太陽能追光系統(tǒng)中環(huán)面蝸桿傳動(dòng)副高精加工??

針對平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,對其在理論和生產(chǎn)實(shí)踐方面的研究進(jìn)行了綜述,分析了平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)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(dòng)形式——平面內(nèi)齒輪包絡(luò)凸環(huán)面蝸桿傳動(dòng)。以微分幾何和空間嚙合理論為基礎(chǔ)建立該傳動(dòng)的嚙合函數(shù)、齒面方程的數(shù)學(xué)模型。分析該傳動(dòng)的各種傳動(dòng)形式,研究其母平面傾角對嚙合性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:母平面傾角決定傳動(dòng)副的接觸線分布;平面內(nèi)齒輪一次包絡(luò)凸環(huán)面蝸桿傳動(dòng)具有良好的潤滑性能;平面內(nèi)齒輪二次包絡(luò)凸環(huán)面蝸桿傳動(dòng)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(dòng)力蝸桿傳動(dòng)形式提供理論基礎(chǔ)。

為了簡化平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)承載能力的計(jì)算方法,基于hertz理論,應(yīng)用線性回歸法和插值法,推導(dǎo)了平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)接觸強(qiáng)度計(jì)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(dòng)彎曲強(qiáng)度計(jì)算公式;根據(jù)蝸桿副有限元網(wǎng)格模型,分析了輪齒應(yīng)力分布.結(jié)果表明:解析式計(jì)算的平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)接觸強(qiáng)度(彎曲強(qiáng)度)比有限元分析結(jié)果大6%~16%,滿足工程使用的要求;蝸輪齒面接觸應(yīng)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(shí),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(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法，其次分析了平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)化流程，最后以實(shí)例的方式對方位角、高度角蝸桿副的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，其結(jié)果是令人滿意的。

為了提高太陽能電池板的工作效率,設(shè)計(jì)了一種基于arm920t平臺(tái)的太陽能電池板自動(dòng)追光系統(tǒng)。系統(tǒng)以arm920t內(nèi)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(zhuǎn)動(dòng)的方向和角度,進(jìn)而由2個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙軸跟蹤系統(tǒng),以達(dá)到自動(dòng)追光的目的。經(jīng)測試表明,該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠,具有良好的應(yīng)用前景。

在環(huán)面蝸桿螺旋線參數(shù)方程的建?；A(chǔ)上,論證并分析構(gòu)建了平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿產(chǎn)形齒的特征模型,按此模型在mdt6.0環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的三維建模.進(jìn)而又分析討論了平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸輪的特征模型與實(shí)體構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)了“平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)化建?！?該方法簡潔實(shí)用,三維實(shí)體具有真實(shí)的運(yùn)動(dòng)型面,能為數(shù)控加工提供精確的坐標(biāo)參數(shù),也能為平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的性能優(yōu)化奠定良好的基礎(chǔ).

根據(jù)弧廓線圓環(huán)面包絡(luò)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(dǎo)出統(tǒng)一的計(jì)算公式,供設(shè)計(jì)使用。同時(shí),針對用杯形砂輪磨削圓柱蝸桿,推導(dǎo)出最小砂輪半徑的計(jì)算公式,以保證加工工藝要求。

為消除環(huán)面蝸桿傳動(dòng)齒側(cè)間隙,提出傾斜式雙滾子包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng),采取雙排滾子錯(cuò)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(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)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(yùn)動(dòng)學(xué)法建立了蝸桿副的靜態(tài)坐標(biāo)系及活動(dòng)坐標(biāo)系,推導(dǎo)了該新型環(huán)面蝸桿齒面方程,并導(dǎo)出了該傳動(dòng)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(guān)的方程及計(jì)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(jié)果表明:該新型傳動(dòng)蝸桿喉部齒廓非常接近直線,蝸桿不會(huì)發(fā)生根切和齒頂變尖現(xiàn)象.要使該傳動(dòng)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(zhǔn)平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)按照形成蝸桿和蝸輪齒面的2次包絡(luò)的相對運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同與否,分為標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)和變位傳動(dòng)2種傳動(dòng)形式。分析計(jì)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(jì)算結(jié)果表明,該傳動(dòng)在采取變位形式加工時(shí)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(dòng)齒面接觸線得到良好的分布形態(tài)

在西部偏遠(yuǎn)的農(nóng)村,陽光充足,太陽能要比電能更容易獲得,農(nóng)業(yè)用水可以采用太陽能抽水泵。介紹了一種自動(dòng)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(jìn)電機(jī)去帶動(dòng)太陽能電池板自動(dòng)旋轉(zhuǎn),使電池板能夠保持在太陽能轉(zhuǎn)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(dòng)比蝸桿曲柄銷式傳動(dòng)機(jī)構(gòu),其環(huán)面蝸桿的齒距是依變傳動(dòng)比的函數(shù)關(guān)系變化的,當(dāng)環(huán)面蝸桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過嚙合使?jié)L銷式曲柄產(chǎn)生預(yù)期的變速轉(zhuǎn)動(dòng),可應(yīng)用于鑄造生產(chǎn)的鐵水澆包的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。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(diào)整方位,使得采光面始終保持朝向最強(qiáng)的光源方向,因此,首先,在采光板上安裝了五個(gè)光敏電阻,通過ad采集其兩端電壓來記錄光強(qiáng)值。同時(shí),采用電機(jī)來提供動(dòng)力,使裝置能夠通過控制轉(zhuǎn)動(dòng),從而面向光強(qiáng)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(jì)算了接觸點(diǎn)的誘導(dǎo)法曲率半徑并進(jìn)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(jì)算模型。基于hertz模型,推導(dǎo)出適用于平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的承載最大齒對的接觸應(yīng)力計(jì)算公式和平均接觸應(yīng)力計(jì)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(yīng)力分布規(guī)律。最后,通過實(shí)例對比了用于平面二包蝸輪副齒面接觸應(yīng)力分析的解析法及數(shù)值法。結(jié)果表明:解析法與數(shù)值法計(jì)算結(jié)果接近,前者計(jì)算值高于后者約10%~25%。

文中通過對滾柱包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理、結(jié)構(gòu)以及運(yùn)動(dòng)特性的分析及思考,為這類新興機(jī)構(gòu)在機(jī)床行業(yè)的進(jìn)一步推廣、應(yīng)用提供可能。

分析了砂輪磨損對準(zhǔn)平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的蝸桿幾何尺寸以及接觸和運(yùn)動(dòng)精度的影響。分析結(jié)果表明:準(zhǔn)平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)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(dòng)實(shí)際上是瞬時(shí)呈雙點(diǎn)接觸的點(diǎn)接觸環(huán)面蝸桿傳動(dòng),因而該傳動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)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(jì)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(dòng)的設(shè)計(jì)與制造提供了理論依據(jù).

提出了一種新型滾動(dòng)式球面包絡(luò)點(diǎn)嚙合環(huán)面蝸桿傳動(dòng)；運(yùn)用活動(dòng)標(biāo)架和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)群對其嚙合方程和嚙合效率進(jìn)行了分析研究；推導(dǎo)了嚙合效率的計(jì)算公式，證明了這種滾動(dòng)式球面包絡(luò)點(diǎn)嚙合環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的可實(shí)現(xiàn)性．

隨著太陽能光伏發(fā)電技術(shù)和led照明技術(shù)的發(fā)展,太陽能led路燈已進(jìn)入了城市照明領(lǐng)域。本文介紹了一套基于atmega16的太陽能led智能調(diào)光系統(tǒng),系統(tǒng)通過bh1750fvi傳感器采集外界的光照強(qiáng)度,將采集的數(shù)據(jù)反饋給atmega16單片機(jī),經(jīng)處理后產(chǎn)生pwm信號,從而控制xl6003降壓恒流源的驅(qū)動(dòng),最后實(shí)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(hù)環(huán)境的作用。

蝸輪的齒面是一種復(fù)雜曲面,在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中通常使用近似建模。分析za蝸桿的加工特點(diǎn)和形成原理,對多頭za蝸桿進(jìn)行精確的全參數(shù)化設(shè)計(jì);利用pro/e中零件與裝配的全相關(guān)特性,模擬蝸輪實(shí)際加工過程,虛擬加工出蝸輪,實(shí)現(xiàn)蝸輪的精確建模,并對生成的蝸輪蝸桿進(jìn)行裝配與運(yùn)動(dòng)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(luò)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(diǎn),實(shí)體建模有助于其設(shè)計(jì)與分析.通過分析齒輪嚙合原理,推導(dǎo)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(jié)合所推導(dǎo)公式進(jìn)行聯(lián)合編程開發(fā),建立了平面二包環(huán)面蝸桿的實(shí)體參數(shù)化建模系統(tǒng).同時(shí)推導(dǎo)誤差解析法計(jì)算公式,對軟件建模實(shí)例進(jìn)行誤差分析,結(jié)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(fù)雜的建模過程簡單化,提高了設(shè)計(jì)效率,有利于平面二包環(huán)面蝸桿的推廣使用.