建立了蜗杆副接触有限元分析模型,研究载荷、齿形参数对齿面应力分布状态和齿间载荷分配系数的影响;研究了各级载荷下,不同包容齿数时的{zd0}齿间载荷分配系数;分析了齿根弯曲应力沿蜗轮齿宽的分布规律,研究载荷、齿形参数等对齿根弯曲应力分布规律 的影响。 通过线性回归分析推导了以蜗杆直径系数为变量的诱导法曲率半径系数的计算公式,建立了接触线瞬时平均长度和最小长度的计算公式,在有限元分析的基础上回归出齿间载荷分配系数计算公式;基于Hertz理论,推导了平面二次包络环面蜗杆传动的平均接触应力计算公式和受载{zd0}齿对的接触应力计算公式;基于悬臂梁理论,建立了适于该传动的弯曲应力计算公式;通过考虑齿间载荷分配系数,改进普通圆柱蜗杆、尼曼蜗杆传动的计算公式用于平面二包,亦能得出较理想的结果。 通过对几组经过生产实际检验的蜗杆副进行强度计算,从而证明上述计算方法的准确性和可靠性。 根据钢/铜材料副的弹性模量比,配置了光弹性模型材料并测试其冻结弹性模量,选择适合蜗杆副模型的材料;为了保证模型的刚性并且能够准确实现模型副多齿啮合,分析光弹性应力分析模型的制作方法,合理配制蜗杆副光弹性模型;将光弹性模型装配在减速箱中,置于烘箱内完成加载及应力冻结过程,观察蜗轮光弹性模型切片的应力等差图,分析应力分布状态。对比有限元分析结果和光弹性实验结果,从而起到相互印证的作用。 为了深入了解该传动的承载能力和传动特性,在电封闭试验台上对一台平面二次包络环面蜗杆减速器样机的性能进行实验研究。 通过观测记录跑合阶段、各级载荷阶段的扭矩、传动效率、温升等,判断该减速机的性能;测试了该样机在不同转速下的极限承载能力,通过实验判定蜗杆副的{zd0}承载能力。

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