渐开线圆柱齿轮参数化建模思路研究

主要阐述了通过曲线、曲面、实体的流程进行圆柱齿轮参数化建模的方法。首先进行了球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,并给出了相应的处理方法,完成了单齿的线框模型。然后通过边界混合、曲面合并、实体化方法生成单齿实体模型。最后通过齿根圆拉伸、单齿阵列、相应关系参数添加,完成了圆柱渐开线齿轮的参数化实体模型的建立。该齿轮可以随意改变变位系数等参数,而不用担心再生失败的问题,为后续的齿轮原型系统研究提供了基础模型。     

基于修形蜗杆砂轮的斜齿轮参数化设计

根据蜗杆砂轮磨削加工斜齿轮的实际过程,建立了修形斜齿轮齿面及齿根过渡曲面参数化数学模型。通过对蜗杆砂轮齿廓进行修整,可得到斜齿轮齿廓修形后各截面的齿廓;通过改变蜗杆砂轮运动时径向的进给量,可得到斜齿轮齿向修形后各截面的齿廓;利用VS 2008编程计算斜齿轮齿面及齿根曲面方程以及完成软件界面的设计,并通过一个算例说明该设计方法可以实现斜齿轮的参数化建模。     

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.     

基于UG的渐开线斜齿轮参数化精确造型设计

斜齿轮端面齿廓曲线包括渐开线、齿根过渡曲线、齿根圆弧和齿顶圆弧。为了实现齿轮完全参数化精确建模,必须精确描述齿槽各段曲线的参数方程,本文重点介绍了如何根据齿轮加工方式确定了齿槽的过渡曲线参数方程。为了实现各段曲线参数方程的连续性,根据齿轮的实际情况确定了各段曲线连接端点的取值范围。并通过UG软件的表达式功能实现规律曲线的绘制,绘制出端面齿廓的精确曲线,结合UG软件的相关特征操作实现斜齿轮的三维精确造型。     

双圆弧弧齿锥齿轮的精确建模及其弯曲强度的有限元分析

利用切齿啮合过程中得到的实际包络的双圆弧弧齿锥齿轮齿面方程,通过三维CAD软件绘制了双圆弧弧齿锥齿轮的实际加工齿面,进而通过此曲面得到了实际加工后的双圆弧弧齿锥齿轮轮齿的三维实体模型。利用CAD软件与有限元分析软件的接口,将所建立轮齿的实体模型导入有限元分析软件,对其进行网格划分。最后对得到的有限元模型施加三组载荷,进行了双圆弧弧齿锥齿轮齿根弯曲应力的有限元分析计算。     

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的弧齿锥齿轮参数化建模

考虑刀盘位置的影响,基于Pro/E操作平台介绍了弧齿锥齿轮的三维建模方法。利用其内部开发程序,建立了弧齿锥齿轮齿顶圆、齿根圆、分度圆、基圆等几何参数与模数、齿数等基本参数的关系。在此基础上,以旋转、扫描混合、镜像、及阵列等方法,得到了弧齿锥齿轮的参数化实体模型,并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、制造有重要意义。     

双圆弧齿轮参数化建模及传动分析

以某型号减速器的双圆弧齿轮传动为例,理论计算出双圆弧齿轮基本齿廓参数,通过UG三维建模软件进行参数化建模,生成双圆弧齿轮实体模型。将齿轮模型进行一定的简化,并导入ABAQUS有限元分析软件中,建立双圆弧齿轮有限元装配模型。对模型进行有限元网格划分及前处理,提出了适应于双圆弧齿轮的网格划分方法,得到了高质量的网格模型;并设置了适合的有限元分析条件。对特定工况下齿轮的接触应力、传动误差及重合度进行了分析,发现双圆弧齿轮只有在凹、凸齿面上的部分区域产生接触,齿顶、齿根部分均不参与啮合,最大应力出现在凹齿面靠近过渡齿面处;齿轮传动过程平稳,传动误差波动幅值仅为10-5 rad,重合度高达3.5。为双圆弧齿轮传动分析计算提供了指导和方法。     

磨前加工内燃机车齿轮用圆弧头滚刀的设计

基于齿轮的齿根倒圆可增大轮齿抗弯强度,应采用圆弧头滚刀加工渐开线齿廓和槽底圆滑过渡曲线。分析了三种类型圆弧滚刀的特点及使用范围,计算并绘制了Ⅱ型圆弧滚刀的刀齿廓形,给出了滚刀齿顶是否切除齿轮有效渐开线齿形的验证方法,计算了滚刀齿顶圆弧头的运动轨迹坐标,最后得出了确定齿槽高度的条件。     

基于机器视觉的小模数齿轮几何参数测量方法研究

研究了一种基于机器视觉的小模数齿轮几何参数测量方法,设计了一套远心视觉测量系统,通过远心视觉单元获取齿轮图像,并对图像进行灰度化、边缘检测、圆拟合等操作,通过计算得到齿轮的齿顶圆直径、齿根圆直径、齿厚和齿槽间隙等几何参数,并与万能工具显微镜的测量值进行了对比.实验结果表明:所设计测量系统的测量精度高于0.005 mm,...     

渐开面包络环面蜗杆特征建模研究

渐开面环面蜗杆的三维构建属复杂曲面造型,文章在环面蜗杆螺旋线参数方程建模的基础上,分析讨论了其与渐开面环面蜗杆螺旋齿面方程的对应关系,建立了渐开面包络环面蜗杆产型齿的特征模型。按此模型在MDT6.0三维绘图软件环境中实现了渐开面环面蜗杆的三维实体造型,并在进一步完成的"渐开面二次包络环面蜗杆副的虚拟实体"中,以断面图检验了其良好的啮合状态。所生成的实体模型具有给定参数的数字信息,可用于齿廓形状及特性分析,推动此类环面蜗杆的开发与应用研究。     

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。     

在SolidWorks中绘制圆的渐开线

为改善需编制程序或借助第三方软件才能够精确绘制圆渐开线曲线这一现状,介绍了在三维设计软件SolidWorks中利用“放样曲面”工具直接绘制圆的渐开线曲线的方法,并根据渐开线的定义证明了采用这种方法所绘的放样曲线即为该圊的渐开线。应用此法绘制渐开线,可以大大提高在SolidWorks中绘制渐开线齿轮三维模型的效率。为实现齿轮的参数化设计或建立用户模型库及后续的虚拟装配、动态仿真等打下良好基础。     

硬质合金精密滚剃刀齿形制造新技术

给出了用双曲线拟合滚剃刀渐开线蜗杆法剖面齿形新技术，提出了锥面砂轮按斜直线进行修整，能够获得砂轮轴截面为双曲线形状。按此技术修整砂轮，通过对滚剃刀渐形线蜗杆的圆磨，有效地提高了滚剃刀齿形精度。     

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。     

渐开线测量蜗杆误差补偿原理的研究

齿轮整体误差测量的实质是在测量蜗杆与被测齿轮单面啮合的基础上,对齿轮转角变异进行检测而获取误差信息。测量蜗杆的误差成为影响齿轮整体误差测量精度的关键因素。提出在测量蜗杆制造精度一定的前提下,对其误差进行补偿,成为解决问题的关键。以圆矢量函数为工具,推出了误差条件下的渐开螺旋面方程,并以啮合线为媒介,建立了测量蜗杆误差补偿的数学模型。     

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     

可实现参数化的渐开线圆柱齿轮建模方法研究

通过对渐开线齿轮齿廓曲线组成进行分析,依托SolidWorks软件平台,提出了一种实用的渐开线圆柱齿轮建模方法,并基于SolidWorks软件的二次开发实现了渐开线圆柱齿轮实体模型的参数化设计。     

螺旋渐开线齿轮的齿面生成研究

针对圆柱型螺旋渐开线齿轮不易滚削加工的问题,构造出一种碟形螺旋渐开线齿轮,使其滚削加工成为可能。根据齿轮啮合原理及特殊的加工方法,由产形齿条的齿面方程,推导了碟形螺旋渐开线齿轮的渐开螺旋面、过渡曲面及齿根面的方程。采用MATLAB编程得到碟形螺旋渐开线齿轮齿面的点三维坐标值。由生成的齿面上点的三维坐标值,在Pro/E中构建了碟形螺旋渐开线齿轮精确实体模型,为该齿轮的接触分析与有限元分析奠定了基础。