基于Pro/E的渐开线圆柱蜗杆的参数化建模研究

主要阐述了通过曲线、曲面、实体的流程进行蜗杆参数化建模的方法。首先进行了柱面坐标系下两个端面齿形的渐开线、齿根圆弧、齿顶圆弧以及螺旋母线的方程推导,讨论了齿根圆大于和小于基圆两种情况的处理方法,完成了单头蜗杆齿槽的线框模型。然后,通过造型工具生成曲面模型,通过旋转绘制蜗杆齿坯,使用曲面实体化切除方法生成实体模型、齿槽阵列、添加参数关系,生成通用圆柱蜗杆的参数化实体模型。     

齿轮的参数化设计与三维建模的方法研究

基于Pro/ENGINEER环境,利用齿轮的参数化设计方法,对叶轮旋转式蔬菜清洗装置的齿轮进行设计.首先通过拉伸命令绘制齿轮基本框架,然后分别对齿顶圆、分度圆、齿根圆、基圆进行相应的约束,根据齿轮渐开线参数方程绘制齿廓线,最后设计出三维实体模型.结果表明,在Pro/ENGINEER设计环境下,利用参数化方法进行三维建模,能大大缩短设计时间、提高设计效率.     

基于Pro/E的双圆弧齿轮参数化建模

基于Pro/E操作平台介绍了双圆弧齿轮的三维参数化建模方法.利用其内部开发程序,建立了双圆弧齿轮齿顶圆、齿根圆、分度圆等几何参数与模数、齿数等基本参数的关系.以旋转、扫描混合、镜像及阵列等方法,得到了双圆弧齿轮的实体模型,实现了实体模型按齿轮模数、齿数等基本参数的联动.这种设计方法对提高齿轮产品的设计、制造和装配精度有重要意义.     

齿条刀加工渐开线圆柱外齿轮的切制机理研究

鉴于精确的齿廓曲线方程对于齿轮修形、有限元分析、抗疲劳特性分析及动力学计算的重要性,对齿条型刀具加工渐开线圆柱外齿轮的切制机理进行了深入研究。在加工过程中,刀具直线部分齿廓首先进入啮合并切制齿轮毛坯生成渐开线,然后当刀具齿顶圆弧与齿轮毛坯齿根圆相切时,刀具齿顶圆弧开始切制齿根过渡曲线,并与渐开线加工汇于一点,然后退出啮合。在不同啮合位置,通过坐标变换,推导了圆柱外齿轮精确的渐开线方程和齿根过渡曲线方程,最后在ANSYS中利用APDL语言画出了所推导齿廓曲线方程的几何形状,提供了参数化方程在给定齿轮参数下应用的算例。     

基于AutoLISP的渐开线齿轮参数化设计

渐开线齿轮的精确化设计一直是机械设计的难题,用AutoUSP对AutoCAD进行二次开发,结合DCL语言实现渐开线齿轮的参数化设计,并根据需要绘制齿顶圆弧和齿根过渡圆弧,提高齿轮参数化设计的效率。     

基于空间接触的齿根过渡曲线对齿轮弯曲强度影响分析

在齿轮基本尺寸不变的情况下提高渐开线齿轮强度是一个重要课题。提出一种基于实际物理力学模型的渐开线斜齿轮三维模型空间多齿对同时接触的分析方法,应用Pro/E软件,以齿根过渡曲线分别为典型的双圆弧和单圆弧的两对变位斜齿轮模型为研究对象,按照一定的啮合角度变化,得到全方位接触分析结果,确保齿根弯曲强度结果的较高可靠性。通过对两种齿轮齿根应力的比较得出结论:算例中过渡曲线为双圆弧的齿轮齿根应力约为单圆弧齿轮齿根应力的1.3～1.5倍。最后通过VB(Visual basic)语言对Catia软件进行二次开发的方式仿真加工出上述两种齿轮模型,并在相同条件下进行有限元分析。在仿真加工出齿轮模型的齿根过渡圆弧曲率半径不完全一致的情况下,其齿根应力也满足1.3～1.5倍的结论。该分析方法可为齿根单圆弧齿轮的推广与应用提供基础支持。     

大直径圆弧齿轮测量器

目前圆弧齿轮、双圆弧齿轮的加工,一般用齿根圆直径来控制。对于较大直径圆弧齿轮尚无有效的测量手段。一般厂家用外径千分尺测量根圆,但对于单齿和大直径齿轮测量误差较大,也不方便。图示     

基于Pro/E角变位齿轮参数化建模方法研究

相对于标准齿轮,变位齿轮具有配凑中心距、避免根切、使机构结构紧凑等优点,但设计计算复杂,模型很难精确建立。基于变位齿轮的变位特点、加工原理及渐开线齿廓的参数化方程,结合实例,利用Pro/E中拉伸、阵列等参数化建模方法,建立齿顶圆、分度圆、齿根圆、基圆等几何参数与模数、齿数及压力角等基本参数的关系,实现变位齿轮的三维参数模型的精确建立;通过修改相应的设计参数及关联关系式,能够实现不同变位系数齿轮的快速造型,同时避免复杂的尺寸计算和重新建模的过程,提高了设计效率。     

基于Pro/Engineer渐开线齿轮3D建模设计

研究了渐开线齿轮基圆直径与齿根圆直径大小的关系,当z≤41T时,db>df;当z≥42T时,dbdf和db相似文献   

航空齿轮的工艺特点及工艺计算

从航空齿轮的材料和毛坯的特点、热处理、表面处理的种类、精加工方案的选择、冷热工艺协调的复杂性等方面介绍了航空齿轮的工艺特点,又从渐开线方程、渐开线起始直径的计算等方面介绍了航空齿轮的参数特点,给出了渐开线起始点直径的计算公式,并介绍了三种常见的齿轮齿根形状;同时结合航空发动机圆柱齿轮的工艺特点,介绍了齿轮加工过程中的工艺计算,给出了齿轮一般尺寸链计算的简捷以及齿顶圆、齿根、齿厚和公法线、单齿尺寸等工艺参数的计算和测量方法。     

基于VBA的渐开线齿廓测量尺寸的计算

利用AutoCAD VBA技术,当输入齿轮的基本参数后,采用B样条拟合方法,实现了齿廓曲线的自动生成;在此基础上,用AutoCAD绘制出齿轮全图,从齿廓分度圆处作基圆的切线,并延长到另一轮齿的不同侧,直接从图中数出跨越齿数、量出公法线长度。图解法揭示了公法线长度数学计算的实质,校验了计算数据的可靠性,方法有效快捷。     

渐开线斜齿圆柱齿轮的三维造型

渐开线斜齿圆柱齿轮的三维造型存在两大难点:端面齿廓的绘制和轮齿的生成。利用渐开线的参数方程式并通过AutoLISP编程绘制出端面齿廓一侧的渐开线;在对轮齿端面齿廓进行几何分析与计算的基础上,确定并绘制出其对称线及齿顶圆弧,并利用该对称线获得轮齿端面齿廓另一侧的渐开线;绘制出齿轮轮齿两端的齿廓曲线及通过齿廓曲线两端点的齿根螺旋线后,用AutoCAD的“边界曲面”命令,构造斜齿圆柱齿轮的轮齿表面模型。     

测头半径对1级渐开线样板齿廓偏差测量的影响

按齿轮渐开线样板国家标准推荐,1级齿轮渐开线样板的齿廓形状偏差需从展开长度3或5 mm开始计值,齿根部非计值区间对应渐开线弧长仅为0.03～0.18 mm,导致1级齿轮渐开线样板齿根部的渐开线齿廓难以精确测量。为了能更好发挥1级齿轮渐开线样板的量值精准传递作用,分析了1级齿轮渐开线样板结构的特殊性以及测头半径对渐开线齿廓偏差测量结果的影响,结果表明,在齿根展开角误差时,测头半径引入的测量误差会随着测头半径的增大而增大,并随着展开长度的减小而增大,在基圆附近的测量误差可以达到齿廓偏差的50%～200%;当仅渐开线齿面存在加工误差时,测头半径引入的测量误差和展开长度受影响的范围会随着测头半径的增大和被测渐开线基圆半径的增大而增大,在齿根部展开长度10%的范围内测量误差约齿廓形状偏差的10%～60%。通过选取测头半径r_p=0.5和2.5 mm的测头对同一齿轮渐开线样板验进行了测量实验验证了上述结论。研究为1级齿轮渐开线样板的精密制造、精密测量及使用展开长度区间选取提供了支持。     

基于Pro/E和ANSYS的渐开线齿轮的参数化精确建模及接触分析

介绍了Pro/E建模软件进行渐开线齿轮精确建模的参数化方法及步骤,使得建模更加方便,其中利用渐开线方程,保证了渐开线齿轮齿廓的准确性。利用Pro/E与ANSYS的专用接口,将在Pro/E中建立的实体模型方便地导入到ANSYS中,进行网格划分、加载及求解。通过对于一个个间断的啮合点的接触应力的静力学分析,从而实现对单对轮齿从齿根到齿顶的连续啮合过程中接触应力的仿真分析,进一步了解齿轮啮合过程中从齿根到齿顶接触应力的变化规律,从而验证了ANSYS进行有限元接触分析的精确性,为齿轮的优化设计提供了理论依据     

渐开线直齿轮修形的有限元分析与研究

针对不同修形曲线对齿轮修形产生不同效果的问题,首先推导出了渐开线参数方程和修形曲线的齿廓参数方程,然后应用Pro/E建立了标准渐开线直齿轮与修形齿轮的三维模型,最后利用ANSYS Workbench的瞬态动力学模块对其进行了有限元分析;通过仿真得出了渐开线直齿轮和修形齿轮在啮合过程中的齿面接触应力的变化曲线.研究结果表明,在齿轮传动时的单双齿啮合交替时及啮入/啮出时,Walker修形曲线较直线修形曲线具有更好的修形效果,但同时两种修形曲线都导致了齿轮重合度的降低,增加了单齿啮合区,为修形齿轮的设计提供了数值实验依据.     

基于对称方程的渐开线直齿圆柱齿轮UG参数化建模

指出了直齿轮常用参数化建模方法--直接成形法的不足,提出了以建立渐开线、齿根过渡曲线对称方程,精确计算出分界齿数与曲线起始、终止角度,采用成形特征下的拉伸为工具的解决方案.通过实例建模,证明了该方案的正确性、精确性,体现了该方案理论严谨,操作方便.     

基于Pro/E渐开线圆柱齿轮参数化设计及模态分析

根据渐开线圆柱齿轮生成原理,在Pro/E中建立了渐开线圆柱齿轮的参数化模型,该模型不仅可以自动精确生成直齿、斜齿及其变位齿轮,而且通过条件控制语句,实现了任意齿数的齿轮设计.根据模态分析理论,利用Pro/MECHANICA对斜齿轮的模态进行了分析计算,总结了在定分度圆下不同齿数模数组合及轴孔直径对齿轮固有频率的影响,为渐开线圆柱齿轮传动的合理、高效设计和动态响应分析提供了理论依据.     

用中心投影法作直齿圆锥齿轮的仿真模型及其数据库

为了建立直齿圆锥齿轮的草图和仿真模型数据库,研究用中心投影法把形成圆锥齿轮齿廓的球面渐开线近似投影成圆的渐开线,根据机械设计的原理,作出圆锥直齿轮的草图,然后把上千个设计齿轮的数据用方程式关联到草图中,在草图中只要改变圆锥直齿轮的当量齿数、大端模数、分度圆圆锥角和齿宽等主要数据,就可以得到不同的新数据下的圆锥直齿轮的草图和仿真图形。研究结果表明建立这样的数据库能在很大程度上方便直齿圆锥齿轮的设计和加工,同时对于齿轮的教学培训也有很有帮助,相应的图块和方程式也可以做Solidworks软件的插件使用。     

基于UG的汽车差速器圆锥齿轮参数化造型系统的开发

介绍了基于UG开发的汽车差速器圆锥齿轮三维实体参数化造型系统的方法,其关键是齿廓曲线采用精确的空间球面渐开线,通过用户输入的参数驱动UG/open API函数直接绘制齿轮实体模型。