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机械传动

机械传动 机械传动

ISSN:1004-2539

CN:41-1129/TH

出版周期：月刊

主管单位：中国机械工业联合会

主办单位：中国机械总院集团郑州机械研究所有限公司，中国机械工程学会，中国机械通用零部件工业协会

电话/传真：0371-67710817

E-mail：jxcd1977@foxmail.com

地址：郑州市科学大道149号

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Volume 50 期 3，2026 2026年第50卷第3期

  • 结构设计与参数优化

    乔冠, 张校民, 廖荣, 唐术锋, 马尚君

    DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2026.03.001
    摘要：目的差动式行星滚柱丝杠副是一种丝杠螺纹与滚柱环槽、滚柱环槽与螺母环槽相啮合的新型传动机构。研究了一种新型的五段式差动式行星滚柱丝杠副的承载特性。方法基于有限元法，对五段式差动式行星滚柱丝杠副建立有限元分析模型，进行了承载特性分析，并分析了不同设计参数对承载特性的影响，对环槽牙进行了修形设计。结果结果表明，滚柱与螺母接触段的应力、环槽牙载荷和应变均大于滚柱与丝杠接触段；滚柱与丝杠接触的2段中，应力、环槽牙载荷和应变的最大值均位于滚柱与丝杠啮合接触处的最左端；滚柱与螺母接触的3段中，应力和应变的最大值均位于滚柱与螺母啮合接触处的最右端。这表明，差动式行星滚柱丝杠副中存在载荷分布不均的现象。环槽牙相关设计参数对其载荷分布有着重要影响。当齿面圆弧半径为1.5 mm、环槽牙角度为50°和环槽牙倒角半径为0.02 mm时，滚柱与丝杠接触段的环槽牙承载最为均匀。当齿顶修形量为0.63 mm或齿根修形量为0.84 mm时，滚柱与丝杠接触段的环槽牙承载和应力分布均匀。修形设计可使滚柱环槽牙承载不均的现象得到有效改善，有利于延长差动式行星滚柱丝杠副的使用寿命。  
    关键词：差动式行星滚柱丝杠副;有限元法;承载特性分析;设计参数;修形设计   
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    更新时间：2026-03-15

    王秋菊, 魏静, 陈思宇, 邢彬, 宋振海, 谭渝昕

    DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2026.03.002
    摘要：目的针对我国航空行业标准（简称HB）、国际标准化组织（International Organization for Standardization, ISO）标准和美国齿轮制造商协会（American Gear Manufacturers Association, AGMA）标准中，强度校核基准对弧齿锥齿轮齿根弯曲强度评价的差异性问题，通过对比分析得出弧齿锥齿轮设计的最佳策略。方法首先，基于各自标准的基础数学模型，分析了3种标准的本质差别；然后，从原理性上探究了3种标准的弯曲应力和强度安全系数的影响参数及其对应的影响机制；最后，通过实例分析进一步探究了由3种标准得到的应力结果的影响规律和强度计算结果的差异。结果研究结果表明，ISO标准、HB利用30°切线法确定危险截面，并将载荷作用点选在齿顶进行计算；而AGMA标准利用抛物线法确定危险截面，并将载荷作用点选在危险点进行计算；由这2种方法求得的齿形系数及应力修正系数稍有不同。依据修正系数及其对应的计算公式，AGMA标准中的几何系数YJ代替了HB、ISO标准中的多个修正系数，所以，AGMA标准的计算过程最简便，引入修正系数的个数最少。依据修正系数及应力计算结果，ISO标准的应力结果大于HB的结果，且远大于AGMA标准的结果；ISO标准中的齿形系数、载荷分担系数、重合度系数的取值与HB中的相应系数相近；动载系数、应力修正系数及螺旋线载荷分布系数的取值与HB、AGMA标准中的相应系数的差异较大。依据这3种标准得到的弯曲应力的变化规律，齿数、模数、螺旋角、压力角、齿宽及设计转速等参数对弯曲应力的影响较大。  
    关键词：强度校核基准;弧齿锥齿轮;弯曲强度;弯曲应力   
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    更新时间：2026-03-15

    李传祥, 陈东, 王朝阳, 王晓, 徐焕萍

    DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2026.03.003
    摘要：目的针对打捆装备行星减速器在重载时易发生齿面磨损和胶合失效的问题，研究含中心距误差的3K-Ⅰ型行星轮系最大滑动率及其影响因素，旨在通过优化变位系数提升传动性能与寿命。方法首先，基于齿轮啮合原理，推导了含中心距误差的行星轮系最大滑动率计算式；其次，利用控制变量法分析了变位系数和齿数比对最大滑动率的影响规律；再次，基于等滑动率原则，结合根切与重合度等约束条件，构建了以各齿轮对滑动率差值之和最小为目标的优化模型；最后，利用Matlab软件进行非线性约束优化求解，并对比分析了将中心距误差等作为设计变量的不同优化方案。结果结果表明，变位系数是影响最大滑动率的主导因素。对比发现，将中心距误差作为优化设计变量的方案最为合理，该方案在给定误差范围内显著降低了各齿轮对间的最大滑动率及其差值，其中3对齿轮副的滑动率差值分别降低了19.6%、90.9%、96.1%，有效改善了齿面的滑动平衡性，为行星轮系设计提供了参考。  
    关键词：行星轮系;中心距误差;最大滑动率;变位系数   
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    更新时间：2026-03-15

    盛化成, 陈晓霞, 邢静忠

    DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2026.03.004
    摘要：目的针对齿厚与齿距累积偏差对单齿啮合谐波齿轮回程误差的影响关联尚未明确的问题，揭示回程误差的分布规律及关键影响因素，为谐波齿轮传动精度优化提供支撑。方法首先，采用影像测量仪获取刚轮与柔轮齿廓离散点数据，提取齿距累积偏差及齿厚偏差，为建模提供精准基础数据；其次，基于偏差数据构建单齿啮合回程误差几何模型，推导正向与反向转动时的传动误差表达式，建立偏差与回程误差的关联机制；然后，通过左、右侧啮合角误差计算单波与双波传动下的回程误差，对比不同波数的传动特性；最后，结合啮合区均衡效应，分析多波传动对输出端误差的平滑作用，明确多波传动的优势。结果结果表明，谐波齿轮回程误差与固定轮齿厚偏差呈负相关，与齿槽宽偏差呈正相关；相较于单波传动，双波传动的回程误差幅值降低32.2%，左、右侧啮合转角误差幅值分别降低23.1%和34.3%，曲线包络图一致性更高，传动稳定性显著提升。  
    关键词：齿廓投影;单齿啮合;回程误差;齿厚偏差;齿距累积偏差   
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    更新时间：2026-03-15
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