基于全齿廓精确计算的CATIA齿轮参数化建模研究

为了提高齿轮建模的准确性和效率,解决齿数多于41个齿时的齿廓自动生成问题,文章对渐开线齿轮全齿廓进行精确计算,编制软件自动生成齿轮全齿廓,并在CATIA软件中建立参数化的齿轮模型.最后给出普通建模方法与文中所提方法的模型的齿轮弯曲强度对比计算分析,证明了文中所述方法的有效性.另外,文中将编程软件和三维软件有机结合,提供了一种三维软件二次开发之外的零件建模的新思路.     

渐开线齿轮参数化建模及可转位盘形齿轮铣刀的设计

盘形渐开线齿轮铣刀常采用直角坐标法设计刃型,该方法为了提高设计精度需要尽量地增加取点数量。为了简化设计过程,本文通过分析渐开线形成的原理,推导出了渐开线标准齿廓和变位齿廓曲线的参数方程,并在此基础上通过UG NX表达式功能建立了齿形曲线的参数化模型。利用齿形曲线沿某一中心线旋转得到的包络面与特定平面相交,获得了铣刀的刃型曲线,并提出了盘形渐开线齿轮铣刀的简单设计方法。该方法设计可转位盘形铣刀时只需在表达式中输入齿轮参数,如齿数、模数、变位系数和刀具的半径等,就能生成一条准确的盘形铣刀刃型曲线,在减少设计失误的同时能够极大的提高设计效率。     

渐开线圆柱齿轮全参数化精确建模研究

根据渐开线齿轮的形成原理和齿轮啮合原理推导出包含齿根过度曲线的齿轮齿廓曲线的参数化数学模型,在MATLAB中分模块编写精确齿廓曲线、轴孔曲线的程序,根据输入不同的齿轮参数自动生成多种齿轮的两端面轮廓、引导线、齿轮轴孔轮廓和键槽轮廓的数据点并存储在ibl格式文件中,将ibl格式文件修改后导入Pro/E,通过简单处理便可生成全参数化精确直齿圆柱齿轮或斜齿圆柱齿轮的三维模型,从而大大提高了齿轮设计的精度和效率,并为后续的齿轮仿真分析奠定基础.     

渐开线齿轮齿根过渡曲线方程的建立及三维精确建模

针对目前齿轮建模方法的不精确性,文章提出了一种精确的建模方法。此方法通过研究齿轮齿根过渡曲线,精确建立齿轮齿根过渡曲线,并建立齿轮的全齿形方程,并使用编程求出齿形的坐标点,最后在PRO/E中精确建立齿轮的三维模型。用此方法建立的三维模型更准确、更简单和更实用。并为后续对齿轮作仿真分析奠定良好的基础。     

单圆弧齿廓面齿轮齿面的生成

旨在解决单圆弧齿廓面齿轮造型难的问题,提出一种高效精确的建模方法。以范成加工原理为理论依据,布尔运算为主要实现方法,精确建立刀具齿轮模型,再运用三维建模CATIA软件二次开发技术,编写VBA宏程序完成刀具齿轮包络运动过程中切割面齿轮毛坯,生成单圆弧齿廓面齿轮齿面。该方法类似插齿加工面齿轮,不同在于刀具只做公转和自转的包络成形运动,成形的齿面精度可控且可靠。在理论模型上再现了刀具迹线,为单圆弧齿廓面齿轮的加工和研究提供了模型参照。     

基于SolidWorks斜齿轮二次开发技术的研究

文章论述了齿轮三维模型的用途，阐述了利用VB6．0作为开发工具，进行Solid Works二次开发的关键技术。详细论述借助于Solid Works API应用函数接口。实现渐开线高级曲线参数化在Solid Works软件上的实现过程以及控制斜齿轮特征扫描路径螺旋线的参数同斜齿轮参数的数学关系；同时推出斜齿轮端面齿形齿廓曲线组成发生变化时临界齿数的公式。最终建立斜齿轮的三维参数化模型，利用VB界面输入参数可以自动生成斜齿轮的三维模型。     

渐开线直齿锥齿轮Pro/E造型方法研究

介绍了在Pro/E环境下,实现标准渐开线直齿锥齿轮的精确造型方法和步骤,从原理出发,利用方程建立渐开线,从而保证齿形的准确性。通过建立齿轮中各变量与模数m、齿数z等基本参数的关系,实现了不同模数、齿数齿轮的快速造型,提高了设计效率。     

基于精确建模的微线段齿轮弯曲强度理论分析

提出了一种微线段齿轮精确建模方法。该方法通过建立齿轮轮廓方程和齿根过渡曲线方程,编程求出微线段全齿廓的坐标点,并利用PRO/E建立微线段齿轮的齿形模型,最后导入到Ansys中进行齿根弯曲强度分析。结果表明,齿根过渡曲线对齿轮齿根的弯曲强度大小有直接影响。该文所述方法提高了微线段齿轮齿根弯曲强度计算的准确性。     

直齿圆柱齿轮劈挤成形新工艺研究

为了解决直齿圆柱齿轮现有工艺的轮齿角隅欠饱满、成形力大、模具结构复杂问题,以模数4,齿数12,齿厚30 mm的直齿圆柱齿轮为对象,运用数值模拟和物理实验相结合的方法,探讨了基于劈挤的直齿圆柱齿轮两步精确成形新工艺-"闭式模锻预成形+劈挤终成形"。结果表明,该工艺是可行的,它形成了理想的全齿直齿轮和清晰的齿廓,成形力小,不存在脱模问题。该工艺为促进直齿圆柱齿轮特别是大模数、多齿数齿轮的精锻工艺提供了一种新方法。     

球面渐开线弧齿锥齿轮参数化建模

基于球面渐开线形成原理,推导出了球面渐开线的参数化方程。根据纵向齿形是弧齿锥齿轮的齿面与节锥交线的性质,建立了齿向曲线参数化方程。齿根曲线和齿顶曲线分别是齿根圆弧和齿顶圆弧,由此分别建立了齿根参数化曲线和齿顶参数化曲线方程。齿面和齿根的过渡圆角部分,通过倒角圆方法进行优化处理。针对弧齿锥齿轮轮齿端面特征,给出了精确划分轮齿有限元网格的方法。对某弧齿锥齿轮副,在MATLAB环境下获得了含齿根过渡曲面的精确轮齿有限元模型,为齿轮啮合的应力分析和修形提供了精确的数字模型。     

Solid Works环境下的齿轮精确三维造型设计

详细介绍了在Solid works中实现圆柱齿轮精确三维造型的方法和技巧。重点讨论了齿廓曲线的计算方法及其与齿轮加工刀具的关系，分别讨论了齿廓曲线渐开线部分和齿根过渡曲线部分的曲线方程。并编制出了齿廓曲线的计算程序。最后在Solid works中绘制出了直齿圆柱齿轮的精确三维模型。     

齿轮副几何参数对直线共轭内啮合齿轮泵流量脉动特性的影响

流量脉动是引起齿轮泵自身振动及产生流体噪声的根本原因。为了得到流量脉动特性,以某型直线共轭内啮合齿轮泵为研究对象,基于MATLAB软件分析不同重合度所对应的理论瞬时流量曲线,研究齿轮副几何参数对流量脉动率的变化规律。结果表明:齿轮副退出啮合,理论瞬时流量最小。脉动率递增时几何参数影响程度由大到小排列为:齿轮分度圆半径齿轮齿顶圆半径传动比(两齿齿差)齿圈齿顶圆半径;递减时由大到小排列为:齿轮齿数齿轮分度圆半径齿轮齿形半角。为了减少脉动率,对于满足计算的传动比,齿轮齿数确定,齿圈齿数取较小值,而齿圈齿数确定,齿轮齿数取较大值;齿形半角取较大值;齿轮及齿圈齿顶圆半径取较小值;齿轮分度圆半径在33.5～35 mm之间取值。     

一种齿轮渐开线齿廓精确求解及其参数化建模方法

根据渐开线生成的基本原理,提出了一种以半径为增量参数的渐开线精确求解方法,该方法可避免求解复杂的压力角超越方程.利用该方法,通过对SolidWorks的API编程,实现了精确齿形的渐开线齿轮参数化三维建模和二维工程图的自动生成,为渐开线齿轮齿廓精确造型和齿轮参数化、系列化设计提供了一种新的方法.     

基于Solidworks和Excel渐开线齿轮三维精确建模研究

针对目前齿轮建模方法中存在的缺陷,提出了一种比较简单、易学的精确建模方法,通过研究标准渐开线圆柱齿轮齿廓渐开线和齿根过渡线,建立了参数方程.结合Excel和Solidworks软件直接生产渐开线和齿根过渡线,再通过坐标变换调整曲线得到满足要求的齿轮齿廓,完成了齿轮的三维实体精确建模设计.     

基于CATIA的渐开线变位直齿轮的三维参数化建模及虚拟装配技术

在CATIA环境下,研究了直齿变位轮的参数化精确建模方法的通用方法,输入齿轮相关参数,就可以自动生成精确的三维模型,提出了齿轮有侧啮合时的虚拟装配的原理,给出了三种精确的虚拟装配方法.对提高齿轮产品的设计、制造和装配精度有一定的指导意义.     

基于Pro/E的直齿圆柱齿轮交互式与系列化设计的研究

文章在齿轮特征分析基础上建立渐开线齿廓的数学方程式及模型,提出了编写Pro/Programme程序实现通过人机交互式输入不同的设置参数来快速驱动建立不同齿数、模数的齿轮造型的方法,并通过Pro/FamilyTable族表实现系列化齿轮的批量快速建模,很大程度上提高了齿轮的设计开发效率,缩短设计周期.     

逆向工程与精确设计

通过对轿车摇窗机扇形齿轮的设计，说明逆向工程与精确计算相结合，同时也介绍了扇形齿轮的冲压工艺、模具及数控线切割加工方法。通过测量扇形齿轮实样可以直接得到齿顶圆直径、齿根圆直径和公法线长度。测量轿车摇窗机总成可以得到齿轮传动中心距，结合供货方提供的啮合电动机小齿轮精确参数，有渐开线直齿圆柱齿轮模数、齿数、变位系数和压力角，推算出扇形齿轮的其他齿轮参数；扇形齿轮复杂形状的其他尺寸数据均由常规逆向工程方法测量确定，说明精确计算与常规逆向工程相结合能够获得更高的制造精度。     

基于特征的参数化实体建模技术在齿轮造型中的应用

渐开线齿轮齿型比较复杂,大多数三维建模系统都不能直接生成齿轮的三维齿廓,为此,本文基于Pro／E操作平台,将齿轮分解为齿轮毛坯特征和其它一些简单的特征,并对毛坯特征进行参数化设计,使用户只须输入齿轮基本参数即可得到精确的齿轮模型,为齿轮的并行设计提供了简单、快捷的方法。     

直齿变位齿轮的参数化设计及优化

阐述了基于Pro/Program直齿变位齿轮的参数化设计方法,该方法可根据中心距及齿数、模数等自动计算出变位系数,并根据基圆与齿根圆的大小关系,自动选取相应的建模过程,建立出满足要求的变位齿轮模型.运用Pro/Mechanica对齿轮模型进行了静态分析,并对齿轮的主要结构参数对静态特性的影响程度进行了敏感度分析,最后对齿轮模型进行了优化,在最大应力及最大应变满足要求的情况下,使其总质量最小.     

“S”形齿轮参数化设计及有限元分析

"S"形齿轮作为一种具有新型齿廓的齿轮,目前有关研究很少。通过分析"S"形齿轮的齿廓结构特点,以其齿廓曲线方程为基础,给出了"S"形齿轮的参数化建模方法。基于Pro/E平台编制生成"S"形齿轮齿廓的参数化程序,利用笛卡尔坐标方程曲线以及实体化特征操作,实现了"S"形齿轮的三维参数化模型的构建。采用Pro/E集成的有限元模块Pro/MECHANICA建立了"S"形齿轮的有限元分析模型,得到静态分析、失稳分析、模态分析受力云图,并将其与渐开线齿轮进行了接触应力对比分析。分析结果表明,"S"形齿轮具有传动精度高、承载能力大等优点。