[发明专利]一种弧形面接触蜗轮蜗杆传动动力装置

权利要求书

1.一种弧形面接触蜗轮蜗杆传动动力装置，包括涡轮、蜗杆，其特征在于蜗杆为多头弧形圆柱蜗杆，涡轮、蜗杆的齿面啮合为弧形面接触，齿面的瞬时接触线垂直于涡轮和蜗杆的齿面相对运动的方向；蜗杆采用盘型砂轮进行加工；

基于进化鱼群算法，建立蜗杆优化数学模型，蜗杆优化数学模型按如下式得出：

其中：σ为惩罚系数，f(x) 为统一目标函数，g_i (x)为约束条件；

上述对蜗杆进行参数优化，以砂轮齿廓圆弧半径ρ、轴向模数m、导程角γ作为设计变量，以诱导法曲率和啮合区面积为目标函数，采用线性加权法将两个目标函数处理成统一目标函数，对设计变量进行上下边界约束，以蜗轮蜗杆齿顶厚作为性能约束。

2.根据权利要求1所述的一种弧形面接触蜗轮蜗杆传动动力装置，其特征在于所述多头弧形圆柱蜗杆采用盘形砂轮进行磨削加工，根据盘形砂轮的工作表面方程与实际加工参数推导得出蜗杆的接触面方程。

3.根据权利要求1所述的一种弧形面接触蜗轮蜗杆传动动力装置，其特征在于盘型砂轮对蜗杆进行磨削，盘型砂轮与蜗杆之间，蜗杆轴线与砂轮的发生圆环面轴线以蜗杆分度圆柱螺旋升角为安装角进行安装；磨削时，蜗杆以一定的螺旋特性参数作螺旋运动，同时磨削砂轮绕自身轴线作旋转运动进行蜗杆齿面磨削。

4.根据权利要求1所述的一种弧形面接触蜗轮蜗杆传动动力装置，其特征在于所述蜗轮的接触面方程按如下公式得出：

K₂为蜗轮的瞬时接触面方程，K₁为蜗杆的瞬时接触面方程，φ₁为蜗杆的转动角度，φ₂为蜗轮的转动角度，a为蜗轮蜗杆的中心距，坐标系S₁是空间动坐标系，它与蜗杆相固联，k₁轴与蜗杆轴线重合；坐标系S_σ也是空间动坐标系，它与圆环面盘形砂轮相联接，且砂轮轴线正好与k_σ轴相重合；坐标系S_w是空间定坐标系，k_w轴与k₁轴重合；坐标系S_p是为了表达蜗杆与蜗轮之间运动关系而建立的空间辅助定坐标系。