圆弧齿螺旋锥齿轮副的曲面点集

hyfjy · 发表于 2011-1-3 20:04

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圆弧齿螺旋锥齿轮副是格里森制螺旋锥齿轮的重要特征，沿冠轮的分度圆截面的齿线是由盘形刀具直接生成的，这样的设计对机床的要求较低，运动的关系明确，理论分析也较为简单，故我国的螺旋齿锥齿轮副的设计采用了这一制式，加之我国多年来进口的切齿机床以格制为主，国产的切齿机床也是这样，所以这一制式在中国占了绝大部分的市场，作为齿轮设计人员，当然也在这方面投入较大的精力。
本人近期对圆弧齿螺旋锥齿轮副进行了曲面点集的研究，用软件可以很快把四个曲面的所有需要的点集进行显示，完全了由点到线，由线到曲面，由曲面到体的各环节。
第一步是用软件对基本参数进行计算，

软件计算的所有记录文件如下：

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:2011-01-03
模数:M=8       齿数:Z=       9          39
法向齿形角:       α=20度       齿宽中点螺旋角:β=37度
螺旋线旋向:                   小轮左旋       大轮右旋
径向变位系数       X=          .37       -.37
切向变位系数       Xt=          .15       -.15
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= 317.5 刀盘号数: 12.5 刀尖圆弧 r= 2
第二部分计算参数输出表(作图部分)
节圆直径       d=          72          312
节锥角          E=          12.994617    77.005383
节锥距          R=          160.099968769516
齿宽             b=          48
齿顶高          ha=          9.76       3.84
齿根高          hf=          5.34399994850159          11.2639999485016
全齿高          H=          15.1039999485016
顶圆直径       D=          91.020116139959          313.726921011446
顶锥角          Ea=          17.01909    78.91716
根锥角          Ef=          11.08284    72.98091
轮冠距          Ak=          153.80537121462          32.2583378085329
中点模数       Mm=          6.80074929760662
中点法向模数       Mfm=          5.43131988399784
中点弧齿厚       Sfm=          11.3833097511992          5.67968489566455
中点分度圆弦齿厚sm= 11.3579633077306          5.6796759668109
中点分度圆弦齿高hm= 8.40038876042198          3.0432614332901
大端分度圆螺旋角βs= 40.6509196700197
大端分度圆周节 Ps=  25.1327412287183
大端分度圆弧齿厚Sf= 16.6063925586768          8.52634867004155
大端分度圆弦齿厚S大= 16.4669550721194          8.52629501006063
大端分度圆弦齿高h大= 10.6891006866469          3.85309849740461
第三部分计算参数输出表(非作图部分)
齿数比 U= 4.33333333333333    齿宽系数F= .299812675598345
齿根角          Of=          1.91177    4.02447
齿顶角          Oa=          4.02447    1.91177
当量齿数Z当= 18.1327347570034  340.492463770395 冠轮齿数Z冠= 40.024992192379
中点端面重合度Et= 1.10336123502288  中点轴向重合度En= 1.69296900744254
中点总重合度: E总= 2.02077957113392
中点法面当量齿轮重合度Env=  1.62214671794883
小端面端面模数Ms=  5.60149859521324 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= 11.6275855736235  5.970041262192 计算时间:15:39:48

软件目前可以自动生成四个曲面的所要点集，

这是小轮工作面（凹面）的样条线，

小轮凹面样条线.gif

这是小轮工作面的所有点集与样条线重合的图：

小轮凹面点集.gif

这是输入的锥齿轮副的所有曲面的点集图：

所有点集.gif

把这对螺旋锥齿轮副的样条线集和四个曲面的点集文件经压缩后也发上来，供有兴趣的朋友验证：

1.rar (57.44 KB, 下载次数: 54)

Z11.rar (64.68 KB, 下载次数: 43)

Z12.rar (64.15 KB, 下载次数: 42)

Z21.rar (64.18 KB, 下载次数: 40)

Z22.rar (64.66 KB, 下载次数: 39)

文件1是样条线文件，解压后是“igs”格式，用三大软件（UG，SW及PROE）均可打开。

在打开的文件中点“文件”，“执行”，“Grip调试”，再分别找到已解压的“Z11.grx”，这是小轮的凹面点集文件，“Z12.grx”，这是小轮的另一面点集文件，“Z21.grx”这是大轮一面的点集文件，“Z22.grx”这是大轮的另一面点集文件。点击“OK”打开后，先用“单步”，下面如果用“单步”或“单步/进入”，放大后可以看到一个点一个点输入到文件中，如果点“继续”则完成所有点的输入过程。这一过程也是很有趣的。有兴趣的朋友试试看？

hyfjy · 发表于 2011-1-4 20:13

没人来看？太深？太浅？不关心？没意思？只能自己顶一下了。

阿懵 · 发表于 2011-1-4 20:33

主要是不是很懂！学习一下再说！
谢谢楼主！

空穴来疯 · 发表于 2011-1-4 21:37

谢谢版主，也想尝试下用PROE5.0及以上点集建一对格里森齿轮副

hyfjy · 发表于 2011-1-5 19:53

回复空穴来疯的帖子

文件1解压后是一个“igs”文件，可以任意版本的UG中打开，也可以在PROE及SW的任意版本中打开，有了所有建模所需要的样条线集，这对格里森制的螺旋锥齿轮副就可以完成建模了。谢谢关注。多谢多谢。

pao405 · 发表于 2011-1-10 21:47

呵呵，我刚下来，先看看。顺便问一下，你是做逆向的吗？

hyfjy · 发表于 2011-1-11 18:50

回复 pao405 的帖子

我不是搞逆向的，是搞设计的，从原始参数得出所有设计参数，并在软件中完成作图所需要的文件。

powerxun · 发表于 2011-2-25 21:10

费老师您好，看了您的大作，很佩服，请问你这个齿面点集是根据加工原理用数值方法逼近的吗？还是有其他逼近方式？Gleason齿轮貌似没有解析的空间几何建模公式啊？算这么多点用普通PC需要多长时间啊？

hyfjy · 发表于 2011-2-25 21:19

回复 powerxun 的帖子

格里森制的圆弧齿锥齿轮副的理论与加工是一致的，故这种制式在理论分析上明了，可靠，我主要是从理论分析找到各点的座标值，再用三维软件表现出来，一套圆弧齿螺旋锥齿轮副的计算，也就是分把钟吧，从三维模型的啮合效果看，应该是可靠的。

dingxinran · 发表于 2011-7-24 18:30

哈哈很有意思我照做了哈哈谢谢楼主分享

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