数字化对弧齿锥齿轮副建模

hyfjy

论坛上有朋友对参数化与数字化建模说了不同的意见，我以为目前如果仅限于参数化建模，而实际得到的模型精度又较差，就该另寻道路，数字化建模就是基于这样的想法进行的实践，根据有关的模型数学原理，对空间大量的点座标进行精确计算，得到大量的点集，利用三维软件二次开发功能中自动处理大量点集，用特定的点组成样条线，再进而组成曲面，组成实体，从软件提供的误差分析结果看，齿面与样条线的最大误差在0.003左右，这个精度从运动仿真的结果看，已不足以影响模型的表达了，故得到的啮合分析较为理想，试想如果进一步提高点的密度，可能会做出更精确的模型，这实际上已比目前各种资料上介绍的参数化做弧齿锥齿轮模型要优越得多了。下面是一个例子；
有一对模数为7.95，齿数6比37，齿形角为22.5度，中点螺旋角为35.7度，经软件计算，得到的结果为：



三维模型图：



运动仿真的啮合：



经处理可以直接导入UG得到模型的文件：

Z0.rar (266.5 KB, 下载次数: 153)

2011-11-8 21:21 上传

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得到的计算文件如下：

    弧齿锥齿轮副设计表         软件作者：hyfjy
    本软件已经中国国家版权局登记    证书号：软著登字第 0229820 号
第一部分  输入参数       计算日期:2011-11-08
模数:M= 7.95    齿数: Z=         6             37
法向齿形角:          α= 22.5 度   齿宽中点螺旋角:β= 35.7 度
螺旋线旋向:        小轮左旋          大轮右旋
径向变位系数:       X  =           .38          -.38
切向变位系数:       Xt =           .25          -.25
齿高系数:           Ha'=         .85  (系统默认值)
顶隙系数:           c' =         .188 (系统默认值)
轴交角:          系统默认两轴夹角为90度
刀具直径Do= 304.8    刀盘号数: 12    刀尖圆弧 r= 1.9875
    第二部分   计算参数输出表(作图部分)
节圆直径          d=             47.7          294.15
节锥角            E=            9.21102654081668  80.7889734591833
节锥距            R=            148.996235271231
齿宽              b=           45
齿顶高           ha=            9.7785        3.7365
齿根高           hf=            5.23109994882345            11.2730999488235
全齿高            H=            15.0095999488235
顶圆直径          D=             67.0048218283095            295.346211767872
顶锥角           Ea=            13.5378       82.79974
根锥角           Ef=            7.20026       76.4622
轮冠距           Ak=            145.509744176083            20.1616803823964
中点模数         Mm=             6.74946631084753
中点法向模数    Mfm=               5.48113040635049
中点弧齿厚      Sfm=   12.4218536550884         4.79762536286994
中点分度圆弦齿厚sm=    12.33930755994              4.79762207424453
中点分度圆弦齿高hm=    8.69623663080596            2.94898124592
大端分度圆螺旋角βs=    39.191232372479
大端分度圆周节  Ps=   24.9756615960388
大端分度圆弧齿厚Sf=    17.7044215343012            7.27124006173766
大端分度圆弦齿厚S大=    17.3109900790721            7.27122108758762
大端分度圆弦齿高h大=    11.382060077029             3.74369284404433
    第三部分   计算参数输出表(非作图部分)
齿数比 U= 6.16666666666667     齿宽系数F= .302021053874835
齿根角           Of=            2.01077       4.32677
齿顶角           Oa=            4.32677       2.01077
当量齿数Z当= 11.3497314506197  431.605065441616 冠轮齿数Z冠= 37.4833296279826
中点端面重合度Et= 1.01145048011995  中点轴向重合度En= 1.52497961660972
中点总重合度: E总= 1.82991663875981
中点法面当量齿轮重合度Env=  1.42588814128212
小端面端面模数Ms=  5.54893262169506 建议大端齿根倒圆: R= 2.4 小端齿根倒圆: r= 1.7
小端面分度圆弧齿厚Sx= 12.3573134842672  5.07517247531473   计算时间:20:25:46

weihai1028

看到你的模型不由想到两个问题：
1、机械设计介绍的圆锥齿轮中，印象中记得好像有以下几种：① 直齿锥齿轮 ② 斜齿锥齿轮 ③ 弧齿锥齿轮 ④ 零度锥齿轮⑤ 奥利康锥齿轮 ⑥ 克林根贝尔格锥齿轮  ⑦ 准双曲面齿轮  不知道这些齿轮都有什么联系？ 实际的应用中用得最多的是哪种锥齿轮？比如汽车的后桥传动系  还有就是什么格利森（格里森？）又是什么？  以上楼主给的应该是弧齿锥齿轮？？
2、以上楼主三维建模时是用车刀去切毛坯，和实际很是类似，不知道这刀什么样建模的？和平时直接采用齿型直接建模后阵列生成模型的区别是？

charlie_hsl

请问楼主的齿轮接近哪种齿制，格,克，奥？

hyfjy

我做的是格里森制的圆弧齿锥齿轮副，这是目前国内使用较多，使用年代较长，国内的切齿设备也较多的，建模也较成功的一种，目前尚未见有把等高齿弧齿锥建模成功的模型发上来呢，等高齿还有摆线齿线的，但格制的也有圆弧齿线的等高齿。

hyfjy

weihai1028 发表于 2011-11-8 22:16

                               
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看到你的模型不由想到两个问题：
1、机械设计介绍的圆锥齿轮中，印象中记得好像有以下几种：① 直齿锥齿轮 ...

我的这个齿槽实体其实是用齿面的点座标建立的，原先是建立一个实体的齿栽在锥体上进行建模的，过程中要用面代换功能，而二次开发中没有这一功能。后来发现建立齿槽用布尔运算相减相当可靠，就改过来了。这样就能一气哈成了。当然，在建立齿槽实体时，要大于齿的基体，这样齿形的边缘才有可延展性。目前的困难是到目前为止，尚不能完整地做出小轮齿数较少时，当轴承台阶大于齿根时螺旋锥齿轮大端收尾，当然，只要充分计算大庙延伸后的齿面点座标，是能做出完美的收尾的，正在考虑对软件升级做出可以选择的小轮螺旋锥齿轮大端收尾程序。

dacheng459

敬佩费老！

qqqhhh

收我做徒弟怎么样

good-ug

费老你好！！！请问你的软件有出售吗？我很想买到这样的软件！！！！请回复！！谢谢！！我的邮箱good-hao@sohu.com

qidian

如何得到齿面方程的？参考的什么书籍？又是什么方法加工出来的？

qidian

qidian 发表于 2012-3-12 16:56

                               
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如何得到齿面方程的？参考的什么书籍？又是什么方法加工出来的？

谢谢费老师不吝赐教，初步接触，还望多多指导，我的研究生课题是弧齿锥齿轮的测量建模，不知费老师是否建议我看《弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮--啮合原理、齿坯设计、加工调整和齿面分析计算原理》以及《弧齿锥齿轮和准双曲线齿轮加工调整原理》这两本书，感觉看起来很是吃力，不知基础的我该从何看起？谢谢