河北天喬機械設備制造有限公司
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                  錐面包絡蝸桿減速機的強度分析方法

                    本文以空間嚙合理論、彈性力學理論和有限元方法為基礎,結合齒輪應力狀態的模擬試驗和蝸桿副承載能力的試驗研究,進行了理論分析。為此,建立了適用于錐面包絡蝸桿減速機的強度分析方法。本文的主要工作概括如下。

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                    根據空間嚙合原理,推導出蝸桿副的嚙合方程、邊界函數和微觀嚙合參數方程。研究了齒面誘導法向曲率半徑、潤滑角和相對夾帶速度的分布規律。分析了最佳參數對齒面接觸狀態和微觀嚙合參數分布的影響。結合工程實踐,深入分析了錐面包絡蝸桿減速機蝸桿、蝸輪的形狀特征,建立了考慮齒側間隙影響的齒面邊界數學模型。


                    以蝸桿齒面二次區域為例,深入探討了信息點分布不均的空間曲面的構造方法。在UG平臺上編制了錐面包絡蝸桿減速機的實體建模程序,并通過實例對實體模型進行了驗證。該模型的精度為蝸桿副的仿真分析奠定了基礎。建立了蝸桿副接觸有限元分析模型,研究了載荷和齒形參數對齒間應力分布狀態和載荷分布系數的影響,研究了不同載荷下蝸桿副之間的最大載荷分配系數。


                    分析了蝸桿齒根彎曲應力沿齒寬的分布規律,研究了載荷和齒形參數對齒根彎曲應力分布的影響。經由過程線性回歸闡發推導了以蝸桿直徑系數為變量的誘導法曲率半徑系數的計較公式,建立了打仗線剎時均勻長度和最小長度的計較公式,在有限元闡發的基礎上回歸出齒間載荷調配系數計較公式;基于Hertz理論,推導了錐面包絡蝸桿減速機的均勻力計較公式和受載最大齒對的打仗應力計較公式。


                    通過對幾組蝸桿副的強度計算,驗證了上述計算方法的準確性和可靠性。根據鋼/銅材料對的彈性模量比,對光彈模型材料進行了配置,并對其凍結彈性模量進行了測試,選擇了適合蝸桿副模型的材料。為了保證模型的剛度,實現模型副的精確嚙合,分析了建立光彈性應力分析模型的方法,合理地建立了蝸桿副的光彈性模型。將光彈性模型組裝在減速器中,置于烘箱中完成加載和應力凍結過程。


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