非参数化螺旋锥齿轮三维造型

hyfjy

这个标题有点另类是吧。
但凡在网上发的都与参数化有关，我思考了很长时间，我的三维造型其实是非参数化的，过程是用编好的程序计算出设计齿轮副的所有必要的点座标，把这些点座标连成样条线后输入到三维软件中，再用操作软件的一般方法做出了各种参数的齿轮副，好处是设计时可以对沿齿长和齿高方向进行修形，得到鼓形齿，下面把近期作的模数为5，齿数为8：38，中点螺旋角为35度，径向变位系数为0.37，切向变位系数为0.195，格里森制的螺旋锥齿轮副的所有文件及作成的作品发上，供有兴趣的同仁指正。
点座标文件是附件中的“PROE-H.ibl”和“PRIE-HS.ibl”，二个属于PROE软件的样条线格式的标准文件，生成的PROE二个文件分别为第五版本的“prt0001.prt”和“prt0002.prt”，和第四版本的“prt0003.prt”，“prt0004.prt”，数据文件如果是用打开的方式，得到的是点，用样条线输入的方式，就得到截图如下：




作成的齿轮副是UG文件，可以动画仿真，截图如下：




还有一个可以看到接触区的动画：


顺便说一下，这对齿轮是经过修形的，是鼓形齿，修形量为：沿齿长大端收缩0.2X模数，大端收缩长度30%齿宽，小端收缩0.015X模数，小端收缩长度是10%齿宽，沿齿高距顶0.5X模数处进行顶部修缘，顶部各处收缩量为0.015X截面模数，修形方式为圆弧与原齿线双重迭代，过度平滑。各处连续且可导。
上传时才发现运动仿真文件太大，下次再传。
附件中有第四版本的PROE文件和第五版本的PROE，UG文件是第五版本的。

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2010-3-25 22:14 上传

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spline

长见识了！

poxiangzi

好贴，探讨，问题有点多：

1）“沿齿长大端收缩0.2X模数，大端收缩长度30%齿宽；小端收缩0.015X模数，小端收缩长度是10%齿宽。”
这个是齿向修形？可否理解为齿端修薄呢？

2）“沿齿高距顶0.5X模数处进行顶部修缘，顶部各处收缩量为0.015X截面模数，修形方式为圆弧与原齿线双重迭代。”
这个是齿形修形？修形方式为“为圆弧与原齿线双重迭代”是什么意思，原齿线是渐开线，齿顶修缘为圆弧？

3）这些量，包括修形量、修形长度（高度）是经验公式？还是.....？

4）51条齿向线、51条齿廓线是否太多了，这么多先怎么能保证建模时创建的齿面是光滑的呢？简化之后还有6条齿廓线、3条齿向线。

5）齿向修形，是否只要4个齿廓线就够了？大小端修形起点处2个齿廓，大小端两端2个齿廓，这样是否能有效控制整条齿线呢？

请参考此贴第66#的附件，讨论一下：http://www.gearbbs.net/forum.php ... mp;page=5#pid102176

hyfjy

回复 3# poxiangzi

谢谢关注。
    沿齿长的修形也就是齿端收缩，起始点一般控制在距大端30%开始收缩，距小端10%开始收缩，这一数值是按一般要求“处于齿中部偏小端”的要求。沿齿高在高度上取0.5模数是考虑螺旋齿锥齿轮的全齿高稍短于直齿收缩量是可调参数，按0.015截面模数符合国家规定标准吧
取得点越多，各点的变化越是平滑，齿面也越光滑才是。考虑到有些软件不用线框，所以取六条截面线和三条齿向线，这样有利于控制整个齿面的精度，我在专搞精锻的厂里干过很长时间，一般说在直锥伞齿轮上这样控制就很理想了，接触区也相当漂亮，调好的齿轮副噪音也小。所以螺旋伞也如此处理了，双迭代的意思是沿圆弧的切线位置开始收缩，是用方程来控制收缩的理论上可以证明是连续并高次可导的，这样的连续曲线在工作部分有理论线，同时又避免了边缘接触。

hyfjy

一般在工作区域内还应该是理论齿面为好，这样有正常的啮合区域，只是把边缘的接触给缩掉了，沿齿高只要搞了顶部修缘，齿根也就等于收缩了，不需要对齿根收缩的，对齿根收缩会降低齿的抗弯强度。所以说所谓鼓形齿实际上只是齿端面（大、小端及齿顶端）有收缩，工作部份还是正常的。也有用折线取代的，那样在成品上可以明显看到过度区，那不是太好，尽管在国标上允许齿顶修缘用直线形。用直线取代的应叫做连续而不可导。

888888a

朋友们啊 你们都是搞识计的 我是干活的 接触区有什么不懂可以联系

wonderful

楼主能用编程求解齿面坐标点的方法，建出螺旋锥齿轮三维模型，真是厉害啊。不知在编程计算之前，螺旋锥齿轮大轮和小轮的轮位，刀位（径向，角向），滚比是怎么计算的，这些参数对接触区的位置和大小是怎样控制的？还有齿向修鼓，一般是对直齿线接触传动的齿轮副才做鼓形修形，但是螺旋锥齿轮理论传动本身就是一种局部点接触啮合，这种修鼓用在螺旋锥齿轮上效果是否很好呢？还望能指导一下。

hyfjy

理论上的螺旋锥齿轮副的啮合，是以全齿面以斜短线条逐步啮合的，边缘也不例外，三维建模能主动避开边缘接触，从理论上得到需要的接触印痕，用数控精铣机床（精雕机），可以直接加工出，一般是做出电极后开模用，与经典的机械加工有所不同，机械加工是用机床模拟理论的走向做出的产品，齿轮的修形并不局限于直齿锥齿轮，对圆柱齿轮（直齿与斜齿轮），螺旋锥齿轮甚至蜗轮副同样有效，目的都是为得到需要的接触区，也就是图纸上说的设计齿形线和设计齿向线。最终保证的是二个设计中心点的重合和轴交角的设计值。安装距或加工中的轮位是人为设计的参数，刀位与滚比是机床模拟理论计算根据机床传动链得出的调整方法，机床的调整与三维设计中接触区的调整之间没有什么关系。

hyfjy

理论上的螺旋锥齿轮副的啮合，是以全齿面以斜短线条逐步啮合的，边缘也不例外，三维建模能主动避开边缘接触，从理论上得到需要的接触印痕，用数控精铣机床（精雕机），可以直接加工出，一般是做出电极后开模用，与经典的机械加工有所不同，机械加工是用机床模拟理论的走向做出的产品，齿轮的修形并不局限于直齿锥齿轮，对圆柱齿轮（直齿与斜齿轮），螺旋锥齿轮甚至蜗轮副同样有效，目的都是为得到需要的接触区，也就是图纸上说的设计齿形线和设计齿向线。最终保证的是二个设计中心点的重合和轴交角的设计值。安装距或加工中的轮位是人为设计的参数，刀位与滚比是机床模拟理论计算根据机床传动链得出的调整方法，机床的调整与三维设计中接触区的调整之间没有什么关系。

wpl

您好，如何使用程序计算齿面点呢？