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平面包络环面蜗杆技术优点及发展现状

 平面包络环面蜗杆是分度曲面为圆环面的蜗杆,它是性能最好的蜗杆传动,是先进传动的标志。平面包络环面蜗杆的设计、制造是一个多层次、长周期的流程,技术复杂,难度相当大,入门的技术门槛高。在应用的初期,多是代替已有的圆柱蜗杆副,通用性和标准化没有显得十分突出。随着应用的日益广泛,常用的平面包络环面蜗杆副的几何参数、工艺参数标准化和系列化还没有解决,因此,蜗杆副的参数完全靠设计者来决定。现有的设计公式中,一些参数要由谩计者根据经验或试验来临时决定,而这些参数对蜗杆副的性能影响很大。多头小传动比蜗杆、修型传动蜗杆还没有较准确的设计计算公式,由于平面包络环面蜗杆的特殊性,在实践中,不到蜗杆加工出来、见到蜗杆的实际形状,设计者往往无法事先考察蜗杆的实物,对设计结果无法预测。大量非标平面包络环面蜗杆的应用,使“设计难、修型难、制造难”成为平面包络环面蜗杆推广应用的拦路虎。各个不同的厂家设计制造的平面包络环面蜗杆副没有通用性,蜗杆副的性能差异很大。重复劳动和质量波动造成社会资源的大量浪费。而要解决这一难题的唯一途径就是运用先进的计算机技术,实现蜗杆设计的优化和仿真。
1  当前的研究现状
    计算机优化和仿真是当今的前沿技术,应用在平面包络环面蜗杆的设计上,可以发挥其长处,以解决平面包络环面蜗杆的设计难题。
    环面蜗杆齿面是一个复杂的空间曲面,在包络过程中,齿面上有可能出现一类界限线即根切现象;不合理的参数还可能造成齿顶变尖,这些现象会严重影响蜗杆的性能。修型本来是一项改善环面蜗杆性能的有益技术,由于设计水平的限制,实际修型往往带来了灾难性的后果。为了获得优异的蜗杆,工厂不惜通过试制来验证设计的效果。由此带来设计试制周期长.成本高的弊病。既便如此,试制的结果只能证明设计是可行的,难以通过有限的试制找到最优的参数。
    平面包络环面蜗杆的仿真是平面包络环面蜗杆研究的一个重点课题,国内许多大专院校、科研机构的学者和研究人员已经做了一些工作。这些工作主要集中在仿真方法的探索上,基本都是用UG等现成的三维软件,采用两个空间实体(蜗杆毛坯和砂轮1相割的布尔运算来得到蜗杆实体。这种方法在理论上是可行的,但实际操作过程中遇到了许多难以解决的问题,如左右两侧齿面要分两次运算;齿面可能出现奇异点f根切1;齿顶变尖;变参数修型蜗杆;……等等。采用这种方法,几乎完全靠人工操作,基本上用这种方法得到的结果只是蜗杆的大致形状,不能得到准确的蜗杆形状和数据,在研究和设计中起不到关键的作用。对修型平面包络蜗杆仿真的研究还是空白。在“平面包络环面蜗杆优化仿真软件”研制出来之前,国内外还没有取得实际的成果,还没有开发出实用的环面蜗杆数字仿真应用软件。
软件下载地址:/uploads/TOP7.4.rar
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