螺旋传动计算机辅助设计文献综述
2020-04-11 04:04
一、引言
对比几种大行程的位置传动机构,链条传动所占据空间较大,工作期间噪音大,工作平稳性差;齿轮齿条传动位置精度高。但齿轮箱结构复杂,所占体积较大,不具备自锁功能;螺旋传动机构工作平稳,噪音低,传动位置精度高,结构简单紧凑,具有自锁功能,不过螺旋传动手工计算较为复杂,计算效率低下,与现代工业社会追求高效率的节奏不符,而计算机辅助设计可以完成大量复杂计算校核,最优处理等,大大提升了工作效率。本文主要研究螺旋传动的计算机辅助设计。
二、螺旋传动计算机辅助设计目的和意义
利用螺杆和螺母的啮合来传递动力和运动的机械传动。主要用于将旋转运动转换成直线运动,将转矩转换成推力。与其他将回转运动转变为直线运动的传动装置 (如曲柄滑块机构)相比,螺旋传动具有结构简单,工作连续、平稳,承载能力大,传动精度高等优点,因此广泛应用于各种机械和仪器中。它的缺点是摩擦损失大,传动效率较低;但滚动螺旋传动的应用,已使螺旋传动摩擦大、易磨损和效率低的缺点得到了很大程度的改善。 按工作特点,螺旋传动用的螺旋分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋;按照螺纹副的摩擦情况可分为滑动螺旋、滚动螺旋、静压螺旋。
螺旋传动是机械传动的重要组成部分,其利用螺杆和螺母的啮合来传递动力和运动的机械传动,但螺旋传动设计非常复杂。耐磨性计算、螺杆强度计算、螺母螺纹牙的强度计算、压杆稳定型计算等都需要查阅大量的公式、数表和资料来选择参数,进行数学计算,工作繁琐,而且要进行大量的重复性劳动。用计算机进行辅助设计,整个设计过程只需输入设计中的原始数据即传动功率、转数、传动比、传动用途、载荷性质以及原动机种类, 就可以一次完成螺旋传动设计。采用计算机辅助螺旋传动的设计,是减轻计算工作强度、提高计算效率、确保计算的正确性与合理性的最好方法。因而用计算机进行辅助设计技术进行螺旋传动设计,不但是非常实用,而且是非常必要的。
三、螺旋传动计算机辅助设计的原始数据及步骤
1、螺旋带传动设计时给定的原始数据:带轮CAD系统采用向导式设计模式, 其参数也是逐步细化的。设计螺旋传动需要的初始参数有:使用寿命(年)、允许螺旋轴转速偏差(%)、螺旋轴转速(r/min)、螺旋轴转矩(N/m)。
2、根据上述参数,初步确定螺旋传动的大径D(mm)、 小径Dl(mm) 、中径D2(mm)、螺距P(mm)、导程Ph(mm) 、牙型角a(#176;)、牙侧角(#176;)、 螺纹升角(#176;)。
3、再根据耐磨性计算p=Q/A=QP/(πd2hH)≤[p]Mpa、 螺杆强度计算σca=≤[σ]、螺母螺纹牙的强度计算和压杆稳定型等等计算经行校核计算,进一步确定修正螺旋参数以符合设计要求。
四、CAD发展现状
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