太陽能追光系統(tǒng)中環(huán)面蝸桿傳動副高精加工

針對平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動在國內外的發(fā)展現(xiàn)狀,對其在理論和生產實踐方面的研究進行了綜述,分析了平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動研究目前存在的問題,提出了未來的研究方向。

提出一種新型蝸桿傳動形式——平面內齒輪包絡凸環(huán)面蝸桿傳動。以微分幾何和空間嚙合理論為基礎建立該傳動的嚙合函數(shù)、齒面方程的數(shù)學模型。分析該傳動的各種傳動形式,研究其母平面傾角對嚙合性能的影響規(guī)律。研究結果表明:母平面傾角決定傳動副的接觸線分布;平面內齒輪一次包絡凸環(huán)面蝸桿傳動具有良好的潤滑性能;平面內齒輪二次包絡凸環(huán)面蝸桿傳動具有較高的承載能力。為研制承載能力高、潤滑性能好、體積小的新型動力蝸桿傳動形式提供理論基礎。

為了簡化平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動承載能力的計算方法,基于hertz理論,應用線性回歸法和插值法,推導了平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動接觸強度計算公式;考慮齒間載荷分配系數(shù)的影響,修正了普通圓柱蝸桿傳動彎曲強度計算公式;根據(jù)蝸桿副有限元網格模型,分析了輪齒應力分布.結果表明:解析式計算的平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動接觸強度(彎曲強度)比有限元分析結果大6%~16%,滿足工程使用的要求;蝸輪齒面接觸應力沿接觸線呈傾斜l型分布;蝸桿載荷從1n.m增大至額定值時,5對齒嚙合的最大齒間載荷分配從32.4%降至27.5%.

文中首先介紹了機械設計的優(yōu)化方法，其次分析了平面包絡環(huán)面蝸桿傳動的優(yōu)化流程，最后以實例的方式對方位角、高度角蝸桿副的設計進行優(yōu)化，其結果是令人滿意的。

為了提高太陽能電池板的工作效率,設計了一種基于arm920t平臺的太陽能電池板自動追光系統(tǒng)。系統(tǒng)以arm920t內核s3c2440處理器為控制器,根據(jù)二維光位置敏感探測器psd的電流輸出量確定電池板繞豎直軸和水平軸轉動的方向和角度,進而由2個步進電機驅動雙軸跟蹤系統(tǒng),以達到自動追光的目的。經測試表明,該系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠,具有良好的應用前景。

在環(huán)面蝸桿螺旋線參數(shù)方程的建模基礎上,論證并分析構建了平面包絡環(huán)面蝸桿產形齒的特征模型,按此模型在mdt6.0環(huán)境中實現(xiàn)了平面包絡環(huán)面蝸桿的三維建模.進而又分析討論了平面二次包絡環(huán)面蝸輪的特征模型與實體構建,實現(xiàn)了“平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的參數(shù)化建?！?該方法簡潔實用,三維實體具有真實的運動型面,能為數(shù)控加工提供精確的坐標參數(shù),也能為平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的性能優(yōu)化奠定良好的基礎.

根據(jù)弧廓線圓環(huán)面包絡圓柱蝸桿各自形成理論,找出了這幾種蝸桿形成原理的共同形式,推導出統(tǒng)一的計算公式,供設計使用。同時,針對用杯形砂輪磨削圓柱蝸桿,推導出最小砂輪半徑的計算公式,以保證加工工藝要求。

為消除環(huán)面蝸桿傳動齒側間隙,提出傾斜式雙滾子包絡環(huán)面蝸桿傳動,采取雙排滾子錯位布置,且滾子軸線與蝸輪徑向傾斜一定角度.闡述了傾斜式雙滾子包絡環(huán)面蝸桿傳動的工作原理,依據(jù)空間齒輪嚙合理論和微分幾何理論,采用運動學法建立了蝸桿副的靜態(tài)坐標系及活動坐標系,推導了該新型環(huán)面蝸桿齒面方程,并導出了該傳動的蝸桿軸向截面齒廓方程、法向截面齒廓方程、一界函數(shù)、螺旋升角等幾何特性相關的方程及計算公式,分析了滾柱半徑r、滾柱偏距c2、傾斜角γ等嚙合參數(shù)對蝸桿幾何特性的影響.結果表明:該新型傳動蝸桿喉部齒廓非常接近直線,蝸桿不會發(fā)生根切和齒頂變尖現(xiàn)象.要使該傳動保持良好的幾何特性,r不宜超過12mm,c2在5～9mm之間,γ在18°～25°之間.

準平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動按照形成蝸桿和蝸輪齒面的2次包絡的相對運動規(guī)律相同與否,分為標準傳動和變位傳動2種傳動形式。分析計算了在變位情況下各變位參數(shù)對齒面嚙合性能的影響,計算結果表明,該傳動在采取變位形式加工時其齒面接觸線分布形態(tài)及接觸性能主要取決于變位參數(shù)的選取,通過變位參數(shù)的合理選取能使蝸桿傳動齒面接觸線得到良好的分布形態(tài)

在西部偏遠的農村,陽光充足,太陽能要比電能更容易獲得,農業(yè)用水可以采用太陽能抽水泵。介紹了一種自動追光控制系統(tǒng),可以用它來輔助抽水泵的太陽能供電系統(tǒng),控制步進電機去帶動太陽能電池板自動旋轉,使電池板能夠保持在太陽能轉換效率最高的位置,能夠使太陽能抽水泵更加充分利用太陽能資源。

變傳動比蝸桿曲柄銷式傳動機構,其環(huán)面蝸桿的齒距是依變傳動比的函數(shù)關系變化的,當環(huán)面蝸桿勻速轉動時,通過嚙合使?jié)L銷式曲柄產生預期的變速轉動,可應用于鑄造生產的鐵水澆包的傾轉機構。這里依嚙合原理給出了車削變齒距環(huán)面蝸桿的齒面方程和磨削的環(huán)面蝸桿齒面方程、一類及二類界限曲線。

此裝置的采光面能始終根據(jù)光源照度調整方位,使得采光面始終保持朝向最強的光源方向,因此,首先,在采光板上安裝了五個光敏電阻,通過ad采集其兩端電壓來記錄光強值。同時,采用電機來提供動力,使裝置能夠通過控制轉動,從而面向光強方向。

采用彈塑性接觸有限元法求解了不同包容齒數(shù)下的齒間載荷分配系數(shù),基于嚙合原理計算了接觸點的誘導法曲率半徑并進行了回歸分析,建立了單齒接觸線長度和總接觸線長度的簡化計算模型。基于hertz模型,推導出適用于平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的承載最大齒對的接觸應力計算公式和平均接觸應力計算公式。建立了蝸桿副的有限元模型,分析了不同載荷作用下的齒間載荷分配及齒向應力分布規(guī)律。最后,通過實例對比了用于平面二包蝸輪副齒面接觸應力分析的解析法及數(shù)值法。結果表明:解析法與數(shù)值法計算結果接近,前者計算值高于后者約10%~25%。

文中通過對滾柱包絡環(huán)面蝸桿傳動機構的原理、結構以及運動特性的分析及思考,為這類新興機構在機床行業(yè)的進一步推廣、應用提供可能。

分析了砂輪磨損對準平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的蝸桿幾何尺寸以及接觸和運動精度的影響。分析結果表明:準平面包絡環(huán)面蝸桿傳動由于在蝸桿和蝸輪滾刀磨削過程中不可避免出現(xiàn)砂輪磨損,這種蝸桿傳動實際上是瞬時呈雙點接觸的點接觸環(huán)面蝸桿傳動,因而該傳動能在一定程度上降低蝸輪副對制造及安裝誤差的敏感性。

給出了滾柱式超環(huán)面行星蝸桿傳動轉子蝸桿和定子螺旋面上載荷分布及其與滾柱之間最小油膜厚度計算公式.分析了彈流潤滑的影響因素和影響規(guī)律,為該種傳動的設計與制造提供了理論依據(jù).

提出了一種新型滾動式球面包絡點嚙合環(huán)面蝸桿傳動；運用活動標架和回轉運動群對其嚙合方程和嚙合效率進行了分析研究；推導了嚙合效率的計算公式，證明了這種滾動式球面包絡點嚙合環(huán)面蝸桿傳動的可實現(xiàn)性．

隨著太陽能光伏發(fā)電技術和led照明技術的發(fā)展,太陽能led路燈已進入了城市照明領域。本文介紹了一套基于atmega16的太陽能led智能調光系統(tǒng),系統(tǒng)通過bh1750fvi傳感器采集外界的光照強度,將采集的數(shù)據(jù)反饋給atmega16單片機,經處理后產生pwm信號,從而控制xl6003降壓恒流源的驅動,最后實現(xiàn)了能自由控制led燈的亮度的節(jié)能照明系統(tǒng),從而提高具有提高用電效率、節(jié)約電能以及保護環(huán)境的作用。

蝸輪的齒面是一種復雜曲面,在計算機輔助設計中通常使用近似建模。分析za蝸桿的加工特點和形成原理,對多頭za蝸桿進行精確的全參數(shù)化設計;利用pro/e中零件與裝配的全相關特性,模擬蝸輪實際加工過程,虛擬加工出蝸輪,實現(xiàn)蝸輪的精確建模,并對生成的蝸輪蝸桿進行裝配與運動仿真分析。

太陽能光熱系統(tǒng)

介紹了用matlab和pro/e生成斜平面二次包絡環(huán)面蝸桿的過程,給出了仿真的具體思路和方法。

平面二包環(huán)面蝸桿具有許多優(yōu)點,實體建模有助于其設計與分析.通過分析齒輪嚙合原理,推導出平面二包環(huán)面蝸桿齒面方程及平面方程.利用微增量原理,求出蝸桿的交線方程.利用vb,matlab和solidworks軟件結合所推導公式進行聯(lián)合編程開發(fā),建立了平面二包環(huán)面蝸桿的實體參數(shù)化建模系統(tǒng).同時推導誤差解析法計算公式,對軟件建模實例進行誤差分析,結果證明該建模方法是有效、可行的.該方法使得平面二包環(huán)面蝸桿復雜的建模過程簡單化,提高了設計效率,有利于平面二包環(huán)面蝸桿的推廣使用.