直齿圆锥齿轮的精密建模

hyfjy

直齿圆锥齿轮副的建模在许多精锻厂，精铸厂已普遍应用，本人以自编软件，说明一下这类齿轮如何才能进行精密建模，达到在设计后即可以检查啮合质量。
/ b8 O6 r1 r5 o
打开软件后的界面：


. c% D; Y2 ~9 n+ V2 f
输入参数后软件计算并输出所有设计参数，软件的界面：

5 E" _% p; u7 N. m: w9 e. x

计算输出的参数记录文件如下：

% ~3 A2 ^8 y, u8 o# G9 L9 X    直齿圆锥齿轮副设计计算表
8 B" R8 E/ N! U6 b& t; R, i    本软件已经中国国家版权局登记    证书号：软著登字第 0229818 号
6 H" h% u0 ]8 e+ x    软件作者:hyfjy         计算日期:2010-12-26
一、输入参数
    大端模数:m    8.123         小端模数: 5.65891071357433
        齿数:Z  13            35
1 l# S. u! G/ S! Q      压力角:α   20
5 c: J1 l$ D& F. [. V7 O      轴交角:Σ    90
径向变位系数:Xn     .5            -.5
切向变位系数:Xt     .15           -.15
' [: H% B- s& J* k) \: U  齿顶高系数:ha＇   1               齿顶隙系数:c＇    .2
    设计齿宽:B    46
        建议:三维模型大端齿根倒圆: R 2.4 , 三维模型小端齿根倒圆: r 1.7
二、计算输出参数
/ S2 y; H2 f% K0 @3 M      压力角:α  =20
      啮合角:α′= 20
    齿轮模数:M=8.123
# _9 m* q% F% q/ I        齿数:Z1=13                          Z2=35
    两轴夹角:Σ= 90
/ `2 B  \) m; {' F. K% X& v" r( T  分度圆直径:d1= 105.599         d2= 284.305
    分度锥角:X1= 20.3764352138364             X2= 69.6235647861636
, N2 O: R) T: T    节圆锥角:δ1= 20.3764352138364             δ2= 69.6235647861636
1 ?6 M5 t9 X4 B' E0 X. q径向变位系数:Xn1= .5              Xn2=-.5
切向变位系数:Xt1=.15              Xt2=-.15
    大端锥距:R1=R2= 151.641420649175
    大端齿距1=P2= 25.5191571251099
3 a* U( t, r; _9 J( N7 h- F  大端齿顶高:ha1= 12.184         ha2= 4.061
  大端齿根高:hf1= 5.686          hf2= 13.809
, I- z# P& T  O5 e) s  大端全齿高:h1=h2= 17.8706
) j1 B/ J' t, m7 M+ e" a, Z  F  齿顶圆直径:da1= 128.443116453606             da2= 287.13331917997
  大端冠顶距:Aa1= 137.910021230045             Aa2= 48.9921472577325
      齿根角:Xf1 = 2.14741440484299          Xf2= 5.20324129002298
  n5 S% z$ H4 {4 T0 P  @1 @      顶锥角:δa1 = 25.5796765038594          δa2= 71.7709791910066
      根锥角:δf1 = 18.2290208089934          δf2= 64.4203234961406
  大端弧齿厚:S1  = 16.9345587754993            S2= 8.58459834961057
$ u1 }- R- d' Y0 P: _% Z+ J9 e  大端弦齿厚:S01 = 16.8707729602484            S02= 8.5844402016387
1 v: I0 y  X: r- ^  大端弦齿高:H01 = 12.8209505000615            H02= 4.0840635504047
  中端弧齿厚:S中1  = 14.3660333015947            S中2= 7.28254142350305
7 r) T) V5 r  A  中端弦齿厚:S中01 = 14.3119221104966           S中02= 7.28240726240322
& d) ~& d% @9 R1 p4 Y0 z  中端弦齿高:H中01 = 10.8763507974273           H中02= 3.46461893390626
    当量齿数:  Z当1= 13.8677720647845          Z当2= 100.52083301397
    冠轮齿数:   Z冠= 37.336309405189
& W& R& J, F8 i1 h刨齿机用齿角:  Y1  = 3.97204342785341           Y2= 3.50196319118004
% J1 b+ z- O# b  b- F: U当量齿轮重合度:  ε= 1.48862769037762
; I& e: v4 d' ~* W) b
; I! V3 V3 l- ^
" Z2 g- C+ @5 [( {输出的样条线文件输入到PROE软件后的截屏图：
  v8 u/ T) o# t9 d9 E: O


在ug中输入样条线的截屏图：
) }4 |" n; N/ o* o. d. G


输出的样条线在UG中略加改动看到的初步图：
: R/ g: a4 ~4 M) x5 h, Q
; n( {% s  l0 D8 H- G7 u" O. `5 u
/ x! \+ c6 ]# u% d& A! d* m
4 N5 c3 b( L6 n  K在UG中用“通过曲线网格”功能对锥齿轮的齿面曲线组进行曲线到曲面的建立：
$ N: T. P! x: d* Q) X# C0 s; x
4 c" K( U' g& R$ x) o. J0 K) D# c

做好的一个曲面：
0 U+ T. E* j6 q5 T
0 O& \% x; f& F7 ?  t+ |
" F; l  u: x* k4 |
每个齿建成六个面形成封闭面后进行曲面的缝合，成为实体，再通过六次面代换，与截面旋转的带有根圆锥进行布尔运算的合并，就成了一个齿的锥齿轮：
* |3 T! P& b( p: E9 L8 p, ?
* L: x; J! O& ^1 I" N5 g+ d/ s
* p; J- k5 P: N$ ]
对齿根圆进行变半径的齿根倒圆，以本例，大端齿根倒圆2.4，小端倒圆1.7：



2 N2 ~" O# [5 N' T0 m1 j倒好的一个齿根：
+ t* i" E& s. u$ E8 o


. w" k) Y1 q; g1 F全部倒好齿根圆的这对齿轮：


* I+ q* f$ h! Z6 R/ p' ^3 s
用UG软件的特征设计，圆形阵列功能，可以完整地做出全部齿：

" B# H' Q9 r8 ]1 i* h: `  C+ ~
% G" A% W6 v5 _0 d% I
大小轮全部完成建模过程：



' V) N' M" I8 c& {8 o* |% o2 L! k大小轮建模结束：

/ u# z) N% O7 B3 s8 q
* J1 K, y: [( s+ m  H- Z  ?
进行啮合位置的安排：
- n# k' Z) Z: {8 W


& N% k! V. a& @$ V对小轮的可锻造性分析，本例中拨模角略小：


% W6 P& c! |( \6 {; P' J3 @+ x
& E5 |. |# T! j3 ~* a! J运动仿真后看到的啮合区域：

" ^! [: s6 s; ?4 Q) b
% j* |3 N! I/ o5 j) o3 Y
这样建模的结果可以在建模结束后检查啮合的情况，啮合副的各种参数也可以在模型上体现。

hyfjy

6 R- A! k9 H1 u0 L. C本软件对设计锥齿轮副的齿面进行了精密计算，每个齿面计算了51X51点的坐标，坐标点可以在UG软件中输出看到：

, W' g$ P, ]8 D2 H8 X1 [小轮的一个齿面：


5 ^8 n3 h$ F+ t  d0 d4 b: p
小轮的另一个齿面：
8 x- C1 N- m# @5 @; K7 t( A. W
/ G. l! z3 |* ^6 O1 M# r+ r
4 s" n( T: M+ l& l
大轮的一个齿面：

  v4 u% h; Q! S# f, [, e

大轮的另一个齿面，太大了，分成了二块压缩文件：
# X+ r& p0 Z4 [; g9 |4 p6 t9 O
D22.part1.rar (976.56 KB, 下载次数: 315)

2010-12-27 19:31 上传

点击文件名下载附件

1 I1 f. }, `3 e& B6 U- M
3 B8 A, Y% ^$ \  {7 p D22.part2.rar (613.45 KB, 下载次数: 249)

2010-12-27 19:32 上传

点击文件名下载附件

大轮模型与齿面点的重合图：
/ w4 g0 j0 r% [( |" Q, w, P% k. \
, s/ X2 ~6 {2 F

3 r7 x* H1 A1 L; V0 u& i5 }- d小轮齿面与齿面点的重合图：
0 j; I, w! Z. @2 P5 D9 }/ y" Y% \

4 Y# Z" @& Y' e+ r

模型在建模设计时进行了齿形的修形和齿向的修形，所以可以使得接触区位于齿的中部或中部偏小端，在齿顶及齿根上避开了边缘接触。

hyfjy

才看到我可以传2M以内的文件了，把那个压缩文件的原图传上来：

  h) S" Z$ D9 V: W大轮的二个齿面的点集：

6 j4 f* ?1 R9 s% R6 x7 q

$ t0 L5 P3 [/ _- X各位同行是如何建模的，不防也传上来看看才好。

mengnan1986

牛 公式要是也能传上来看看就好了！

草原苍狼

LZ,有软件分享一下吗?

jiangking

哪里有此软件?

hyfjy

回复 8# jiangking

- r5 A# t" N) u" T2 Z# Y. K3 k
  W# v7 R! N+ h+ {    自己编的。

200501010329

楼主  软件可以分享？？

ZSZJ

楼主  软件可以分享？？

ZSZJ

格里森是德国的。我们公司有他的齿轮设备