求意见。

根据征求意见初稿的反馈意见，于2007年4月形成了这项标准的征求意见稿，并以上网公布（网址：）和信函的方式发给有关单位和专家征求意见。

于2007年7月对返回的意见和建议进行了处理，提出了这项标准的送审稿。

2007年9月根据冶金机电标准化技术委员会的文件“关于函审GB/T 16444-200X《平面二次包络环面蜗杆减速器》一项国家标准的函”的通知，对这项标准的送审稿以向各位专家发送“国家标准送审稿函审单”的方式进行函审，并于2007年11月形成了这项标准的报批稿。

4 GB/T16444-200X的有关说明4.1总标题改为“《平面二次包络环面蜗杆减速器》Planar double-enveloping worm gearing reducer”4.2 总体上是将“GB/T 16444－1996《平面二次包络环面蜗杆减速器系列、润滑和承载能力》”的内容放在前，“GB/T 16446-1996《平面二次包络环面蜗杆减速器技术条件》”的内容放在后，进行整合，并重新编排了章节号，各表格顺序号；有关内容和数据进行了较大改动；引用标准改为最新标准。

平面二次包络环面蜗杆传动齿间载荷分配的简化计算

余红华
摘要：分析平面二次包络环面蜗杆传动特点的基础上，出一种齿间载荷分配的简化方法．此能很快计算出在提据
蜗轮副的齿间载荷分配系数．分适合在工程实际中应用。十关键词：面蜗杆：荷分配环载文献标识码：Ａ
测试是一种很可靠的手段．需投入很大的资金。但本文提出了一种计算平面二次包络环面蜗杆传动齿间载荷分配的简化方法．种方法原理简单、资少、算量这投计
图ｌ平面二包啮合模型
根据上述分析．们提我
二次包络环面蜗杆传动齿间载荷分配的主要因素是同时啮合齿对数和接触线长短及其分布．接触线长的齿载荷分配较
大．之则较小反
¨，
‘
．
段．常的做法是采用有限元计算和实验测试．两种方法通这
出下面三个影响齿间载荷分
配的最主要因素：
小、便实用．方只需要提供蜗轮副的几个几何参数．快就很
能计算出蜗轮副的齿间载荷分配系数．分适合在工程实十
际中ｌ用立
（）同时啮合齿对数．１也即包容齿数ｚ； ’ （）接触线对应的蜗杆、２

平面二次包络环面蜗杆副的数控加工

１平
以平面为母面，过空间包络运动形成平面包络通环面蜗杆，以蜗杆齿面为母面，过第二次包络就再经
可以形成蜗轮，这两次包络形成的蜗杆和蜗轮相把
由于该蜗杆副齿面啮合时呈双线接触，触点的接法向速度大，合曲率半径大，触应力小，而易形综接因
作者简介：时礼平（９３）男，徽安庆人，徽工业大学机械工程学院硕士研究生，究方向为机械制造技术，Ｅ—ｍａ）ｉｏｉｇｕｓｉ１３１８一，安安研（ｉｘｐｎｇｏｈ＠６ｌａｃｒ；玉圉（９１）男，徽安庆人，徽工业大学机械工程学院教授，究方向为数控技术理论与应用、进制造技术开发应用。ｏ吴ｎ１６一，安安研先
配，形成了平面二次包络环面蜗杆传动。如图１所就示，里蜗杆绕其轴线０（机床分度头轴线重合）这与
收稿日期：０８—０２０５—１；回日期：０８—０３９修２０６～０
图１蜗杆副的形成原理
０引言
平面二次包络环面蜗杆传动，有较高的工作强具
以角速度
自转，与此同时，其轴线平面内直线在
以角速度，Ｏ工作台回转轴线）转，线绕Ｚ（回直在空间形成的包络轨迹曲面，是环面蜗杆的螺旋齿就

一种平面二次包络环面蜗轮副的特征建模方法

参数的数字信息，可用于此类环面蜗杆的齿廓形状分析和进一步应用研究．
关键词：面二次包络；面蜗轮副；征建模；建方法；平环特构啮合性能
中图法分类号：２７ＴＨ１４ＴＢ３；６
．
平面二次包络环面蜗轮副是多齿啮合，接双触线接触，滑条件好，动效率高，润传承载能力强，
摘要：面二次包络环面蜗轮副三维实体属复杂曲面造型，章在坐标变换公式的基础上，论了平文讨环面蜗杆螺旋齿面方程，立了环面蜗杆螺旋线参数方程，用ＶＢ编程建模．此建模，平面建并Ａ按用包络环面蜗杆产型齿的特征模型，ＭＤ．三维绘图软件环境中实现平面包络环面蜗杆和二次在Ｔ６０包络蜗轮副的三维建模，以断面图检验了其良好的接触啮合状态．生成的实体模型具有给定并所
２一ｓｎ一ＲｏｏＪｉｃｓ
孙昌佑：，８岁，教授，要研究领域为机械设计及计算机辅助设计男５副主国家科技攻关计划项目资助（准号：０４Ａ３８２８批２０Ｂ０Ａ２— ）
维普资讯
Ｙ，１同蜗杆相固连，ｚ，，为固定坐标系；Ｚ）Ｓ（Ｙ）切右旋蜗杆时，坐标系Ｓ和Ｓ的转角分别记为和ｚ５，为切齿时蜗杆轴与ＳｆＡｌ中０轴之间的最短

二参数修正平面二次包络环面蜗杆副接触型式分析

发表文章２篇。任科（８一，河南南阳，１３）男，９人南阳华美石油设备有限公司工作，工学学士，从事机设计及油田专用车辆的科研及技术工作。械
收稿日期：００— ２２１７— ３中国机械采购网
・
１２・
△ ＜００出
△ｎ＞０［
正向修正时，Ａ在ａ＞０的情况下，首先选取数据从０开始
修正量，蜗杆沿
轴所在坐标的正
图２Ｉ型接触线Ｉ
方向移动称为沿蜗杆轴向的正向修正，蜗杆轴的负方向平沿
移称为蜗杆轴向的负向修正。
心距修正及蜗杆副轴向修正对接触线型式的影响及其规律
与△ 口组成的混合修正可分为四种情况，＞０和
作者简介：王闯（９２一）男，１８，河南商丘人，煤炭工业郑州设计研究院有限公司工作，工学硕士，从事机械设计及机械系包络环面蜗杆副具有瞬时多齿双线接触的特点，使其具有很大的承载能力，而且具有良好的润滑性能，通常用在重型机械上。但是其缺陷就是对误差的敏感性，面平二包环面蜗杆副由于在制造和安装过程中不可避免地存在
各种误差，相啮合的齿面理论上很难实现共轭接触。在存在
ＷＡＮＧＣｂａｇ，ｕｎＲＥＮＫｅ，ＹＡＮＧＤｏｇｎ
‘
Ａｂｔａｔｃｏｄｎｈｐｔｌｍｓｉｇｔｅｒｓｒｃ：Ａｃｒｉｇｔｔｅｓａｉｅｈｎｏｙｏａｈ
ｔｒｕｈｔｅｒｔａｎｙｉａｄｓｌｔｎａａｙｉｏｅｃｎｒｉａｃｏｅ — ｈｏｇｏｅｉｌａａｓｎｉａｉ，ｎｓｆｈｅｔａｄｓｈｃｌｓｍｕｏｌｓｔｌｔｅＣＩｃｎＴ

基于普通车床改造法的平面二次包络环面蜗杆副数控加工

ｐｒｃｓｉｇｍｅｈｅｅｉｓｒｏｎａｅａｈｏｅｓｎｔｏｄｗｒｎｕｍｕｔｂｌｎｄｔｅＣＮＣａｈｎｉｇｔｃｎｑｅｗａｅｅｒｈｄ．ｅｈｏｍｃｉｎｅｈｉｕｓｒｓａｃｅＴｈｎｔｅｃｍｍｏｎｌｔｅＣＡ６１０ｗａｅｈｐｅｔｅｃｍｐｏｅｔｅｅｓｌｃｅ，ｔｒｍｅｅｓｗｅｅｃｌｕｌｔｄａｄｔａｈ・４ｓｒｓａｄ，ｈｏｎｎｓｗｒｅｅｔｄｈｅｐａａｔｒｒａｃａｅｎｈｅＮＣｏＰｒ ‘
ｇａｏｆｔｅｐｌｎａｏｂｌ－ｎｌｐｉｇｗｏｎａｏｅ，ｏａｅｏｈｅｅｍｅｈｏｓｔｒｍｈａｒｄｕｅｅｖｅｏｒｌｗｓｃｍｐｉｄｎｂｓｆｔｓｔｄｈｅＣＮＣａｕｆｃｕｉｇｎｌｍｎａｔｒｎ
成螺旋面加工，原有的Ｃ６４对Ａ１０车床在结构上进行改造，过对加工部件的选择、通编程参数的计算、
ＣＣ程序的编制等来实现平面二次包络环面蜗杆副的数控加工。Ｎ
关键词：面二次包络环面蜗杆副；床改造；控加工平车数中图分类号：Ｈ１１Ｔ６Ｔ６；Ｇ５文献标识码：Ａ
论，目前传统的包络法加工该蜗杆副在精度上存在而无法解决的缺陷。随着数字化已成为现代制造业中产品全生命周期不可缺少的驱动因素，面二次包络环平

平面二次包络环面蜗杆传动数控转台的设计

1.2平面二包发展概况
平面蜗轮传动产生于1922年美国，主要用于精密分度，如天文望远镜、齿轮测量仪、圆刻线机等。由于制造工艺简单，容易获得高精度，其齿距误差可达到0.25″以内，只适用于大传动比的场合。1951年日本佐藤发明了斜齿平面蜗轮传动，由大传动比扩展到中、小传动比（1～10）。1969年日本石川昌一获得了平面包络环面蜗杆环面蜗杆传动的专利，专利介绍的内容是指这种蜗杆的标准传动。其蜗轮可以用展成法加工，生产效率提高了，承载能力、传动效率也有明显地增长。我国从20世纪60年代初开始，由第一机械工业部机械科学研究院(现郑州机械研究所)开展了平面蜗轮的研究工作。1964年与石景山钢铁公司机械厂（即首钢机械厂）合作研制成中心距为540mm的平面蜗轮副，用于30t转炉的倾转机构中;成功制造蜗轮直径2160mm的精密分度蜗轮副，用天文远镜上，其一齿运动误差小于1″。1971年首钢公司机械厂在制造斜齿平面蜗轮副的基础上，创造了我国第一套平面包络环面蜗杆副，并用于生产。北京市和原冶金工业部于1977年命名这种蜗杆副为“首钢(SG)-71型蜗杆副”。目前我国已成功研制成中心距1200mm和760mm的平面包络环面蜗杆传动压下装置，而且利用计算机对蜗杆副齿形参数进行优化选择，用机械CAD对蜗杆副、减速机及蜗轮滚刀进行辅助设计，用环面蜗杆专用机床及独特的工艺路线，对蜗杆及蜗轮滚刀进行与其成形原理完全一致的加工，不需任何修形。
关键词：数控转台；平面二次包络环面蜗轮副；加工范围
Thedesign ofplane double enveloping worm gearonthe NC rotary table
Abstract:In order to broaden the scope of CNC machine tools to achieve increased rigidity and improve the carrying capacity of rotating process weaknesses, the design of drive turntable for domestic weakness can be achieved under low cutting torque machining of specific programs through the whole and structural design, gear drive with two levels, its a drive transmission ratio by a pair of one sixty-three plane double enveloping Worm achieved by a pair of secondary transmission ratio of 1:2.857 direct drive Gears, the total transmission ratio is 1:180, the structure of such small size, carrying a large, practical.

平面二次包络蜗轮

平⾯⼆次包络蜗轮平⾯⼆次包络蜗轮是⼀种特殊类型的蜗轮，它在机械传动领域中有着⼴泛的应⽤。

本⽂将对平⾯⼆次包络蜗轮进⾏详细的介绍，包括其⼯作原理、特点、应⽤和设计等⽅⾯。

⼀、平⾯⼆次包络蜗轮的⼯作原理平⾯⼆次包络蜗轮是⼀种具有独特⼯作原理的传动装置。

它的⼯作原理基于平⾯包络蜗杆的啮合原理，通过平⾯包络蜗杆与蜗轮的啮合实现动⼒传递。

平⾯包络蜗杆在轴向呈螺旋状，其⻮⾯在垂直于螺旋线的平⾯上呈平⾯曲线形状。

当平⾯包络蜗杆与平⾯⼆次包络蜗轮啮合时，蜗轮在蜗杆的带动下旋转，从⽽实现动⼒的传递。

⼆、平⾯⼆次包络蜗轮的特点1.⾼效率：由于平⾯⼆次包络蜗轮的啮合接触⾯积较⼤，且⻮⾯具有较⾼的接触应⼒，因此其传动效率较⾼，能够有效地传递⼤扭矩。

2.⻓寿命：由于平⾯⼆次包络蜗轮的⻮⾯采⽤耐磨材料制成，具有较⻓的使⽤寿命，能够在恶劣的⼯况下稳定运⾏。

3.噪声低：平⾯⼆次包络蜗轮的设计使得其在运转过程中产⽣的噪声较低，减少了机械运转时对周围环境的影响。

4.传动⽐稳定：平⾯⼆次包络蜗轮的传动⽐稳定，能够保证机器的稳定运⾏，提⾼⽣产效率。

三、平⾯⼆次包络蜗轮的应⽤平⾯⼆次包络蜗轮作为⼀种⾼效的传动装置，在许多领域都有着⼴泛的应⽤。

其主要应⽤于以下⼏个⽅⾯：1.⽯油化⼯⾏业：在⽯油化⼯⾏业中，平⾯⼆次包络蜗轮可⽤于各种泵、压缩机等设备的传动系统，实现⾼速或低速传动。

2.矿⼭机械⾏业：在矿⼭机械⾏业中，平⾯⼆次包络蜗轮可⽤于各种提升机、输送机等设备的传动系统，提⾼设备的传动效率和稳定性。

3.纺织机械⾏业：在纺织机械⾏业中，平⾯⼆次包络蜗轮可⽤于各种织布机、纺纱机等设备的传动系统，提⾼设备的⽣产效率和产品质量。

4.⻝品机械⾏业：在⻝品机械⾏业中，平⾯⼆次包络蜗轮可⽤于各种包装机、搅拌机等设备的传动系统，保证⻝品加⼯过程的卫⽣和安全。

5.其他领域：除了以上⼏个领域，平⾯⼆次包络蜗轮还⼴泛应⽤于印刷机械、制药机械、冶⾦机械等众多领域，成为现代⼯业传动系统中的重要组成部分。

二参数修正平面二次包络环面蜗杆副接触型式分析

二参数修正平面二次包络环面蜗杆副接触型式分析在机械传动系统中，蜗杆副是一种常见的副类型。

然而，在蜗杆副中，由于蜗杆的固有几何特征，其传动效率往往不高。

因此，人们常常采用环面蜗杆副来改善效率问题。

而在环面蜗杆副中，包络平面和接触线形式是非常重要的因素，因为它们关系到传动的稳定性、运动平滑性和噪声水平。

本文旨在分析二参数修正平面二次包络环面蜗杆副的接触型式。

首先，介绍二参数修正平面二次包络的概念。

其次，展示环面蜗杆副的构建方式。

接下来，根据包络曲线的性质，分析环面蜗杆副的包络平面类型。

最后，通过接触线分析环面蜗杆副的接触型式。

二参数修正平面二次包络（二次曲线）是将二维曲线用一组参数方程表示的方法。

二参数曲线可以表示为：$$x = f(u,v)$$$$y = g(u,v)$$$$z = h(u,v)$$其中，u和v分别是曲线的两个参数。

在此基础上，二次曲线可表示为：$$ax^2+by^2+cz^2+2dxy+2eyz+2fzx+2gx+2hy+2iz+j=0$$环面蜗杆副是由环面和蜗杆组成的，通常按照以下步骤构建：1. 环面通过旋转一条曲线而成，该曲线称为生成曲线；2. 蜗杆通过旋转一条直线而成，该直线与环面法线方向相交；3. 环面和蜗杆的轴线互相垂直。

根据包络曲线的性质，可以将环面蜗杆副的包络平面划分为以下几种类型：1. 直线型包络平面：如果生成曲线是一条直线，则包络平面为平面。

2. 圆锥型包络平面：如果生成曲线是弧线，则包络平面是一个圆锥面。

3. 抛物型包络平面：如果生成曲线是二次曲线，则包络平面是一个抛物面。

可以看出，包络平面是根据生成曲线的特征而定的。

因此，在设计环面蜗杆副时，必须充分考虑生成曲线的特性。

只有在生成曲线被充分考虑的情况下，才能设计出合适的包络曲线。

接下来，通过接触线分析环面蜗杆副的接触型式。

在环面蜗杆副中，蜗杆和环面的接触线在一定程度上决定了副的运动平滑性和噪声水平。

可以通过以下步骤分析接触线：1. 分析蜗杆和环面的几何特征，确定其数学模型；2. 确定两者的接触点，即确定接触点在蜗杆和环面上的位置；3. 计算蜗杆和环面在接触点处的曲率半径，以确定接触线的形状。

平面二次包络环面蜗杆副的安装与调整工艺探讨

收稿日期:1999-09-03平面二次包络环面蜗杆副的安装与调整工艺探讨陆　斌(上海冶金高等专科学校工程培训中心　上海　200233)摘要　通过对平面二次包络环面蜗杆副啮合状态的分析,提出了平面二次包络环面蜗杆副的装配要求,并就常用的几种平面二次包络环面蜗杆副的装配方法作一介绍。

关键词　蜗杆副　啮合　装配中图法分类号　TH 132.4Discussiononad justingtechnolo gyandinstallationtotheenvelopingworm pairof planedoubletan gentLuBin(Shan ghai College of Metallur gy ,200233) ABSTRACT The paperanal ysestheen gagementstatusoftheEnvelo pingWormPairofPlane DoubleTan gent (EWPPDT ),and putsforwardsomeassemblemethodofEWPPDT,alsointroduces severalcommonassemblemethodsofEWPPDT.KEYWORDS worm pair;　engagement;　assembling 平面二次包络环面蜗杆副因其具有承载能力强,传动效率高,使用寿命长等优点而被越来越广泛地使用。

由于平面二次包络环面蜗杆副的啮合特点,带来了对安装误差的敏感度高的缺点。

若安装不当,破坏了它的啮合状态,则平面二次包络的啮合特点和传动优点就体现不出来,甚至大大地降低了平面二次包络环面蜗杆副的寿命。

目前工程上对平面二次包络环面蜗杆副的装配,基本上是参照普通蜗轮蜗杆的装配方法作些修改,没有形成一套完整的平面二次包络环面蜗杆副的装配方法。

本文提出的几种装配方法,简单实用,能满足平面二次包络环面蜗杆副的啮合要求。

1　平面二次包络环面蜗杆副的成形原理及特点若有一蜗杆蜗轮传动,其蜗轮齿面为平面(一般情况下为斜平面,其端面及法向齿廓为直线),相应的蜗第21卷　第1期2000上海冶金高等专科学校学报JournalofShan ghaiColle geofMetallur gy Vol.21,No.12000杆齿面由该蜗轮齿平面在与蜗杆所作的共轭啮合中包络形成,则称这种蜗杆为平面包络环面蜗杆,称这种传动为平面一次包络环面蜗杆传动或平面齿蜗轮包络蜗杆传动。

平面二次包络环面蜗杆的一种新加工工艺及加工精度分析

ｔｇｐｅｉｏｆｈｎｕａｎｅｏｉｇｗＹ１ｉｒｃｓｎｏｅａｎｌｒｅｖｌｐｎｏｎ．ｎｉｔ
ＫｅｗｏｄＣＮＣＧｒｎｄｒｙｒｓ：ｉｅ；ＡｎｕａｖｌｐｉｇＷｏｍ；Ｇｅｒｔｖａｅ；ＣｕｔｎｒｃｓｏｎｌｒＥｎｅｏｎｒｎｅａｉｅＦｃｔｉｇＰｅｉｉｎ
高的要求，效率不高。为了克服这些问题，我们通过深
入研究提出了一种利用数控圆插补运动加上砂轮架自
转运动以及被磨削蜗杆的轴旋转运动的新加工工艺，并在此基础上开发了四轴四联动的数控磨床。这种机
床的一个最大优点是被加工蜗杆的中心距由数控编程中的圆插补中心确定，不需要真正移动相应的工作台
２催生，沈晓东，林本兰．Ｐ网络优化纳米Ｆ３４的制备工艺．Ｂｅ０云南大学学报（自然科学版）２０，７５：ｏ４８，０５２（Ａ）４４～０
３申长雨，王利霞，张勤星．神经网络与混合遗传算法结合的注塑成型
工艺优化．高分子材料科学与工程，０５２（）２２２０，１５：３～７４飞思科技产品研发中心．神经网络理论与ＭＴＡ７实现．ＡＬＢ北京：电
子工业出版社，０５２０．
的预测，通过对试验数据和仿真数据的比较，Ｐ网络Ｂ的预测可以达到很高的精度，满足生产误差要求。在
模型的训练过程中，样本的节点数越多，型越具有全模
５李海滨，王辉等．神经网络在脉冲电化学光整加工工艺中的应用．国际机械工业商情，０５２）１１—１４２０（８：８８

基于ANSYS Workbench 14.0平面二包环面蜗轮蜗杆副的有限元分析

基于ANSYS Workbench 14.0平面二包环面蜗轮蜗杆副的有限元分析付大鹏;孙文杰【摘要】利用ANSYS Workbench 14.0对平面二次包络环面蜗轮蜗杆副进行静力学有限元分析,并对其齿间载荷分布以及载荷延接触线方向的分配情况进行研究,通过与其理论数据进行对比,验证平面二次包络环面蜗轮蜗杆副数字建模的准确性.%Using ANSYS Workbench 14.0, static finite element analysis of the planar quadratic enveloping torus worm gear and worm pair is carried out in this paper, and the load distribution among gear teeth and load distribution of contact line direction are re-searched as well. With its theoretical data model, the accuracy of digital modeling for plane quadratic enveloping ring surface worm gear and worm pair is verified.【期刊名称】《压缩机技术》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】3页(P28-30)【关键词】环面蜗杆;ANSYS Workbench;静力学分析【作者】付大鹏;孙文杰【作者单位】东北电力大学机械工程学院,吉林吉林 132012;东北电力大学机械工程学院,吉林吉林 132012【正文语种】中文【中图分类】TH45;O242.21平面二次包络环面蜗轮蜗杆副传动，工作强度高、寿命长、承载能力大，主要应用于冶金化工工业、兵器工业、建筑机械等领域。

由于平面二次包络环面蜗轮蜗杆副成形的特殊性，至今还没有严格的精确建模方法，目前主要有3种建模方法：第1种是通过啮合点方程求解啮合点坐标，再运用曲面拟合的方法将这些啮合点拟合成蜗轮蜗杆的齿面［1-3］；第2种是通过虚拟加工的方法，即模拟实际平面二次包络环面蜗轮蜗杆副的加工过程，安装好刀具和毛坯，令它们沿着各自的轴线按一定的传动比进行转动，转动过程中，用刀具切除其与毛坯相交部分，最后得到蜗杆副模型［4，5］；第3种是根据环面蜗杆副的啮合方程，推导出蜗杆齿面的螺旋线方程，再根据这些螺旋线拟合出蜗杆的齿面［6，7］。

平面二次包络环面蜗杆副传动性能优化设计

化的蜗杆传动，其微观和宏观啮合质量均得到了明显改善。传动性能得到显著提高。
关键词：环面蜗杆副；传动性能；啮合质量；参数优化；遗传算法
中图分类号：ｍｌ６文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ３９９７（２０１７）０２ — ０２３５ — ０４
ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎｏｆＰｌａｎａｒＤＯｕｂＩｅ —ＥｎＶｅＩＯｐｉｎｇＴｏｒｕｓＷｏｒｍＰａｉｒ
第２期
２０１７年２月
机械设计与制造
ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ２３５
平面二次包络环面蜗杆副传动性能优化设计
刘志，卢红：，喻国铭，张军林，
ｓｏｌｕｔｉｏｓｎｆｏｔｈｅｏｄｍｅｌａｎｄｒｅｓｏａｎｂｌａｅｄｅｓｉｇｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｔｈｅＷＯｌＴｎｐｉａｒａｒｅｏｂｔｉｎａｅｄｂｓｅａｄＯｎｇｅｅｔｎｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｏｎｉｐｅ咖阳ｌ口，ｅｆｏｔｈｅＷｏｌＴｒ￥ｐｉｒａｂｅｆｏｒｅａｎｄｑ触ｒｐｔａｉｍｚｉｔａｏｎｉｒｅａａｌｓｏｎａａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｃｉａｔｅｔｈｔａｔｅｈｐｔａｉｍｉｚｔａｏｎｉｍｏｄｅｌｈｓａｏｏｇｄｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ，ｔｅｈｍｉｃｒｏａｎｄｎｚａｃｒｏｅｓｍｈｉｎｇｑｕａｌｉｔｙｓａｗｅｌｌａｓｔｒａｎｓｍｓｉｓｏｎｉｐｅ咖册砌，ｅｆｔｏｈｅｗＯｒｌＴｔｐｉａｒａｌｅｉｍｐｒｏｖｅｄｓｉｎｉｇｆｃａｎｔｌｙａｉｅｆｒｐａｒａｍｅｔｅｒ印胁ｎｍ几

《毕业设计：平面二次包络环面蜗杆传动数控转台的设计3D建模与装配》

《毕业设计：平面二次包络环面蜗杆传动数控转台的设计3D建模与装配》《毕业设计:平面二次包络环面蜗杆传动数控转台的设计3D建模与装配》平面二次包络环面蜗杆传动数控转台的设计―3D建模与装配摘要:蜗杆传动是机械设备中最常用的传动装置，在机械设计中蜗杆的设计占有相当大的比重。

基于涡轮蜗杆各参数间的关系，在UG中利用涡轮蜗杆参数表达式绘制涡轮蜗杆实体模型，实现涡轮蜗杆在UG中的参数化设计。

UG/Open二次开发模块是UG软件的二次开发工具集，利用该模块可对UG系统进行用户化开发，可满足用户进行各种二次开发的需求。

学习了UG二次开发的各种工具，了解了各种工具的特点和适用范围。

选择 UG/Open API编程语言，结合使用UG/Open Menu Script和UG/Open UI Styler开发工具，实现了基于UG 二次开发工具的涡轮蜗杆的参数化设计。

关键字:涡轮蜗杆;二次开发;参数化;UG/Open API Plane double enveloping worm gear design of the NC rotary table―3D Construction mode and As sembly Abstract: Machinery and equipment belt transmission is the most commonly used pulley in mechanical design in the design of pulley occupy a large proportion. Based on the relationship of the Turbo-Worm parameters, draw Turbo-Worm solid model use expression in UG NX, achieve parameters design in UGNX.UG/Open module is the open tools in UG, using the tools we can empolder our UG system as we need, users can almost satisfy all kinds of secondary development needs by use the tools. Understand the characteristics and scope ofapplication of all the tools of UG/Open after studying each kind of tools. Select UG/Open API programming language,a combination of UG/Open Menu Script and UG/Open UI Styler development tools. Achieve parameters designof Turbo-Worm base on the UG/Open tools. Key Words:;parameter;pulley;UG/Open API第1章绪论 1.1 课题的研究背景平面二次包络蜗杆传动，其蜗杆齿面是以一个平面为母面，通过相对圆周运动，包络出环面蜗杆的齿面;再以蜗杆的齿面为母面，通过相对运动包络出涡轮出面。

一种新的平面二次包络环面蜗杆精度检测系统研究

《备制造技术｝０１装２１年第８期
母线上两点以及实测的接触线上的两点，由式（）１和点距离可得到理论法向弦公称齿厚Ｓ。
式（）以得到实际坐标值与理论坐标值，２可便可计算
同理，根据空间点距离可得到实测的法向弦齿厚
出实际齿距与理论齿距，再求其差的绝对值，就得到Ｉ’ ｓ，最后求得两者之差，就可得到法向弦齿厚误差。蜗杆圆周齿距累积误差。具体算法如下：（）１求理论圆周齿距。取。，＝和。，＝取蜗
（）实际圆周齿距。 ‰ ＝和。处检测２求在＝获得两条接触线，相同的蜗轮半径为ｒ得到两个取，
点的空间坐标并求其实际圆周齿距
＝
、（’ ２＋，Ｙ）（ｔ）（）／ｌ ’ （・２＋１ｚ５一））一 ’ Ｚ ’ ｌ —
由节蜗杆圆周齿距误差的定义知［蜗杆实际齿３Ｊ，
距与理论齿距的差值即为圆周齿距误差，即
，＝一ｔ：ｌ￡Ｊ。
２２蜗杆圆周齿距累积误差 △ ．，
图１检测系统原理图
（）３
对于蜗杆的圆周齿距累积误差，可以采用同样
的方法来进行分析。在相同的圆弧面上，取理论接触
收稿日期：０１０ — １２１－５１
作者简介：龙（９８），仪陇人，教，罗１７一男四川助硕士学位，研究方向：车电器；峰（９）男，汽杜１８，河南人，助教，硕士学位，研究方向：汽车电器、向系统；刚（９３）男，转谢１６一，四川绵阳人，副教授，博士学位，究方向：研汽车电器、向系统。转

平面二次包络环面蜗杆副_概述说明以及解释

平面二次包络环面蜗杆副概述说明以及解释1. 引言1.1 概述平面二次包络环面蜗杆副是一种具有特殊结构的传动装置。

它由平面二次包络曲线和环面蜗杆副组成，能够实现旋转运动与直线运动之间的转换。

该装置在机械工程领域具有重要的应用价值和研究意义。

1.2 文章结构本文将对平面二次包络环面蜗杆副进行详细介绍和解释。

文章分为五个主要部分：引言、平面二次包络环面蜗杆副的定义、工作原理与应用、设计与优化方法以及结论。

通过这些内容，读者可以全面了解到平面二次包络环面蜗杆副的基本概念、工作原理、设计方法以及未来的研究方向。

1.3 目的本文旨在系统地介绍平面二次包络环面蜗杆副，并探讨它在机械传动中的应用和优化设计方法。

通过描述其工作原理和特点，读者可以更好地理解这一装置的功能和作用。

同时，本文还会就其未来可能的发展方向和应用前景进行展望，为相关领域的研究和实际应用提供参考。

2. 平面二次包络环面蜗杆副的定义2.1 平面二次包络曲线平面二次包络曲线是指一个动点在平面内沿着一条固定曲线移动，同时保持与该点距离等于另一条固定曲线上对应点到平面的垂直距离不变。

这个运动过程中形成的轨迹即为平面二次包络曲线。

2.2 环面蜗杆副的概念环面蜗杆副是由环形蜗轮和多刀刃环形蜗杆组成的一种传动装置。

环形蜗轮具有特殊的齿数和齿廓，使得其齿廓满足平面二次包络曲线的要求。

而多刀刃环形蜗杆则与环形蜗轮啮合，通过旋转运动实现传递力矩和速度的变换。

2.3 平面二次包络环面蜗杆副的定义和特点平面二次包络环面蜗杆副是指将平面二次包络曲线应用于环形蜗轮齿廓设计，并通过多刀刃环形蜗杆与环形蜗轮的啮合实现传动的一种装置。

其特点包括：- 齿廓满足平面二次包络曲线，使得齿轮传动更加稳定，并减小了噪音和磨损；- 可以实现高效率的速度变换和力矩传递；- 结构紧凑，占据空间小，适用于有限空间的应用场景；- 由于二次包络曲线的特性，具有自锁功能，在某些情况下可以防止倒逆转。

平面包络环面蜗杆副传动机构及在运动仿真测试设备中的运用

平面包络环面蜗杆副传动机构及在运动仿真测试设备中的运用刘志仙（杭州航海仪器有限公司，杭州310024）摘要：本文重点探究平面包络环面蜗杆副传动机构的设计特点与要素，进而简析平面包络环面蜗杆副传动机构在运动仿真测试设备中的应用。

关键词：平面包络环蜗杆副传动机构运动仿真测试设备随着我国科学技术的不断发展，运动仿真设备与惯导测试在各行各业广泛应用。

虽然力矩电机具备结构简单、控制性强、精度高等优点，但是同时存在功耗高、抗偏心荷载能力弱、电磁干扰性强、安全隐患高等诸多局限性。

此外，大型工程中普遍采用蜗轮副、齿轮减速器等传动机构，但其精准性却无法满足运动仿真测试需求。

同时，由于其重量与噪声问题，势必需要进行不断改进。

因此，针对运动仿真测试设备应用问题，本文提出了一种新形式的平面二次包络环面蜗杆副传动机构，其荷载能力强、传动效率高，可解决上述所提问题。

1平面包络环面蜗杆副传动机构的特点蜗杆传动机构主要用于传递空间两交错轴之间的运动与转矩，能够保障整个机构的平稳性，具有传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声低、能自锁等优势，被广泛使用。

平面二次包络环面蜗杆传动是一种先进的重承载传动装置，其形成过程包含两次包络运动。

第一次包络运动是以一个平面齿蜗轮的齿面为母面，与蜗杆做一定的相对运动，其中包含螺旋齿面；第二次是以第一次包络形成的螺旋曲面为母面，与蜗轮通过共轭运动包络出蜗轮齿面。

蜗杆轴向齿廓呈弧形分布，同时接触3～7个齿，并有两条同时出现的沿齿宽方向不断从两端向中间推进的接触母线。

因此，该传动副具有承载能力大、传动效率高、加工精度高、使用寿命长等优点，应用正日益广泛。

2平面二次包络环面蜗杆副传动机构设计特点与要素2.1特点分析考虑到平面二次包络环面蜗杆副传动机构优异的综合性能，从动力传动、应用场合、使用寿命、性能指标、机构空间等情况出发，采用平面二次包络环面蜗杆副传动机构进行设计。

在整个平面二次包络环面蜗杆副传动机构中，主要包括消隙蜗杆、驱动蜗杆、驱动轴、蜗杆、伺服电机、传动齿轮、减速箱体等。

二次包络环面蜗杆副所具有的特性

二次包络环面蜗杆副所具有的特性
1、承载能力大
平面二次包络环面蜗杆能多齿同时进入啮合，增大了接触面积，减少了齿面的压力，承受大的冲击载荷。

蜗杆蜗轮的接触线是沿齿高的方向上，并且齿面的啮合是在接触线上，具有很小的相对曲率，使接触应力减少。

蜗杆和蜗轮在啮合中同时有两条接触线进入工作区域，这和增加啮合齿数一样，可提高承载能力。

1、高效率
大的滑动角
由于接触线和相对滑移速度方向之间有很大的滑动角并且沿滑动的方向相对曲率半径大，导致齿面间有良好的润滑条件是高效率的主要原因，小的啮合摩擦系数。

齿面润滑角大，啮合中容易形成动压油膜，减少齿面磨损，精密磨削后的蜗杆可使啮合摩擦系数降至低限度。

2、无噪音和稳啮合
为了防止处于啮合时的蜗杆不产生冲击和振动，对蜗杆入口和出口处进行了倒坡修型处理。

3、减速比选择有较大的范围
在设计中使环面蜗杆通过简单地增加头数，使其传动比可有较大范围，因此在一个单级减速机中有较大的传动比选择。

4、高质量的材质及热处理方法
平面二次包络环面蜗杆减速机中的蜗杆是高质量的铬钼钢离子氮化处理，蜗轮是离心铸造磷锡青铜，制成可获得高的可靠性和大的载荷量。

5、结构紧凑合理
平面二次包络环面蜗杆减速机能传递很高的功率，且在此功率值下结构十分合理。

6、节省能量
平面二次包络环面蜗杆减速机除高效率的特点外，节能特点十分显著，尤其在长期运转时特别明显。

7、使用寿命长
在设备上使用平面二次包络环面蜗杆减速机，不仅可以缩小减速机的体积，而且可以使整台设备的使用性能得到改善，延长使用寿命，减少设备维护修理时间，使您获得更高的效益。

二次包络蜗杆传动简介

平面包络环面蜗杆减速器是一种新兴的传动装置，其承载能力大，传动效果高，机构紧密、合理。

这种减速器可以广泛地应用于各种传动机械中的减速传动，如冶金、矿山、起重、化工、建筑橡塑、船舶等行业以及其它机械设备上，适用工作环境温度为-40-＋40，输入轴转速不大于1500转/分，蜗杆轴可正反两面方向旋转。

一、平面二次包络环面蜗杆蜗轮减速机的特点：平面二次包络环面蜗杆传动是一种先进的重承载传动装置，具有承载能力大、传率高、使用寿命长等优异特性。

是替代其它蜗杆传动的最佳选择。

二、平面二次包络环面蜗杆副的形成原理：A、平面二次包络环面蜗杆副的形成过程主要包括两次包络运动：1、第一次包络运动是以一个平面齿蜗轮的齿面为母面与蜗杆以一定的相对运动，包络出蜗杆的螺旋齿面；2、第二次包络运动是以第一次包络运动形成螺旋曲面为母面与蜗轮通过共轭运动包络出蜗轮齿面。

B、啮合过程有以下特点：1、蜗杆轴向齿廓呈弧分布，同时接触齿数：3—7个齿；2、蜗杆齿面经硬化处理后精确磨削而成，齿面硬度：HRC》50，粗糙度Ra《0.8 ；3、加工工艺过程和成形过程完全一致，能够可靠的保证制造精度和啮合的理论状态；4、齿面接处面积大于：70% ；5、蜗轮齿面上每时每刻都有：两条同时出现的沿齿宽方向不断从两端向中间推进的：接触线，而且接触线与相对速度方向的夹角接近90度；6、齿面润滑角度大、动压油膜的形成及保持性好。

三、平面二次包络环面蜗杆涡轮减速机执行标准：1、平面二次包络环面蜗杆涡轮减速机符合国家标准（GB/T16444-1996）（GB/T164446-1996）；2、制造精度符合国家标准（GB/T16445-1996）。