介绍在气体涡轮流量计研制过程中蜗轮蜗杆传动非常规设计方法。通过多次试验、改进，证明这种设计有效、实用，能够保证传动的平稳性、可靠性，降低传动中的阻力，提高传动的灵活性，达到预期的设计效果。

在分析圆柱蜗杆传动中蜗杆与蜗轮的啮合关系和齿廓形成的基础上，结合三维CAD系统SolidWorks二次开发的方法，讨论了圆柱蜗杆传动参数化虚拟造型系统的开发过程和方法，完成了蜗轮的三维实体造型，为进行蜗杆传动的加工仿真、有限元分析等提供了必要的条件。

以SolidWorks为软件平台，用VB实现对蜗轮蜗杆的三维参数化建模，提高了产品开发的效率和质量。

蜗杆传动是齿轮传动的一种,主要用于交错轴间传递运动和动力。最常用的是两轴交错角为90°的减速传动。与其他传动齿轮相比,蜗杆传动传动比大,传动平稳可靠,噪声小,可实现反向自锁。但是由于蜗杆传动属于滑动摩擦且速度较大，因而传动效率低。在平面绘图中，只能用分度圆、齿顶圆、齿根圆来表示齿形，为了克服蜗杆传动平面绘图的缺点，本文提出了一种基于SolidWorks的三维实体建模方法，这样可使抽象的问题直观化。我们还可以利于Animator插件来制作动画，它能实时录制蜗杆传动机构的工作过程，增强了对蜗杆传动机构的理解。

以圆柱蜗杆传动机构为研究对象,蜗轮体积最小为目标函数,蜗轮齿面接触强度、蜗杆刚度、蜗杆头数、蜗轮模数和蜗杆直径系数的限制等要求为约束条件,建立优化设计的数学模型。以Matlab为求解平台编写M文件进行优化设计,最终求得蜗轮蜗杆的最优结构尺寸,使得蜗轮齿圈体积减小到常规设计的75%,对于机械结构设计具有重要的意义。

阐述了蜗杆传动所具有的特点,介绍了蜗杆传动的主要类型和结构,并对蜗杆传动的效率、润滑、热平衡计算、安装与维护进行了详细分析,以充分理解与掌握蜗杆传动的原理,从而更好地指导实践和应用。

为了简化平面二次包络环面蜗杆传动承载能力的计算方法,基于Hertz理论,应用线性回归法和插值法,推导了平面二次包络环面蜗杆传动接触强度计算公式;考虑齿间载荷分配系数的影响,修正了普通圆柱蜗杆传动弯曲强度计算公式;根据蜗杆副有限元网格模型,分析了轮齿应力分布.结果表明：解析式计算的平面二次包络环面蜗杆传动接触强度（弯曲强度）比有限元分析结果大6%-16%,满足工程使用的要求;蜗轮齿面接触应力沿接触线呈倾斜L型分布;蜗杆载荷从1 N.m增大至额定值时,5对齿啮合的最大齿间载荷分配从32.4%降至27.5%.

为了获得啮合性能优良的滚子包络端面啮合蜗杆传动副，设计参数的选择是一个复杂的问题。针对这一问题，以微分几何和空间啮合理论为基础建立传动副的啮合性能方程，提出一种在保证蜗杆强度和刚度等条件下，基于传动副啮合性能的多目标蜗杆参数优化设计方法。选用遗传算法进行计算求解并得出一组合理的优化设计参数，分析表明，与传统设计所得参数相比该组设计参数具有良好的啮合性能和润滑性能。为进一步对该型蜗杆的设计加工等研究提供了科学选择参数办法，为后续研究奠定了基础。