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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
/ j0 ]  x4 q/ y& q3 F5 v  U; a: |0 J, q% Z
1. 123456789.jpg 6 Q* T" I; ?" q. Z8 [" O  G) \- \
2. 123456789.jpg ! n: m8 u( ~5 J
3. 123456789.jpg # h; [: q4 ?0 @5 L8 p$ e, X
4. 123456789.jpg
7 l; O2 I: d. ]# ]  C+ M2 x' q5. 123456789.jpg
- A, D' T1 W* k4 I+ c6. 123456789.jpg
/ ^* X' g' Z7 Q9 o4 h7. 123456789.jpg
1 n: F% ]+ B- K" T/ }8 i8. 123456789.jpg
" y6 J0 v) _6 T+ H. H) h9. 123456789.jpg
' w/ c7 G7 f8 G) h: e: n% P. i10. 123456789.jpg 2 R3 u, Z" H! u5 J: W) u/ ~. Y
11. 123456789.jpg
7 C- W# r: m( z/ P' n0 X7 {12. 123456789.jpg ( F( F3 W0 n* _8 [
13. 123456789.jpg
7 M0 Z7 J  s. a: I; z0 t14. 123456789.jpg / `* @6 C* s# G+ X5 M
15. 123456789.jpg ' g( T/ ~3 J) E% {: ]% q2 d
16. 123456789.jpg , S$ ?) A+ L- e* |6 d% U! `
17. 123456789.jpg 9 E/ m! \2 Q6 e: P: S3 o: e" g, ?
2 h; D) ^) K& L/ ~+ K2 ~, {
123456789.jpg 8 {3 G4 A5 j9 ^9 b3 {: b
5 L+ _  `. K. ^1 t& F
18. 123456789.jpg
7 W  R7 o: S! z; G3 ~19. 123456789.jpg $ i" r* S, B# O% h4 L; \
[p=232, null, left]


" ^3 c' @+ ^2 S; P& r  D[p=232, null, left]

! O: _# |( {, X  f( P0 h
[p=232, null, left]渐开线直齿轮创建

; E4 A7 k& [% ~1 n6 ~# R. F7 N& J+ i
' T- l' F7 C+ z) z2 P
[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]


8 O% F7 Y8 w" s. o$ d! L, M: m7 L[p=205, null, left]ug

[p=205, null, left]环境下齿轮的参数化三维建模


+ O. v" ~: S9 Z7 W; t6 k$ K4 k) s[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


3 Y1 `! q) ~" U) D8 y[p=143, null, left]

[p=143, null, left]1   

[p=143, null, left]行星轮参数列表


8 x6 D$ z, J1 c: g% H& g- a
8 d7 H6 {5 R, F0 ?) J" W0 i: ~; T/ k  p# f

9 f* F' c" Y0 h) M
1 _9 j" E7 S' C5 l$ c1 L! p6 E8 t  {
: m( W: w3 V0 h# @% m[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


! u7 L( T% Q3 @) N  U1 S+ B[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:

+ S* ^8 T. V2 ?" R+ E* S
[p=164, null, left]模数


: n0 y& [) J. l0 d2 n1 z  g[p=164, null, left]齿数

' d4 U. |6 g: I, ~
: L  g4 J( Z1 e. r; f
4 ~8 k) f" T: M, {- ~5 I$ u8 s

' w' [- z- _3 |5 K
% S8 u+ o4 [" u8 V5 A" Z/ Y4 g# L[p=164, null, left]压力角


, e, |) W+ D- L, }
2 R& m& X8 j* g' b* g- L0 k
( E6 F0 }. u8 T( R4 A5 U9 e7 O
6 n; Q# Z. r! j- K% b0 m! Y( G
" i0 Q7 r9 k$ {9 m4 b: c( i2 b
8 [9 r: A# a$ P) e& ]* n, U" P[p=164, null, left]齿宽

( N( S+ i6 C( y

) d4 ]/ N3 _- d1 ^
3 a- |2 R# z2 f
8 B1 }; E% e8 c; }
4 N, n( @- M; m. l+ W. R! r6 }0 K1 k& P1 R# i/ i

: Q+ L8 j$ l2 k  n2 ^# w" G& L4 f2 t7 Y- f+ q. J
[p=154, null, left]m=2.5

3 f2 S$ _; j* _; K- S/ v/ \
0 G& j6 i( c. v0 H+ d0 T
  ~3 T7 w7 H& A( H4 N! m  Q

2 r* w% Q" B& A+ X5 k! p) T3 b; [- t6 f+ C4 x3 j: l3 ]

1 ], n8 d# h- p5 q( F+ @; j  W% ^$ Y/ C

" o6 ^% d# G  k[p=154, null, left]z=22


2 t% d7 {2 A) W+ l& I: z) j1 o; p6 N8 n
; E) w( K/ G! Z
) V/ _/ o9 q3 H$ T& g/ N9 }! m
/ e$ I' O* T3 @8 U5 v
[p=154, null, left]alpha=20

[p=154, null, left]°


0 x; e4 ]% z/ @& `; [& r/ c6 V- a  P
' o: R( A8 v! a* Q; ^. `

% U/ a5 v, W; k0 X9 I% A" z. h2 B% K& `) r! M
) C# [  a* |8 a7 O# w
. n1 j6 q* v; a

  P* ]8 A( R& t2 x, v[p=154, null, left]b=36

, v2 I# N) D1 d& ~/ R) d# a2 g
& V+ y- K& g' {( F" w8 _
& s) l8 w" c/ B* }4 I) a# W& N

* q$ L- }, e7 K# b7 @! A4 g. _6 ]/ t  f

* v* q& y. ?" Z1 x3 M+ K4 ?( x  n/ r8 w- J

3 j, y4 O8 \2 m7 _0 e3 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。


. f7 _3 n1 O. ]4 u- C3 N$ |[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。


: h0 D' {, G% g[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。

# u- \) c6 a/ D1 N- s+ g% j
[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。

1 L/ y* j% o4 P6 {  {
[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。

+ e# x  h" y( }9 D8 Y$ t: a: x
[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

( g* |+ i, E- L0 `7 g: E3 w
[p=164, null, left]渐开线直齿轮轮齿成型的基本的思路是:


/ y( H+ v3 X# _4 i3 v[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;

- G) E# y$ D  a6 {
[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。


9 B% k: ~" A: T  g; C! f+ x[p=195, null, left]3

[p=195, null, left]、端面渐开线的绘制


7 `2 h& o7 L7 ~' _( E4 o' w  E[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:

/ J8 n5 x* i& o1 I$ w* B

3 b+ z* f( r+ E8 F! P8 H" z; Z: S* S  [1 Z  [. ]: ]. H

, p6 V2 {' i- Z# v& C
; L; ^3 h4 p: I7 {: Z& }# ^% Y% J: c* S

7 ?; B/ ^2 o- k* _6 W; P[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


8 y& t4 g9 w/ q( g# H) W4 q4 q7 q/ T" s& ]
2 T# G! X0 q7 w" i) q
" R8 E7 e4 A0 i8 v

7 T$ k* Z$ T3 K3 `
% Y7 V: [# L( Z0 W8 r0 e7 [" Z

+ Q1 w! t3 |* F# u1 l6 O  e; {$ X4 h1 w1 V. P3 g& R, Z1 S! C6 f; F

, i, z% o9 n- H  Z8 U; B5 G2 p
; v/ P6 y2 L1 N4 C: U: N, a, e7 w; E

% H' I+ k7 t4 L" @
9 T  a4 I( r) _% A9 I1 G5 n8 x! b- l0 a: y
* m5 F  }- x3 P, @& C[p=164, null, left]

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

[p=164, null, left]

; D& ]# B( z3 K% f: i6 A5 ]0 ?
[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;

- w/ V; o6 x2 K* H2 _& [
[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;

5 A6 H. d8 e+ |' E/ N( Y

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

! Z# ~( Y' @0 p: \' [) U* d- k

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]

4 O& m9 o' |. \" u3 P  U
[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:

, N- c: b- C" V  |
[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

! u9 _. _* o' [- X4 q" w7 X
[p=164, null, left]

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

[p=164, null, left]

7 X1 f# F% `( M( a3 l( l
; f# {$ n* F: y* A, W7 Q& o1 o+ d

5 T4 j8 w+ j: s9 e' D& k0 g) F- S1 F
% B# R% T9 f- J- A* ?# t
6 {& \# u* G" n' S0 h
, r& [4 G+ O; M* a# a' ^
' P* j, U1 l+ _4 f$ Z
: V6 g  Z0 v% R0 q2 W[p=164, null, left]式中:

[p=224, null, left]


4 D! p% ^) q0 y' A
. F4 [( A7 S6 H, b$ z" {% H# ^* c7 K' a' u; s7 y- B& z

2 k# x7 B+ D# p) L+ F  ?  a
# ^: H0 E. P$ e! O0 @9 s[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]


6 [3 l+ L% o4 ]8 B; V! [[p=164, null, left]

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

[p=164, null, left]

9 ]% ]% X* `; `
# b9 T; F. M* e1 }9 b8 `& F3 w

' C+ i  O7 b3 W3 }# I6 K4 Z$ p- R7 x5 j' n" V
0 T, Y2 x0 Y/ R1 X
" k/ z$ T" F# [7 D) M
, G$ }# w9 F# Z7 B+ v

# E3 F# {5 C6 S* n3 s$ q
8 K" E9 S& A2 V  f: Z6 G& r
[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。

% C$ T' }9 y& J0 D1 M: w
% S9 b& u0 w3 T, U
[p=164, null, left]端面渐开线曲线的具体绘制步骤如下:


1 d2 M/ C! X* R" I[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:

/ Y7 e  `5 F! a% m% b/ T7 b
[p=164, null, left]t=0

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

[p=164, null, left]定义的变量

, t7 x9 n9 {9 {; t4 X( \; P5 |
[p=164, null, left]m=2.5

[p=164, null, left]                                       //

[p=164, null, left]齿轮模数


4 Q2 R( [1 B8 Q( j' ^[p=164, null, left]z=22

[p=164, null, left]                                        //

[p=164, null, left]齿轮齿数


2 J4 T6 {8 C+ x[p=164, null, left]alpha=20           

[p=164, null, left]                          //

[p=164, null, left]齿顶圆压力角


  C, G7 r+ f/ c: @0 W[p=164, null, left]qita=90*t

[p=164, null, left]                                   //

[p=164, null, left]滚动角角度值


. o- q. |* P/ T1 Y4 l7 S[p=164, null, left]b=36

[p=164, null, left]                                        //

[p=164, null, left]齿宽

- a* r; g: `4 X- d  t: I, `9 H4 U
[p=164, null, left]da=(z+2)*m                                   //da

[p=164, null, left]齿顶圆直径


# }6 s6 a" G8 W6 e# i1 r[p=164, null, left]db=m*z*cos(alpha)                            //db

[p=164, null, left]基圆直径

- n# ?0 q) s4 z5 F: j7 k
[p=164, null, left]df=(z-2.5)*m                                 //df

[p=164, null, left]齿根圆直径


* _1 O/ d, L8 r, r' ~[p=164, null, left]s=3.14*db*t/4

[p=164, null, left]                                //

[p=164, null, left]滚动角弧度值

  {& V4 n2 s# `- @; L3 a
[p=164, null, left]xt=db*cos(qita)/2+s*sin(qita)                //

[p=164, null, left]直角坐标横坐标

! _: P; \2 {  m" _( \
[p=164, null, left]yt=db*sin(qita)/2-s*cos(qita)                //

[p=164, null, left]直角坐标纵坐标


9 H0 W( L: _( `: w4 o# B[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


* D( c% n- h  ^, ~9 o+ t[p=164, null, left]d=mz                                         //

[p=164, null, left]分度圆直径


# `* F" [  m' H& P# S7 ^[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

6 k' X( X' ]+ Q- a$ |7 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;

2 A% F& F4 o: e1 N( o7 i8 k
[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;

; x' V9 g( t: K
[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]

. f% N+ l9 J# J
[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;

! n/ S& U* i5 z) _7 N& v$ Y: v

# W) ]3 x3 H. T0 y5 u: z' I# `2 ^( e  P: _0 M1 h$ V
4 a. p3 d+ K3 s8 I% k9 K& X. ]

& R$ K% j4 A) _
- s# e5 Z% F5 e0 S( g. _# D0 h7 }% A. \% p! C

# n, E# `9 y" Q6 w/ _8 F5 e
; }, S  c4 v, f: O& s
- r; |* I- y) y

/ S3 S7 Q3 w0 L0 @  N0 t' f! g, ^$ p
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。
* b' h0 }( s( ?- I$ @: x2 y. `
& q& q$ `; C' |/ Y3 d% r( M4 R首先要计算齿轮副的各种参数值$ Z5 Z/ Q  \4 v3 B9 ?" n. k

2 V# I4 r1 H: y+ B* P 0000.JPG ) c% r) Y7 V. S" E6 k6 ^& a& M

% @# a! j2 l9 h! I0 r0 a5 Z5 L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.
4 F  k' [# x, N" }2 B- `. c1 n6 I- g
平行轴直齿圆柱齿轮副的建模.gif
( a5 g1 m# H" o5 T* z( F
9 U8 m) _- |) L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:
# l( G/ K) P8 }# J/ k
7 r! @$ Z! }; D' {  A 用展成法对直圆柱齿轮快速建模.gif $ g6 ~' _0 _& T4 a

  g" F3 N3 k; g5 ~; N) y, O
4 R6 i5 i0 b4 J- r6 M/ U' C
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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
( z+ z$ o1 t! y) P: B9 v' ?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 ...

- y3 s0 I! G. i1 z( g2 K, ~7 X: t1 \+ }厉害了大师,这个插件哪里有啊?; U% T  L6 E5 W( \& }5 A3 f
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