下载文档原格式
航空用阿基米德双导程蜗杆的精确化模型构建研究作者：霍一飞来源：《粘接》2020年第06期摘要：随着我国航空事业的不断发展，航空器发动机的精确化水平越来越高，为提升航空器发动机的设计水平，首先需要通过精确化的数学模式对发动机中重要的部件进行描述。
阿基米德双导程蜗杆是航空器发动机中重要的传动装置，做好该装置的模型构建工作能够使发动机内部结构更加紧凑、降低噪声，对于提高航空器性能有着不可替代的重要意义。
关键词：数学模型;阿基米德双导程蜗杆;构建方案中图分类号：V23文献标识码：A文章编号：1001-5922（2020）06-0162-05阿基米德双导程蜗杆是一种普遍用于航空器的新型蜗杆，该蜗杆的主要特点在于同侧齿面导程相等而对侧齿面发程不等[1]。
由于现阶段航空领域对于阿基米德双导程蜗杆的应用尚处于初始阶段，不同机构所采用的加工方法、结构设计各不相同，并且标准不一，需要通过数学模型对阿基米德双导程蜗杆进行更加精确的描述，通过精细化的设计使该部件的结构更加合理、空间更加紧凑[2]。
1 坐标系的建议与坐标变换在针对双导程蜗杆建立模型之前，首先应当依照双导程蜗杆的几何特性以及蜗轮齿面与蜗杆之间的共轭关系建立坐标系[3]。
能够合理地建立坐标系统一方面会影响到运算的难易程度，还一方面也决定着整个建模过程是否顺利[4]。
在建立模型时，首先需要于标准截面上固定σ=o· xyz的位置，选定蜗杆的螺旋长度的1/2处并将其设定为坐标原点[8]。
将固定坐标系所在位置设置为σ1=o1-x1y1z1的起始位置，将蜗杆转动的角度设为2 阿基米德双导程蜗杆齿面的数学模型设有一个固定坐标系xoz，将双导程蜗杆的标准齿厚的齿置于该空间中，具体形式如图2所示，将轴向齿形解记为α，将蜗杆分度圆半径记为r0，蜗杆的任意半径为r，轴线与Q点之间的距离为u[9]。
根据图2所体现出来的几何关系可知：在双导程蜗杆绕逆时针绕z轴旋转的过程中，设旋转角度为θ，那么m1与m2也将会在z 轴向左移动，同时随σ1=o1一x1y1z1旋转，由坐标变换原理可知，σ→σ1，的变化矩阵可以作如下表示：上式中的螺旋参数即为p。
双导程蜗轮滚刀加工及分析
赵云
【期刊名称】《机械传动》
【年(卷),期】2012(36)12
【摘要】对双导程蜗轮滚刀的特点进行了说明,设计制定出符合图样要求的双导程蜗轮滚刀加工工艺流程,对保证双导程蜗轮滚刀加工精度的主要工序进行深入的分析和认真的总结。
如今,双导程蜗轮结构应用越来越多,尤其在具有分度运动和旋转运动的数控机床上得到广泛应用,双导程蜗轮滚刀的加工及分析对实际加工有一定的借鉴意义。
【总页数】4页(P91-94)
【关键词】滚刀特点;工艺设计;工序分析
【作者】赵云
【作者单位】内江职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG721
【相关文献】
1.双导程蜗轮及其滚削加工 [J], 王丽娜
2.双导程蜗轮滚刀齿形角和齿距的测量 [J], 熊炽昌
3.双导程蜗轮及其滚削加工 [J], 王丽娜;
4.带螺旋角双导程蜗轮滚刀齿距测量误差分析 [J], 孟漪;陈明;孟璋琪
5.计算双导程蜗轮滚刀标准截面齿厚应注意的问题 [J], 郝富让
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
双导程蜗杆传动双导程蜗杆传动具有改变啮合侧隙的特点，能够始终保持正确的啮合关系；并且结构紧凑，调整方便，因而在要求连续精确分度的结构中被采用，以便调整啮合侧隙到最小程度。
双导程蜗杆副啮合原理与一般的蜗杆副啮合原理相同，蜗杆的轴向截面仍相当于基本齿条，蜗轮则相当于同它啮合的齿轮。
双导程蜗杆齿的左、右两侧面具有不同的齿距 ( 导程 ) 或者说齿的左、右两侧面具有不同的模数 m(m=t ／π ) ，但同一侧齿距则是相等的，因此，该蜗杆的齿厚从一端到另一端均匀地逐渐增厚或减薄，故又称变齿厚蜗杆，可用轴向移动蜗杆的方法来消除或调整啮合间隙。
因为同一侧面齿距相同，没有破坏啮合条件，所以当轴向移动蜗杆后，也能保证良好的啮合。
双导程蜗杆的齿形如图 5-36 所示，图中，、分别为蜗杆左、右侧面轴向齿距；为公称轴向齿矩；、分别为蜗杆左、右侧面齿形角； S 为齿厚； C 为齿槽宽。
下面介绍双导程蜗杆传动的特殊参数的选择。
图 5-36 双导程蜗杆齿形1 ．公称模数双导程蜗杆传动的公称模数 m 可看成普通蜗杆副的轴向模数，用强度计算方法求得，并选取标准值，它一般等于左、右齿面模数的平均值。
当公称模数确定后，公称齿距也随之而确定。
从图 5-36 可知( 5-9)2 ．齿厚增量系数齿厚增量系数值为蜗杆轴向移动单位长度内的轴向齿厚变化量，即(5-10)值与 m 值一样，是确定其他参数的原始数据，因而在设计中首先要确定值。
选择值时应考虑以下问题：(1) 为了补偿一定的侧隙，蜗杆轴向移动长度与成反比。
值大，可使蜗杆轴向尺寸紧凑；但值过大，则使啮合区过分偏移，同时齿顶变尖，齿槽变窄，从而使蜗轮轮齿 ( 大模数值时 )发生根切， ( 小模数值时 ) 齿顶变尖。
而值过小，则会增大传动机构的轴向尺寸。
(2) 值与啮合节点有一定的关系，由图 5-37 看出，大模数齿面节点向蜗杆的齿根方向偏移，而小模数齿面节点向蜗杆的齿顶方向偏移，节点偏移量与的关系为(5-11) 式中，为蜗轮齿数。
侧隙可调式蜗杆传动综述王进戈;陈永洪;邓星桥;柳在鑫【摘要】根据调整原理对侧隙可调式蜗杆传动进行分类,论述每种侧隙可调式蜗杆传动的调整关系及其优缺点.从国内外蜗杆传动的发展和现状的分析出发,根据我国工业发展的特点和对侧隙可调式蜗杆传动的需求,预测侧隙可调式蜗杆传动的研究热点和发展趋势.研究内容对选用现有侧隙可调式蜗杆传动和研发新型侧隙可调式蜗杆传动具有一定的指导作用.【期刊名称】《西华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(033)004【总页数】5页(P15-19)【关键词】蜗杆传动;侧隙;调整原理;特点【作者】王进戈;陈永洪;邓星桥;柳在鑫【作者单位】西华大学机械工程与自动化学院,四川成都610039;西华大学机械工程与自动化学院,四川成都610039;西华大学机械工程与自动化学院,四川成都610039;西华大学机械工程与自动化学院,四川成都610039【正文语种】中文【中图分类】TH132.44蜗杆传动是机械传动的一种主要形式，具有传动比范围宽(通常一级传动比即可达5～100，传递运动时最大可达1 500)、结构紧凑、体积小、运动平稳、噪声低等优点，除被广泛应用于动力传动外，也是精密圆分度机构的首选部件[1-2]。
蜗杆传动副的侧隙是指一对蜗轮蜗杆啮合时非工作齿面间的间隙。
侧隙的存在主要是防止由于误差和热变形而导致的传动副卡死，并给齿面间润滑油膜预留空间；但是给机构在反转时带来空回程，进而使机构不能准确定位。
特别是在频繁正反转的蜗杆传动中，侧隙引起的累积误差会严重影响系统的传动精度、位置精度和动态响应特性。
此外，传动副齿面磨损导致的侧隙增大，也将降低传动系统的精度和寿命。
精密机电系统如工业机器人、数控机床、自动火炮、雷达系统等[3]，要求其蜗杆传动副的侧隙具有可调性，以达到系统小侧隙或无侧隙的目的，进而提高系统跟踪精度和稳定性。
本文就目前具有侧隙可调功能的蜗杆传动副进行综述，论述各自的侧隙调整原理及其优缺点，并预测侧隙可调式蜗杆传动的研究热点和发展趋势，对选用现有侧隙可调式蜗杆传动和研发新型侧隙可调式蜗杆传动具有一定的指导作用。
双蜗杆可变导程
双蜗杆可变导程是一种变速传动装置，主要由两个蜗杆和一个蜗轮组成。
蜗轮是一个带有蜗杆的圆盘，两个蜗杆通过蜗轮的啮合使其旋转。
双蜗杆可变导程的特点是具有可变导程的能力。
导程是蜗轮每转一圈时蜗杆前进的距离。
传统的单蜗杆传动只有一种固定的导程，而双蜗杆可变导程则可以根据需要调整导程的大小。
这种变速装置的优点在于可以根据实际需求进行导程的调整，从而实现不同速度的输出。
这对于某些需要精确调节转速和输出力的机械设备来说非常重要。
双蜗杆可变导程通常被用于一些需要精密控制的应用，如机床、自动化生产线、汽车和航空等领域。
它可以根据不同工况的要求进行导程的调整，从而提高工作效率和精度。
总的来说，双蜗杆可变导程是一种非常实用的变速传动装置，具有调节导程的能力，适用于需要精密控制的机械设备。
曼德里五轴双导程蜗轮蜗杆测绘与加工作者：刘涛张鑫刘朋嵩来源：《科技资讯》 2013年第19期刘涛张鑫刘朋嵩(沈阳鼓风机集团股份有限公司辽宁沈阳 110869)摘要:曼德里五轴A轴修复,双导程蜗轮、蜗杆已磨损。
原设计采用双导程蜗杆具有这种齿厚从蜗杆的一端到另一端逐渐增大或减少的特征,所以可用蜗杆的轴向移动来调整蜗杆副的齿侧间隙,使之得到要求的侧隙,而无须增加新的结构或改变中心距。
通过测绘、计算,确定了蜗轮与蜗杆的几何参数,消除蜗轮副间隙恢复精度功能;测绘时,一定要选在蜗轮、蜗杆未磨损或磨损轻微的部位进行测量,多测几个点,取其平均值,这样可以缩小与原设计参数的误差;重新加工蜗轮副的方法。
关键词:双导程蜗轮副旧件测绘与计算制定加工方法中图分类号:TG57文献标识码:A文章编号:1672-3791(2013)07(a)-0080-02曼德里五轴A轴旋转精度的高低主要取决于蜗轮、蜗杆的加工精度和啮合间隙。
经长期使用,蜗轮、蜗杆已磨损,精度降低会影响加工精度,严重的时候会由于反向间隙过大,使机床产生位置误差过大,机床无法使用[1][2]。
因此必须对已磨损的蜗轮、蜗杆进行更换,外方通常蜗轮副价格在10万元以上,通过测绘、计算,确定蜗杆类型及设计参数,选用适当的刀具,加工蜗轮,配加工蜗杆,重新调整间隙,以恢复原有精度。
1 双导程蜗轮副一般传动知识双导程蜗轮副主要是蜗杆轮齿面导程数值不同,相应的左右齿面模数值不同,相应的左右齿面模数也存在一个差值,因而蜗杆的齿厚就不是定值,而是沿轮齿螺旋线方向逐渐变化。
正是因为双导程蜗杆具有这种齿厚从蜗杆的一端到另一端逐渐增大或减少的特征,所以可用蜗杆的轴向移动来调整蜗杆副的齿侧间隙,使之得到要求的侧隙,而无须增加新的结构或改变中心距。
双导程蜗轮副的啮合原理与一般蜗轮副的啮合原理相同,蜗杆的轴向截面相当于基本齿条,蜗轮则相当于与其啮合的齿轮,虽然蜗杆齿左右侧面具有不同的齿距(即不同的模数),但因同一侧面的齿距相同,故没有破坏啮合条件,当轴向移动蜗杆后,也能保证良好啮合。
精密双导程蜗杆蜗轮副
精密双导程蜗杆蜗轮副：又称可调轮齿间隙式蜗轮。
设计技术说明
为能正确的设计这个可调轮齿间隙式蜗轮，非常重要的一点就是要设置尺寸和设计蜗轮的总图纸。
图纸必须清楚的显示出蜗轮的初始设置尺寸和蜗杆调整轮齿间隙的运动过程。
轮齿间隙通过蜗杆轴向运动来恢复：可设定轴向移动的幅度为轴尺寸的1/10。
设定期间，为了防止蜗杆的回位，铜制蜗轮必须为非对称式。
文字说明：
蜗杆轴向移动调整齿间隙过程
用于正确设定的参考箭头
设定用参考标记
齿间隙开始行程
齿间隙末端行程
∙蜗壳：所有附近的部件必须安装到十分精确的位置，蜗轮在设置过程中也有可能进行进一步调整。
在安装过程中，我们建议：在蜗壳钻孔？时，在尺寸上的允许误差为5Js。
∙蜗杆：经第一步设置后，螺杆齿扣到蜗轮上，然后右移，蜗杆回到蜗轮上，通过以下必要的调整，渐渐恢复齿轮间隙。
∙蜗轮：蜗轮安装要坚固。
安装轮箍上的联轴器必须轻轻施加力（允许偏差：轴k,m，孔H）。
我们建议：对蜗轮加热到70℃时安装。
∙支撑：因为有了厚度圈或调整锁环（例A-B），有轴向移动的可能性。
蜗杆支撑，可采用普通的带轴向预负荷的钢珠轴承。
因为有蜗轮轴向调整的可能性，所以，在出现机械故障时，有了轴承就避免了对设备整体进行拆卸。
示例
蜗杆蜗轮副的调整
形圈和轴向锁式结构的钢珠轴承。
：轴向自由式钢珠轴承。
形轴向锁定钢珠轴承。
：轴向自由式钢珠轴承。
双导程蜗轮蜗杆减速机的优点介绍双导程蜗轮蜗杆减速机是一种高效的减速机，具有许多优点。
本文将为您介绍这些优点。
1. 高扭矩传递能力双导程蜗轮蜗杆减速机具有高扭矩传递能力，这是由于它的工作原理决定的。
蜗杆作为主动件，螺旋状的蜗轮是被动件，它们之间产生旋转摩擦，从而达到功率传输。
这种设计使得双导程蜗轮蜗杆减速机能够承受更大的扭矩，并且能够输出更大的输出功率。
2. 可靠性高双导程蜗轮蜗杆减速机的设计使得其转速较低，因此它的运转比较平稳，噪音较小，且寿命比较长。
此外，双导程蜗轮蜗杆减速机没有传统减速机的齿轮和链条摩擦，这些零部件容易损坏和磨损，影响传动效率和寿命。
因此，双导程蜗轮蜗杆减速机相对来说更加可靠。
3. 高效率相比于传统减速机，双导程蜗轮蜗杆减速机的效率比较高。
这是因为它的传动过程主要是通过摩擦转换轴的旋转动力，它没有齿轮在传动过程中的摩擦造成的能量损失。
此外，双导程蜗轮蜗杆减速机还采用了精度更高的蜗轮蜗杆副结构，能够有效地减少运动损耗，提高效率。
4. 体积小、重量轻由于双导程蜗轮蜗杆减速机没有传统减速机的齿轮和链条等连接件，这些部件都是比较大，重量也比较重的，而双导程蜗轮蜗杆减速机则采用了紧凑型的结构，因此体积和重量都比较小。
这使得双导程蜗轮蜗杆减速机可以在机器设计上占据较小的空间，也可以减轻机器的重量。
5. 维护成本低双导程蜗轮蜗杆减速机没有齿轮和链条的结构，这些部件在传动过程中容易磨损和故障，并且需要经常更换和维护。
而双导程蜗轮蜗杆减速机的维护成本比较低，主要是因为它的结构相对来说更加简单、紧凑。
此外，双导程蜗轮蜗杆减速机的设计也考虑了易维护，因此在维护方面也比较方便。
结论综上所述，双导程蜗轮蜗杆减速机具有多方面的优点，如高扭矩传递能力、可靠性高、高效率、体积小、重量轻和维护成本低等。
这会让用户在实际应用中更加方便和省心。
