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。

3 v2 r( Y% z5 n% t6 Q打开软件后的界面：

" j1 `8 B: _5 t; m

输入参数后软件计算并输出所有设计参数，软件的界面：
/ i9 ]8 a$ C0 [3 d7 O; Q+ \2 u


计算输出的参数记录文件如下：
  ?& i3 K+ }% _+ B8 V
    直齿圆锥齿轮副设计计算表
" p3 U; Q8 }( Q2 n2 F    本软件已经中国国家版权局登记    证书号：软著登字第 0229818 号
8 a: J: E1 v- k) c: y# Z# m    软件作者:hyfjy         计算日期:2010-12-26
+ V1 e! U* V7 G5 ^8 K一、输入参数
    大端模数:m    8.123         小端模数: 5.65891071357433
        齿数:Z  13            35
      压力角:α   20
      轴交角:Σ    90
1 t; _; q2 r& Z  A5 y$ A径向变位系数:Xn     .5            -.5
切向变位系数:Xt     .15           -.15
. O: p1 ]& w, k6 O$ A3 F5 u  齿顶高系数:ha＇   1               齿顶隙系数:c＇    .2
, }* a! ]8 Y0 `" n    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
+ G( m( j  {; N0 a1 D) v      压力角:α  =20
      啮合角:α′= 20
, i" B! ?2 O3 C: g    齿轮模数:M=8.123
        齿数:Z1=13                          Z2=35
* O( S. [4 |$ [' a* c  h    两轴夹角:Σ= 90
/ j9 Y! L+ o! v% g6 Z  分度圆直径:d1= 105.599         d2= 284.305
% s" d. |' L1 n( w& E2 t4 P    分度锥角:X1= 20.3764352138364             X2= 69.6235647861636
- [% _6 f" P' m( I& F- @- }* f  X    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
    大端齿距1=P2= 25.5191571251099
$ @' B  Z( P4 n2 o$ k  大端齿顶高:ha1= 12.184         ha2= 4.061
  大端齿根高:hf1= 5.686          hf2= 13.809
+ C% V, h& z2 c1 [. W  大端全齿高:h1=h2= 17.8706
  齿顶圆直径:da1= 128.443116453606             da2= 287.13331917997
0 N% W3 ~" Z. Z( Q  大端冠顶距:Aa1= 137.910021230045             Aa2= 48.9921472577325
5 Z4 }' I" {. }0 }2 \' q' O      齿根角:Xf1 = 2.14741440484299          Xf2= 5.20324129002298
      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
  大端弦齿厚:S01 = 16.8707729602484            S02= 8.5844402016387
  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
+ f) h  f* ]- {9 e) \# b0 O! J$ k- W  中端弦齿厚:S中01 = 14.3119221104966           S中02= 7.28240726240322
' p3 o! ?+ E1 ~2 i" Z( Y; U5 ?9 Z  中端弦齿高:H中01 = 10.8763507974273           H中02= 3.46461893390626
  m% g/ [9 p. Z$ ]( @; R    当量齿数:  Z当1= 13.8677720647845          Z当2= 100.52083301397
    冠轮齿数:   Z冠= 37.336309405189
9 D2 K. ~7 Z1 F3 @刨齿机用齿角:  Y1  = 3.97204342785341           Y2= 3.50196319118004
/ i0 r; g) T/ K$ F当量齿轮重合度:  ε= 1.48862769037762
! b% c, y2 T" z: u. J0 A' R
2 D* m- m3 ^* Z2 q8 j
2 w( T0 I8 ^+ U, y1 b' t输出的样条线文件输入到PROE软件后的截屏图：
- F; i+ t$ u' J. V

7 E! ~. a% H% t  e
在ug中输入样条线的截屏图：
) Q4 M* {! N; c
2 q9 J8 C+ Z! B7 u

0 ?9 E9 C" J- o) i: k' B: U  p输出的样条线在UG中略加改动看到的初步图：
/ u3 M6 r' H& O8 ]" P: h


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：


0 a; I: ?! V1 ~4 I  F
做好的一个曲面：



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：



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：


( ]& J9 I5 g/ @, ^
倒好的一个齿根：
8 z. @( t  |. N9 p8 W: p1 R


2 L. q; d5 F+ ^/ f; F全部倒好齿根圆的这对齿轮：

. K/ b/ L; Q8 Q" x

# E7 x; k( l  R3 D1 d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：
! N& l* ?) U  z. C( r


大小轮全部完成建模过程：



大小轮建模结束：
& a& n. M+ ^* y7 q8 `, k5 V" q
4 ?; B/ O3 y/ x$ u
) ], |8 H/ T% r, p" y# O  X% |
" U# ?4 z9 p1 z( n# x进行啮合位置的安排：


1 U3 H4 [/ y5 d3 J+ G4 B$ M
- ~5 A3 }3 T: D* l  z, W对小轮的可锻造性分析，本例中拨模角略小：



0 s2 G% g$ j( u. N1 m1 c* }+ X! B运动仿真后看到的啮合区域：
  g" t, ^% z9 [2 P


/ M: I4 U+ p! P/ q+ I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

8 v  }3 T: {- ~$ s/ o8 B
6 I8 p8 A, ^+ O' \1 ?; G6 U$ p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：

- H8 h$ {0 M+ G/ j9 l( w" W小轮的一个齿面：
8 z% r  z: e4 Q0 k5 F

! V' d" q8 Z* d4 D) Q  ?9 W( ?; n+ P5 }
小轮的另一个齿面：
2 f8 y* v' o$ X# \6 m


大轮的一个齿面：


( {+ L( [( X* x0 w: |) p
1 ]0 |1 r; I) m8 P8 t9 G/ z2 M. E) p大轮的另一个齿面，太大了，分成了二块压缩文件：

% o/ S' F. }; E 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

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

7 A- [& o$ A. `9 M6 ?" T5 `! l/ u
) |: W5 @6 w: A% Z" H: s大轮模型与齿面点的重合图：
; @4 ^, O" M' k7 h

1 g. c/ o3 z2 V- C+ k9 ^2 ]+ @
" Y/ \3 B5 l+ |4 e7 x; D9 I' U小轮齿面与齿面点的重合图：


9 M( ^1 d" y) r; x* n% ^, J

4 s$ n; u" R8 }' w& s" _$ k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：

9 V1 ^! M! B9 u0 N/ x大轮的二个齿面的点集：
( w1 X0 b; U9 m& v3 e0 c
, N/ h* F& T! m; Q, A& C
/ h/ _6 b4 ]9 ~$ t( Z
* K9 L0 q: K2 D6 _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
, |# r4 l$ B7 `7 a4 x# S7 k, z7 m

    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