蝸桿傳動空間環(huán)境適應(yīng)性研究.pdf

1、蝸桿傳動是應(yīng)用最廣泛的傳動機(jī)構(gòu)之一，由于其傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、可以設(shè)計成自鎖等優(yōu)點(diǎn)，使得蝸桿傳動應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域。目前對其地面環(huán)境的研究已經(jīng)很成熟，但是國內(nèi)對于空間環(huán)境下的蝸桿傳動的研究還是空白。要獲得蝸桿傳動的空間環(huán)境適應(yīng)性必須對空間環(huán)境下區(qū)別于地面環(huán)境的特殊因素分別進(jìn)行分析，即空間高低溫、真空、強(qiáng)振動、輻射、加速度等因素。本文分別從力學(xué)、熱學(xué)、效率試驗(yàn)三方面對上述影響因素對傳動的影響進(jìn)行了分析。
　　本文首先根據(jù)蝸桿的

2、加工方法以及蝸桿傳動的嚙合方式建立了相關(guān)坐標(biāo)系，基于坐標(biāo)系建立了蝸桿傳動的嚙合方程、接觸方程和三維模型，為后面的分析打下基礎(chǔ)。
　　空間環(huán)境下的蝸桿傳動要經(jīng)歷加速度、振動等惡劣力學(xué)環(huán)境，本文采用有限元和試驗(yàn)相結(jié)合的方法對蝸桿傳動進(jìn)行了力學(xué)分析。通過準(zhǔn)靜態(tài)分析獲得了蝸桿傳動的接觸應(yīng)力和加速度載荷沖擊，獲得了系統(tǒng)抗加速度沖擊的適應(yīng)性。隨后采用有限元軟件對系統(tǒng)進(jìn)行了模態(tài)分析，獲得了十階固有頻率和振型，通過振動試驗(yàn)驗(yàn)證了有限元模型的正確性

3、和系統(tǒng)對振動環(huán)境的適應(yīng)性。最后結(jié)合之前分析提出了一種減小齒面沖擊和提高蝸桿傳動系統(tǒng)剛度的方法。
　　為了得到空間高低溫和輻射對傳動的影響，本文結(jié)合熱控和摩擦熱采用有限元軟件對其進(jìn)行了熱結(jié)構(gòu)耦合場分析。通過分析得到了溫度載荷對空間輻射環(huán)境下的蝸桿傳動產(chǎn)生的應(yīng)力云圖和應(yīng)變，獲得了溫度載荷對傳動齒面強(qiáng)度的影響。結(jié)合熱環(huán)境試驗(yàn)分析獲得了蝸桿傳動對空間高低溫的適應(yīng)性。
　　為了研究蝸桿傳動的空間潤滑性能及影響效率的因素，本文設(shè)計了效率

4、測試試驗(yàn)臺并進(jìn)行了效率試驗(yàn)。通過試驗(yàn)分析獲得了潤滑方式、溫度、載荷、速度、運(yùn)行周期對傳動效率的影響。試驗(yàn)證明Braycote601潤滑脂適用于蝸桿傳動空間環(huán)境，而固體潤滑不適用于蝸桿傳動。
　　本課題隸屬于國家863主題重點(diǎn)項目“XXXX系統(tǒng)”，主要對系統(tǒng)中的核心傳動部件蝸桿傳動進(jìn)行了空間環(huán)境的適應(yīng)性研究，獲得了傳動對空間高低溫、真空、強(qiáng)振動、輻射、加速度等環(huán)境的適應(yīng)性。本課題的研究可以拓展空間用蝸桿傳動應(yīng)用領(lǐng)域，為其將來在空間環(huán)