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。
9 t2 i& v9 ?' \8 p/ Z- H
4 a1 W4 u2 U9 U" o& |( o. K5 `# [打开软件后的界面：
  Y$ i' `; `. E4 G


输入参数后软件计算并输出所有设计参数，软件的界面：
) T6 T; }: j7 I$ U. V2 Z


计算输出的参数记录文件如下：
, l) P" g4 M" A& P
    直齿圆锥齿轮副设计计算表
    本软件已经中国国家版权局登记    证书号：软著登字第 0229818 号
    软件作者:hyfjy         计算日期:2010-12-26
' T& q' u  X6 P7 G. e4 H1 Z一、输入参数
    大端模数:m    8.123         小端模数: 5.65891071357433
0 G  W1 o& a# O/ Q% D) s, ^        齿数:Z  13            35
      压力角:α   20
, }  q6 ^: {& M' M( T3 d. i+ h; g: Z      轴交角:Σ    90
3 o* k$ a8 p( a, ?1 i/ g9 e$ i径向变位系数:Xn     .5            -.5
; r9 U- K3 m+ F6 T切向变位系数:Xt     .15           -.15
" `/ ]) S" r' F# ^6 L! Z  齿顶高系数:ha＇   1               齿顶隙系数:c＇    .2
) x5 v) I' ]$ e4 P2 P1 Z7 I    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
# B3 `% `# r% U: Z# e二、计算输出参数
; g' |2 L% `4 @! g! l2 _      压力角:α  =20
      啮合角:α′= 20
3 |; Q- u3 ~1 ?/ i, M2 m# t    齿轮模数:M=8.123
        齿数:Z1=13                          Z2=35
0 o9 b: {) }8 i! ], v    两轴夹角:Σ= 90
  分度圆直径:d1= 105.599         d2= 284.305
    分度锥角:X1= 20.3764352138364             X2= 69.6235647861636
7 S0 A) L' F1 _* v) Q' V& [) v3 Y  m    节圆锥角:δ1= 20.3764352138364             δ2= 69.6235647861636
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
7 a; l! A& j7 c* ~    大端齿距1=P2= 25.5191571251099
  大端齿顶高:ha1= 12.184         ha2= 4.061
. r' y5 t0 G: v/ d  大端齿根高:hf1= 5.686          hf2= 13.809
/ @: Z+ a" g4 D- L: U, M/ |* u  大端全齿高:h1=h2= 17.8706
0 ]% ^: R8 ?" A, M0 ?9 X  齿顶圆直径:da1= 128.443116453606             da2= 287.13331917997
, {0 b' j; W: `& g- b' `" Q  大端冠顶距:Aa1= 137.910021230045             Aa2= 48.9921472577325
+ G. K# z: q2 Y5 d+ N      齿根角:Xf1 = 2.14741440484299          Xf2= 5.20324129002298
1 q2 ^  F) L  [      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
7 ]3 C* }+ e0 f  大端弦齿厚:S01 = 16.8707729602484            S02= 8.5844402016387
4 E( ~' G( U4 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
9 l1 U8 m% D) n" e& ~- m  中端弦齿厚:S中01 = 14.3119221104966           S中02= 7.28240726240322
2 D0 c5 ?9 [2 g' x# q2 i( w  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
2 Q1 }9 j& B+ C3 d+ P1 f/ _8 R    冠轮齿数:   Z冠= 37.336309405189
# P8 f0 a, v, ^. P% N8 a+ ^6 k+ H' w刨齿机用齿角:  Y1  = 3.97204342785341           Y2= 3.50196319118004
当量齿轮重合度:  ε= 1.48862769037762
! T) _0 t! N# I
/ ]+ l" M9 J) m% i- o9 I# V
+ ?& Y. b4 _, Q8 z, m% V, M; D! M输出的样条线文件输入到PROE软件后的截屏图：
: g1 Q& |$ O5 C
3 s- u) K6 x" ^0 O) e2 T
. Z/ v6 \+ i- U4 v0 q- g+ i3 L  S
在ug中输入样条线的截屏图：

* V; n: }: e+ r4 p$ ~1 U$ ~  X

1 t0 J% g% k. r8 X输出的样条线在UG中略加改动看到的初步图：
. x( J+ r6 B: `1 f$ b% n- x


, @& J3 B7 h) ]5 r% d. y4 P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：

3 N1 p9 K/ ^! l, Q' Y2 T# h  K
( F! a& X1 W4 m- P9 z$ y8 q
# J# @8 T5 @; ~$ J做好的一个曲面：


7 D3 J% Y. A- ^4 i" M
0 C0 `! y  y  A: \; L& [& j7 q9 W8 O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：
/ I' L1 \* x( [/ N9 ~( }. ]


; e" @7 s( p3 m- D6 P4 R$ L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：


8 ^* g8 o+ v1 D$ U
% t6 j( z; v7 u" S( F1 K倒好的一个齿根：



- p* x8 E- R, ~7 a( h全部倒好齿根圆的这对齿轮：
8 U& z& D! N; v$ [
' M$ Q/ Y* {9 w/ x" Z

1 B- P3 @7 x+ D" l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：



大小轮全部完成建模过程：

& O4 [9 p1 Q# W# y) Q* B
/ A. b, j' I0 z1 S$ j, E: W. i
大小轮建模结束：
3 i. L7 u2 h4 M( U5 I
: }. X- \2 m/ P  Y9 [0 u: B
/ I) @# _" Z) P; u4 b5 s  `
进行啮合位置的安排：


0 S0 y/ W- v2 v. x
2 X. O1 y4 w0 u- O/ }' Z  l  V对小轮的可锻造性分析，本例中拨模角略小：



运动仿真后看到的啮合区域：

- K3 R/ w+ B- M2 q
" r" E2 @+ t7 X
6 H- F' z/ J3 C% v# F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

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：

. J9 o6 Y" `8 N  J5 n9 Z- c& ~* Z9 ~  C小轮的一个齿面：
7 y$ ~# W* @. c" k) l& n8 R4 a" `

2 L& x  P& I: ^
小轮的另一个齿面：
+ i: \* y0 g& U

0 M- P2 k( |, D
大轮的一个齿面：
  P% U; c$ |7 R$ q9 j" y' D6 A* s- Q+ Z
/ x" w7 s' p) @

0 T- J, b4 ^1 K/ N" G8 y; ^, i) A, y大轮的另一个齿面，太大了，分成了二块压缩文件：
+ y0 K. q' h. h
: e% f/ H4 q+ D3 v8 Q 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

3 z, ~$ @% N) N; w
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

% Q$ P7 w( C7 p* x- h* \" X
大轮模型与齿面点的重合图：

+ |/ R: f$ J+ y: s" \' W! n; n
- P% P% Z6 ~& c. ^9 B
& U# y% i4 N1 W' z小轮齿面与齿面点的重合图：



1 s/ d" j  N! ?+ v' C- m
$ D# @. f& ]" S" I) X/ K1 e- F: ]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：
( A/ C5 h) t% X5 q4 B" x
大轮的二个齿面的点集：
% ?& w9 t; s! H, U

7 C8 t/ T: }$ y! l' c
6 s8 m# j# _: l. F8 v( L6 `- ]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
( H& j# y; `8 Z9 B# h5 W8 h6 E2 C* G

9 ^2 ]2 Q* ~; s5 q9 U    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