动态组合式螺旋传动机理与力学特性研究

本项目将根据航天、轻工、工程机械等领域在大行程运动对工作现场的原始安装空间有严格限制的需求，针对目前螺旋传动中存在长螺杆加工困难，原始安装空间大等问题，巧妙的将分解与组合两种常用的机械创新设计模式有机结合在一起，提出一种创意新颖的动态组合式螺旋传动，将传统的空心矩形螺杆沿螺纹牙根部螺旋线切割分解成两个轴线重合、且彼此嵌套的圆柱形螺旋，非工作时分开存放，工作时再由专门的导入机构组装在一起，其螺旋圈数可以根据实际位移需要自动调整并组合。重点研究动态组合螺旋传动的机理及结构形式、动态组合螺旋啮入啮出导向机构；研究动态组合螺旋承载能力与传动效率、动态组合螺旋的刚度与稳定性、动态组合螺旋传动机构原理样机制造与试验。本项目预期能研制出输出位移大、原始安装空间小、承载能力大、重量轻、定位准确、工作可靠的新型螺旋传动机构，为满足大行程重载直线驱动应用领域的特殊要求提供一种行之有效的解决方案。

动态组合螺旋传动装置是一种创意新颖，性能优良的新型螺旋传动装置。项目主要采用了分解与组合的创新技法完成组合式空心螺杆结构，将传统的空心矩形螺杆沿螺纹牙根部螺旋线切割分解成两个轴线重合、且彼此嵌套的圆柱形螺旋，非工作时分开存放，工作时通过构思巧妙的导向系统实现该装置的稳定传动，其螺旋圈数可以根据实际位移需要自动调整并组合。本项目提出了两种动态组合螺旋传动装置方案，并选取了传动性能与承载能力更加优异的径向啮合式动态组合螺旋传动装置，针对这种结构完成了传动装置总体方案设计、理论分析、样机研制和样机试验，重点研究了动态组合螺旋传动的机理及结构形式、动态组合螺旋啮入啮出导向机构，动态组合螺旋承载能力与传动效率、动态组合螺旋的刚度与稳定性。研究结果表明，动态组合螺旋传动原理可行，动态组合螺旋传动机构具有输出位移大、原始安装空间小、承载能力大、重量轻、定位准确、工作可靠等特点，该新型螺旋传动机构可为满足大行程重载直线驱动应用领域的特殊要求提供一种行之有效的解决方案。