两组直齿锥齿轮的设计及三维建模

hyfjy

近来有位朋友提供了某国外的直齿锥齿轮图，要求进行三维造型，第一组的参数如下：
m1.429，Z1=9，Z2=32，压力角20度，
这组齿轮的特点是小轮齿数较少，在用高变位设计时要尽可能避免小轮根切，提高小轮的齿根强度，提高小轮的耐用度，计算的界面如下：



界面中可以看到的是这对齿轮的当量齿轮齿数比为9点几比118，本次设计时允分考虑当量齿轮的最大滑移率，故高变位系数相当大，为避免小轮尖顶，又用较大的切向变位系数进行调整，最后得到的参数与原图是相当的，可见在设计直齿锥齿轮时，可根据情况灵活运用各种参数对整体齿轮副的影响进行计算，尽可能找出较好的参数组。

基本的三维模型如下：



要求外形的齿轮副如下：



基本模型接触区如下：



有外形的齿轮副接触区如下：







以上是第一组齿轮，设计的计算记录如下：

    直齿圆锥齿轮副设计计算表
    本软件已经中国国家版权局登记    证书号：软著登字第 0229818 号
    软件作者:hyfjy         计算日期:2011-02-23
一、输入参数
    大端模数:m    1.429         小端模数: .995807076930746
        齿数:Z  9             32
      压力角:α   20
      轴交角:Σ    90
径向变位系数:Xn     .65           -.65
切向变位系数:Xt     0.32          -.32
  齿顶高系数:ha＇   1               齿顶隙系数:c＇    .2
    设计齿宽:B    7.2
        建议:三维模型大端齿根倒圆: R .4 , 三维模型小端齿根倒圆: r .3
二、计算输出参数
      压力角:α  =20
      啮合角:α′= 20
    齿轮模数:M=1.429
        齿数:Z1=9                           Z2=32
    两轴夹角:Σ= 90
  分度圆直径:d1= 12.861          d2= 45.728
    分度锥角:X1= 15.7086378290158             X2= 74.2913621709843
    节圆锥角:δ1= 15.7086378290158             δ2= 74.2913621709843
径向变位系数:Xn1= .65             Xn2=-.65
切向变位系数:Xt1=0.32             Xt2=-.32
    大端锥距:R1=R2= 23.7510805280518
    大端齿距:P1=P2= 4.48933590197981
  大端齿顶高:ha1= 2.358          ha2= .5
  大端齿根高:hf1= .786           hf2= 2.644
  大端全齿高:h1=h2= 3.14379999999998
  齿顶圆直径:da1= 17.4005730384837             da2= 45.9988268005914
  大端冠顶距:Aa1= 22.2256225414632             Aa2= 5.94903013228206
      齿根角:Xf1 = 1.8952902696706           Xf2= 6.35125078982792
      顶锥角:δa1 = 22.0598886188437          δa2= 76.1866524406548
      根锥角:δf1 = 13.8133475593452          δf2= 67.9401113811563
  大端弧齿厚:S1  = 3.37809545518623            S2= 1.11124044679358
  大端弦齿厚:S01 = 3.34209958278026            S02= 1.11123242943704
  大端弦齿高:H01 = 2.57138936374241            H02= .501977827692494
  中端弧齿厚:S中1  = 2.86607059702               S中2= .942807452609083
  中端弦齿厚:S中01 = 2.83553069283865           S中02= .942800650459722
  中端弦齿高:H中01 = 2.18163860278063           H中02= .425892018562296
    当量齿数:  Z当1= 9.3491832029595           Z当2= 118.192143207784
    冠轮齿数:   Z冠= 33.2415402771893
刨齿机用齿角:  Y1  = 4.75111889662591           Y2= 3.63417414184388
当量齿轮重合度:  ε= 1.33898193226597

另一对齿轮放在下贴了。

hyfjy

第二组参数为模数1.27，齿数比为11比36，压力角20度。
计算记录文件如下：

    直齿圆锥齿轮副设计计算表
    本软件已经中国国家版权局登记    证书号：软著登字第 0229818 号
    软件作者:hyfjy         计算日期:2011-02-23
一、输入参数
    大端模数:m    1.27          小端模数: .887459371579465
        齿数:Z  11            36
      压力角:α   20
      轴交角:Σ    90
径向变位系数:Xn     .6            -.6
切向变位系数:Xt     .25           -.25
  齿顶高系数:ha＇   1               齿顶隙系数:c＇    .2
    设计齿宽:B    7.2
        建议:三维模型大端齿根倒圆: R .4 , 三维模型小端齿根倒圆: r .3
二、计算输出参数
      压力角:α  =20
      啮合角:α′= 20
    齿轮模数:M=1.27
        齿数:Z1=11                          Z2=36
    两轴夹角:Σ= 90
  分度圆直径:d1= 13.97           d2= 45.72
    分度锥角:X1= 16.9908232919862             X2= 73.0091767080139
    节圆锥角:δ1= 16.9908232919862             δ2= 73.0091767080138
径向变位系数:Xn1= .6              Xn2=-.6
切向变位系数:Xt1=.25              Xt2=-.25
    大端锥距:R1=R2= 23.9033433853928
    大端齿距:P1=P2= 3.98982267005903
  大端齿顶高:ha1= 2.032          ha2= .508
  大端齿根高:hf1= .762           hf2= 2.286
  大端全齿高:h1=h2= 2.794
  齿顶圆直径:da1= 17.8566127847526             da2= 46.0168940321686
  大端冠顶距:Aa1= 22.2662119356628             Aa2= 6.49917340190595
      齿根角:Xf1 = 1.82587862081294          Xf2= 5.4628766600525
      顶锥角:δa1 = 22.4536999520387          δa2= 74.8350553288268
      根锥角:δf1 = 15.1649446711732          δf2= 67.5463000479613
  大端弧齿厚:S1  = 2.86710197205121            S2= 1.12272069800782
  大端弦齿厚:S01 = 2.84869338281935            S02= 1.1227110626685
  大端弦齿高:H01 = 2.17268489056577            H02= .51001411843888
  中端弧齿厚:S中1  = 2.43529764522671            S中2= .953631610859535
  中端弦齿厚:S中01 = 2.41966151004725           S中02= .953623426665389
  中端弦齿高:H中01 = 1.84546432229929           H中02= .433202653332197
    当量齿数:  Z当1= 11.5020462484392          Z当2= 123.195470561795
    冠轮齿数:   Z冠= 37.6430604494374
刨齿机用齿角:  Y1  = 4.09192684956745           Y2= 3.32104579629412
当量齿轮重合度:  ε= 1.40866939700071

设计原则与上例相同，用齿轮副当量齿轮最大滑移率为设计目标函数。

模型载图如下：



模型的运动仿真图如下：

woodee

回复 hyfjy 的帖子

我也收到了图纸。只做了BG0932：

基本型的接触区：


零件接触区：

coalerwang

回复 hyfjy 的帖子

图中所示的接触区是加载条件下的吗？是否与TCA的结果对比过呢？

woodee

coalerwang 发表于 2011-2-24 12:11

                               
登录/注册后可看大图

回复 woodee 的帖子

图中所示的接触区是加载条件下的吗？是否与TCA的结果对比过呢？

不是加载条件下的。没有做TCA，也没有办法对比。
您能否做一下TCA，大家对比一下？

coalerwang

还不会做TCA，只是知道TCA也能得到无载、轻载条件下的接触区。
您是用什么工具模拟 动画中所示的接触区？

rongqing-wu

学了了