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[分享] UG齿轮画法

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发表于 2013-11-25 15:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
[p=246, null, left]表达式

123456789.jpg 1 p% y9 K& a9 t& O4 ]9 Z* k7 r+ [+ R8 I8 a

9 ~' Q2 `  ~/ s# s5 ~1. 123456789.jpg + [- V4 [7 W$ D2 j' b
2. 123456789.jpg : M$ r8 t, R! r
3. 123456789.jpg 6 a  q+ x! [1 [  G6 v2 V, ]; A
4. 123456789.jpg
3 x* P! @6 N. e8 i5. 123456789.jpg
! o$ o. S) o, S' S6. 123456789.jpg
/ H3 B7 o( ?" c7. 123456789.jpg - [, ^* ^/ W" _# E( S" {( e( H
8. 123456789.jpg 2 J% y- T4 Z, k0 b, x% D6 n: `
9. 123456789.jpg
5 t$ B6 Q$ z- ?* D10. 123456789.jpg
" r+ k0 T$ [7 n: K11. 123456789.jpg 0 V# ?5 Q, f+ R& B8 [
12. 123456789.jpg 3 }7 a- [0 m+ c: ~  Y& W( v0 d
13. 123456789.jpg
4 G  ~  [2 i' t" P, E7 s14. 123456789.jpg
) g5 {' P' a* `+ h: C% i15. 123456789.jpg
( a4 U/ M0 b, n8 G) U) w; }% u16. 123456789.jpg 4 @% U4 ~, ?" N
17. 123456789.jpg
8 }* {2 V, r* e$ f* ~/ }6 `
' n1 `( f/ O$ H- X  U, ^ 123456789.jpg ; O: \: _5 ?5 x0 `6 p# L
- N4 j4 p% H9 o
18. 123456789.jpg
' |- G* A8 N7 G1 b3 z" t5 f19. 123456789.jpg   G$ c+ a$ ]9 y& L! C4 z
[p=232, null, left]

( e, ~( u9 Q. X; G5 e
[p=232, null, left]


9 L, {0 D. U4 `$ F[p=232, null, left]渐开线直齿轮创建


9 {  G" B/ u2 i) }; g
; A5 }1 h- m$ c9 h6 J[p=164, null, left]首先通过已知条件确定齿轮的

[p=164, null, left]z

[p=164, null, left]

[p=164, null, left]m

[p=164, null, left]

[p=164, null, left]a

[p=164, null, left]

[p=164, null, left]b

[p=164, null, left]的大小,

[p=164, null, left]例如有一齿轮的基本参数为:

[p=164, null, left]齿数

[p=164, null, left]z=22

[p=164, null, left],模数

[p=164, null, left]m=2.5

[p=164, null, left],压力角

[p=164, null, left]alpha=20

[p=164, null, left]°,齿宽

[p=164, null, left]b=36

[p=164, null, left]

9 G6 d' V1 j; Z! n
[p=205, null, left]ug

[p=205, null, left]环境下齿轮的参数化三维建模


  o# T7 @3 ?/ u( w1 P[p=195, null, left]1

[p=195, null, left]

[p=195, null, left]UG

[p=195, null, left]环境下渐开线直齿圆柱齿轮的三维造型原理


+ M. f9 {3 X( Y/ F[p=143, null, left]

[p=143, null, left]1   

[p=143, null, left]行星轮参数列表


  i* c8 T/ `+ X  s! u9 ~" v
! n6 I6 ^  [2 F2 d1 E
" i& D! [& x( Q0 v
1 f3 P4 f0 `7 ]: ]1 I% }; ?( F6 E* U% y0 N3 o/ g0 @8 m
8 a2 Z# b6 z. {* t
[p=164, null, left]渐开线直齿圆柱齿轮建模前的参数如表

[p=164, null, left]1

[p=164, null, left]所示


/ |2 f3 D3 v8 T6 D2 ]# C! j[p=164, null, left]

[p=164, null, left]UG

[p=164, null, left]环境下的齿轮建模方法有很多种,这里根据齿轮的有关参数生成齿轮的毛

[p=164, null, left]胚和齿槽轮廓,

[p=164, null, left]再将齿槽轮廓自由拉生成三维实体相当于生成了一把加工齿轮的

[p=164, null, left]刀具,再用齿坯减去该实体从而生成齿形。

[p=164, null, left]UG

[p=164, null, left]环境下渐开线斜齿轮建模的具体

[p=164, null, left]步骤如下:


" h+ _7 {: O4 E[p=164, null, left]模数


$ r9 c1 l. e( R, M[p=164, null, left]齿数

: x2 v2 D9 s( V# s, a# T$ q& p
9 C# w6 N: E# v
) d: k$ X% g% Q& f& v4 ^

/ U1 D* @. _- \
3 Z& u3 V# ?; F# C% R- s[p=164, null, left]压力角

9 b3 d5 ~% \: q
6 m. L' D; K7 w

0 G' }( W1 J$ q6 i; S- S  k; O& |1 [2 N

& c% a  |+ t  a2 P8 A8 |. {- n+ D: I0 v
[p=164, null, left]齿宽

" e1 U% H/ T9 ]" L
0 M6 U- a# W0 _

6 a% W4 [/ \9 G- }4 q8 a
( @" M1 x4 k  o, q; ^2 S9 F6 d6 B  A. k
5 N2 K+ ~7 A8 ^: ]' v$ j* n

* h1 u3 W0 O* U: c# i7 h: K7 D" l- s- X) g/ C* @+ F* D5 ~
[p=154, null, left]m=2.5

* {/ N4 x1 B# C! N

: j5 U3 g: K3 p
  G9 v# q8 n) E6 v: ~- ^7 E+ G  f
' N0 H( [2 ~8 a. Y% G7 C" D3 U& D. \3 l+ ^( R; i
' Z) L3 N- _! E; a5 Y
' l* e# h$ |, u) G# ^6 j1 w# m' o
+ i; ?) Y# r( W. @
[p=154, null, left]z=22

+ E: f5 ]' N+ d- \
& \2 K3 b- t( K8 Z0 }4 m. m
3 p: W6 a& b( P( I1 Z! l

  R4 J- ^3 p* p9 H1 d+ C3 {3 i! |$ E; r0 m' P9 v
[p=154, null, left]alpha=20

[p=154, null, left]°

5 B( [0 |7 u( B! `& ^; o
/ J, |: o9 K; S9 d* V; q& |; C0 W
( v$ _6 H% E5 B, l' o/ J" p
" n$ B  b- }4 \* b5 F- ]6 A

5 f# C; ]8 _  S) c7 p. Y9 W( p' E# w6 B4 v6 P- a0 _) b6 H7 {
+ ^2 `. t: R# P% ~
6 x6 }/ ]# {  r  a$ e  ?! Z+ Y/ O
[p=154, null, left]b=36

6 a! X# e/ v1 {
7 x: B7 }7 T! _5 t

, m3 h- X) o' X) _( \! O
9 C1 j4 i3 y; W) ?) ]; d' U, o) v! G' R8 }6 f. h

7 d: X. |  T9 z
% H# |# f' s" U: g
. I7 \8 ?2 y# Z1 k8 K+ _
[p=164, null, left](1)

[p=164, null, left]根据齿轮参数和渐开线方程构造齿轮的端面渐开线齿槽轮廓。

6 ]& H# g) P  c% f  K
[p=164, null, left](2)

[p=164, null, left]按照齿顶圆直径和齿轮厚度建立齿坯实体。


  a, M: q0 |( k$ x& ~8 }[p=164, null, left](3)

[p=164, null, left]将端面齿廓轴向拉伸出齿槽实体,即相当于生成了一把加工齿轮的刀具。

. R4 h# W2 N1 |: u2 y+ f/ k4 \
[p=164, null, left](4)

[p=164, null, left]使用布尔差操作从齿坯实体中切去齿槽,

[p=164, null, left]即可得到该渐开线直齿轮的齿槽轮

[p=164, null, left]廓。


* z) F0 a% G$ `1 n7 N[p=164, null, left](5)

[p=164, null, left]将生成的齿轮实体以齿坯轴线为中心按齿数进行圆周阵列,

[p=164, null, left]即得到该渐开线

[p=164, null, left]直齿轮的三维模型。

4 `% f( a' h0 J2 z* ]8 \
[p=195, null, left]2

[p=195, null, left]、渐开线直齿圆柱齿轮轮齿三维成型方法

' @2 S/ C2 \, [! x. K
[p=164, null, left]渐开线直齿轮轮齿成型的基本的思路是:


7 A0 o) s$ ~. E[p=164, null, left](1)

[p=164, null, left]构造端面渐开线曲线,并通过镜像等操作构造端面齿槽轮廓;


* \) f* w2 k% f( b# ^' i  B+ K[p=164, null, left](2)

[p=164, null, left]使用

[p=164, null, left]UG[

[p=164, null, left]拉伸

[p=164, null, left]]

[p=164, null, left]命令并运用布尔差操作得到齿轮实体。

% u2 N& @! X! ~
[p=195, null, left]3

[p=195, null, left]、端面渐开线的绘制

+ I5 A+ {- Q: n9 ~# m" b
[p=164, null, left]根据渐开线的形成原理可知渐开线的极坐标方程为:

5 o6 C+ a" f/ `. K

' L2 d* O! Q  ^( e! l4 z- D' d2 d' a
5 m3 `' J& ^  n* D9 |: g
3 `0 D: T: r8 g4 `" Z& ~$ `
2 A; Y( g1 h2 j
+ O2 s) [) y6 i( _/ ^, N1 z- s! _5 K' L: c5 y0 ^4 F3 N
[p=148, null, left]

[p=148, null, left]

[p=148, null, left]

[p=148, null, left]

[p=148, null, left]

[p=148, null, left]

[p=148, null, left]

[p=148, null, left]

[p=148, null, left]

[p=148, null, left]

[p=148, null, left]

[p=148, null, left]

[p=148, null, left]

k

k

k

k

k

[p=148, null, left]inv

[p=171, null, left]

[p=171, null, left]

[p=171, null, left]

[p=171, null, left]

[p=171, null, left]

[p=148, null, left]tan

[p=148, null, left]cos

[p=148, null, left]r

[p=148, null, left]r

b

k


% h3 l" y4 C% d% f% s( C( d7 f% w* I3 `* x7 l
- @5 e6 F- ^2 j1 g# Y

7 H$ k$ a# v" X0 d3 l  \+ a4 B6 ]
4 W% b; ?: O% f' b$ `0 f
) r( U+ G* ~% S* S) b$ L7 p1 W
% c" ?, e+ n) s
$ G7 m3 V- t% p8 G6 I4 [
1 F4 @$ r% S0 v6 v( x! }: E
  |5 O8 h$ u' M+ G/ P1 r; d( u. N% u$ d# B" ^% {) v0 V4 u! v

: U* J% n3 N8 I( o" }- j5 D2 b4 D# E* ^- H, [

% m6 r8 E0 |! q2 |0 k, k
: R, \: z. w9 t- }: c, F4 D$ o[p=164, null, left]

[p=164, null, left]3-1

[p=164, null, left]


" R: [! ?! r7 R2 t' C[p=164, null, left]式中:

k

[p=157, null, left]

[p=176, null, left]——渐开线上任一点

[p=176, null, left]K

[p=176, null, left]压力角;


0 L. \, q+ n7 z: J* R  E' c[p=164, null, left]inv

k

[p=157, null, left]

[p=176, null, left]——以

k

[p=157, null, left]

[p=176, null, left]为自变量的渐开线函数;

) X9 C2 O: o3 p3 z0 H& _% l% Q

k

[p=149, null, left]r

[p=176, null, left]——渐开线上任一点的向径,

[p=176, null, left]mm


; }6 _: G% h3 ^2 T1 a( C( s

b

[p=146, null, left]r

[p=176, null, left]——基圆半径,

[p=176, null, left]mm  

k

[p=157, null, left]

[p=176, null, left]——展角或极角,

[p=176, null, left]rad

[p=176, null, left]


; A2 l% H0 S9 F$ J2 k[p=164, null, left]为了便于计算转化,需要将式

[p=164, null, left]3-1

[p=164, null, left]转化为直角坐标方程,建立直角坐标系如式

[p=164, null, left]3-2

[p=164, null, left]则渐开线上任一点

[p=164, null, left]k

[p=164, null, left]的直角坐标方程可以转化为:


. k9 d: c* E- B# n" J" b" u[p=180, null, left]

[p=180, null, left]

[p=180, null, left]

[p=180, null, left]

[p=180, null, left]

[p=180, null, left]

[p=180, null, left]

[p=180, null, left]

[p=180, null, left]

[p=180, null, left]u

[p=180, null, left]u

[p=180, null, left]r

[p=180, null, left]u

[p=180, null, left]r

[p=180, null, left]y

[p=180, null, left]u

[p=180, null, left]u

[p=180, null, left]r

[p=180, null, left]u

[p=180, null, left]r

[p=180, null, left]x

[p=105, null, left]b

[p=105, null, left]b

[p=105, null, left]k

[p=105, null, left]b

[p=105, null, left]b

[p=105, null, left]k

[p=180, null, left]cos

[p=180, null, left]sin

[p=180, null, left]sin

[p=180, null, left]cos


+ J1 ]8 g, f6 a8 z# W7 T7 F[p=164, null, left]

[p=164, null, left]3-2

[p=164, null, left]


) R+ X6 J& R# y1 P1 D; C& v
. F7 Q# j5 c6 a) t- n7 c) f4 ~
8 {  u! h4 p" Y) I3 E0 I
6 s1 t7 C, r% q( X3 I4 ?! _
; L* z; C3 c6 u; l4 a
) r( _. J& N7 I2 S6 r" m0 T( q& I* q+ \! f0 z7 ?& j
2 d' R( q. P7 |6 b7 u
[p=164, null, left]式中:

[p=224, null, left]


( Z. O8 e3 ?. L  a1 u4 F  [' l! v, M8 `' j2 {
6 R7 H+ J# f+ Y4 h: ]; b' ~/ ]
" B* P/ x9 l8 }& U
- [. x0 i" ]# `' x, W' ?( g
[p=224, null, left]

k

k

b

k

k

b

k

[p=170, null, left]r

[p=170, null, left]r

[p=170, null, left]ON

[p=170, null, left]AN

[p=170, null, left]ON

[p=170, null, left]NK

[p=170, null, left]u

[p=181, null, left]

[p=181, null, left]

[p=181, null, left]

[p=181, null, left]

[p=181, null, left]

[p=170, null, left]

[p=170, null, left]

[p=170, null, left]

[p=170, null, left]

[p=170, null, left]

[p=170, null, left]

[p=170, null, left]

[p=170, null, left]tan

[p=164, null, left]


5 X' p5 V. }5 q7 R+ l0 T[p=164, null, left]

[p=164, null, left]3-3

[p=164, null, left]

0 O. l. M0 P2 o9 S$ S

6 C7 u% D" m$ T- a# X3 \
9 }9 {4 f! H. _; e8 @9 p8 e& j! ~* `: m2 Y, D# k$ x( {. F7 P

$ P7 {4 a5 O& a4 ~
9 z: O9 I. `* M% G4 }* w# f
* \1 ?# f* q, E# Z( t8 ]8 D/ X! T$ c0 t/ {% \/ V: j3 y  Q

. X; @$ s8 F9 z7 t' k[p=110, null, left]k

[p=195, null, left]

[p=164, null, left]——渐开线上任一点

[p=164, null, left]k

[p=164, null, left]的滚动角。

9 {% m6 d0 Z$ c# D2 q

3 L6 a" d) D9 j" q/ ]! I9 ?! c# {[p=164, null, left]端面渐开线曲线的具体绘制步骤如下:


3 L/ r" h$ E' M' N+ h) x2 V& l[p=164, null, left](1)

[p=164, null, left]选择

[p=164, null, left][

[p=164, null, left]工具

[p=164, null, left]]

[p=164, null, left]

[p=164, null, left][

[p=164, null, left]表达式

[p=164, null, left]]

[p=164, null, left]命令,弹出“表达式”对话框,输入表达式如下:

* K; h+ r) J% ?# X
[p=164, null, left]t=0

[p=164, null, left]                                         //UG

[p=164, null, left]定义的变量

3 t; x- l2 x9 w2 G3 Q0 A
[p=164, null, left]m=2.5

[p=164, null, left]                                       //

[p=164, null, left]齿轮模数

, H' s- ]/ W" M4 E
[p=164, null, left]z=22

[p=164, null, left]                                        //

[p=164, null, left]齿轮齿数

% P, L6 ]) Q1 k# c1 \5 N" F. v6 v
[p=164, null, left]alpha=20           

[p=164, null, left]                          //

[p=164, null, left]齿顶圆压力角

" W. C/ w! v( p8 q( J
[p=164, null, left]qita=90*t

[p=164, null, left]                                   //

[p=164, null, left]滚动角角度值


! V* J( a% k% S1 M8 K+ R[p=164, null, left]b=36

[p=164, null, left]                                        //

[p=164, null, left]齿宽

- d' C2 d! Q$ i
[p=164, null, left]da=(z+2)*m                                   //da

[p=164, null, left]齿顶圆直径

, _- ?2 F( D) n( A3 Y
[p=164, null, left]db=m*z*cos(alpha)                            //db

[p=164, null, left]基圆直径

3 i7 v0 y8 W1 }! O, D- I8 e
[p=164, null, left]df=(z-2.5)*m                                 //df

[p=164, null, left]齿根圆直径

: [9 k& j- Z- u5 I, l
[p=164, null, left]s=3.14*db*t/4

[p=164, null, left]                                //

[p=164, null, left]滚动角弧度值

9 O% ~% W7 f! ~0 K  Q6 h$ ~& ?
[p=164, null, left]xt=db*cos(qita)/2+s*sin(qita)                //

[p=164, null, left]直角坐标横坐标

5 t  x5 L9 p; W4 Z  Q6 K& K
[p=164, null, left]yt=db*sin(qita)/2-s*cos(qita)                //

[p=164, null, left]直角坐标纵坐标

6 M# i5 `8 O  h" Z
[p=164, null, left]zt=0                                         //

[p=164, null, left]直角坐标

[p=164, null, left]Z

[p=164, null, left]坐标


$ ^0 A4 m% o( `/ O[p=164, null, left]d=mz                                         //

[p=164, null, left]分度圆直径


' j: X2 h# ~6 x  }5 F. I2 G[p=164, null, left] (2)

[p=164, null, left]单击

[p=164, null, left][

[p=164, null, left]规律曲线

[p=164, null, left]]

[p=164, null, left]图标


! m7 {. }& w5 d& ^2 T$ m. S$ Y) T  f[p=164, null, left]或选择

[p=164, null, left][

[p=164, null, left]插入

[p=164, null, left]]

[p=164, null, left]

[p=164, null, left][

[p=164, null, left]曲线

[p=164, null, left]]

[p=164, null, left]

[p=164, null, left][

[p=164, null, left]规律曲线

[p=164, null, left]]

[p=164, null, left]命令,

[p=164, null, left]弹出

[p=164, null, left]“规律曲线”对话框;


! L( i3 L6 V0 E6 H# \5 f- T[p=164, null, left]首先选择

[p=164, null, left]By Equation

[p=164, null, left]弹出参数输入对话框;

" ~( u6 v+ c4 d* r
[p=164, null, left]其次提示行提示输人参数表达式

[p=164, null, left] ,

[p=164, null, left]按系统默认值

[p=164, null, left] t,

[p=164, null, left]点击

[p=164, null, left] ok

[p=164, null, left]

' h" S9 a* j+ |1 B. X
[p=164, null, left]之后又弹出

[p=164, null, left] x

[p=164, null, left]表达式输入对话框

[p=164, null, left] ,

[p=164, null, left]按系统默认值

[p=164, null, left]xt

[p=164, null, left]点击

[p=164, null, left]ok

[p=164, null, left]

[p=164, null, left]至此

[p=164, null, left]x

[p=164, null, left]已定义好。

[p=164, null, left]y

[p=164, null, left]的定义与之相同

[p=164, null, left] ,

[p=164, null, left]只是其表达式为

[p=164, null, left] yt

[p=164, null, left]

[p=164, null, left]zt

[p=164, null, left]定义为常数零;


# v* {7 b8 {4 I1 }  o' p2 `! P0 X6 u* a

4 a/ J  ~& ^5 X* A4 [# i; |2 \% p; \
5 V7 {$ j+ N7 q/ ~4 d
+ w: l- d' \- H/ m- K4 A& w1 |
: F* n6 ~- o* v. w  P* f4 z
4 e3 W2 e( W/ N" K9 j1 Y

, h) V$ N1 @  t- Z) {- a

+ p) G" s1 t- `) m' ?4 v( e0 I; N! n" E' i+ y$ i4 \2 q6 U/ m
发表于 2013-11-25 16:12 | 显示全部楼层
我头都晕了。我懒一点用自动的
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发表于 2013-11-28 10:02 | 显示全部楼层
挺不错的,就是很乱啊
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发表于 2014-4-19 10:00 | 显示全部楼层
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发表于 2014-4-22 08:47 | 显示全部楼层
也许是一位并不十分懂齿轮结构的朋友,用软件根据一般的结构方法作出的模型,用这样的“画法”,得到的模型正如许多教科书上的例案是一样的,也就是作个示意图了,专业搞齿轮设计是不能用这样的办法的,如果是做一个齿轮箱,有十个齿轮副,互相之间都有一定的关系,在计算中得到的大径计算都与标准值不一样,变位系数及齿侧间隙的控制等等,加上如果需要一定的修形,是无法做出高品质的齿轮模型的,故这样的模型,不能用于有限元分析,顶多让不会画齿轮的朋友,依样画葫芦,描出一个有齿的图了。看一下我是如何进行齿轮及齿轮副的设计及建模的。5 y7 [% b- h3 ^" v8 T) ^
. V% i1 |* C& A* n/ I' J; [
首先要计算齿轮副的各种参数值
' r, s7 ^) q: r( E7 v: R9 t
1 H, P+ N# d; g8 R7 u' {9 {: ?5 E 0000.JPG ( O( p9 P( D1 V1 g# N8 O

5 r# N% _4 u4 S$ y如果需要精密建模,必须考虑到齿根,修形,减薄等各种情况,如果需要装配,还得在建模时考虑装配的位置,然后在三维软件的界面中建模.
: V8 I9 H* m5 i7 F; b: C1 v- N
2 n2 x* r( \/ I8 [+ | 平行轴直齿圆柱齿轮副的建模.gif
$ ]. l( m3 s* I' e1 e2 u4 ^" M7 Y
; G! Q2 }- @8 u  ?9 }, M4 W0 v如果要完全按展成法,或者是齿条型刀具展成做出的符合实际的模型,还得完全按展成法原理做出齿根的过度曲线,以便在有限元中分析能得出较符合实际的结果:$ F/ r9 l( x5 a  n+ _& l8 B

) ]3 a) h6 K+ \9 T2 r. ^ 用展成法对直圆柱齿轮快速建模.gif
4 H) e2 S$ A) w( R& i7 g! l: E$ n- h$ u
( Z) ^/ ^& K6 G7 n
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发表于 2017-5-7 21:13 | 显示全部楼层
hyfjy 发表于 2014-4-22 08:47
  \' }1 n3 q4 n3 p也许是一位并不十分懂齿轮结构的朋友,用软件根据一般的结构方法作出的模型,用这样的“画法”,得到的模型 ...

# ~' ]( K) Q9 [/ w厉害了大师,这个插件哪里有啊?6 L+ S, o' B" L# P
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