渐开线圆柱蜗杆与斜齿轮传动受载齿面的接触分析[外文翻译].doc

译文



渐开线圆柱蜗杆与斜齿轮传动受载齿面的接触分析
　
苏代忠1,2 彭文捷2
1英国诺丁汉.特伦特建筑、设计与环境构造大学
先进设计与制造工程中心

　　
　　摘要：与传统的渐开线圆柱蜗杆和蜗轮传动相比，渐开线圆柱蜗杆与斜齿轮传动具有很多优点,比如制造容易、成本低、高的齿面精度和更好的润滑条件。本文在简要介绍该类型的蜗杆-斜齿轮传动后,提出了其数学建模,三维CAD建模以及有限元建模、计算结果的有限元分析以及轮齿的修形。结果表明,不同于普通的交错轴齿轮传动,受载圆柱蜗杆与斜齿轮传动在传动过程只中有两、三对齿接触，相似于传统圆柱蜗杆与蜗轮传动；但其接触模式优于传统圆柱蜗杆与蜗轮传动。选择适当的设计参数,就能达到优于传统圆柱蜗杆与蜗轮传动的承载能力。齿顶牙型修正大大提高了渐开线蜗杆-斜齿轮传动的承载能力。
　　关键词：机械传动、蜗杆-斜齿轮传动、渐开线齿轮、有限元分析。
0．引言
　　圆柱蜗杆副传动已被广泛应用于工业,因为它们的优点,如大的速度减速比、体积小、传动平稳,噪声低,相对其他类型的蜗杆（如球面蜗杆和锥面蜗杆）比较容易制造。
　　为了更好的利用传统圆柱蜗杆与蜗轮传动的优点以及丢弃它的缺点，提出了圆柱蜗杆-斜齿轮传动,也就是采用渐开线圆柱蜗杆与渐开线斜齿轮传动。
　　与传统渐开线圆柱蜗杆与蜗轮传动比较，新型的蜗杆与斜齿轮传动具有以下优点:
 对于一个圆柱蜗杆与蜗轮传动，制造蜗轮需要滚齿刀或专用刀具，这是昂贵的,生产效率低；而制造渐开线斜齿轮相对比较容易和成本低，生产效率高。
 因为复杂的几何齿形，蜗轮齿面不能研磨,因此不能达到高的齿面精度。而渐开线斜齿轮可以被研磨，从而确保了制造的轮齿表面精度高，以及高的齿面硬度，有更大的承载能力。
 蜗杆与斜齿轮的交错啮合有助于达到更好的润滑条件。
　　作为一个合作研究项目，英国诺丁汉特伦特大学的机械传动实验室和中国国家重点实验室一直在密切合作来进行这方面的研究[:1、2、3、4]。本文介绍了项目的一部分研究成果。