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看一看:看一看;基于SolidWorks的渐开线齿轮建模

发布时间:2021-11-18 17:32:37 阅读: 来源:袖扣厂家

SolidWorks是面向产品级的机械设计工具,除具有强大的零件建模、装配、生成工程图等功能外,还可对产品进行动画制作、辅助制造、有限元分析和数据管理等,因此广泛利用于汽车制造、工程机械、航空航天及国防工业等各个领域。齿轮传动是现代机械中最多见的1种传动情势。渐开线齿廓的齿轮具有较好的传动性能,而且便于制造、安装和丈量,所以渐开线齿廓曲线是利用最多的齿廓曲线。在参数化设计进程中为了保证齿轮建模的准确性,常常需要对渐开线齿廓曲线进行精确绘制。将SolidWorks利用于齿轮3维模型的建立是非常方便同时又很精确的方法。本文详细介绍了用描点法、参数法和利用插件法等3种在SolidWorks中进行齿轮建模的方法和技能,具有很强的实用性。1 描点法齿轮建模描点法是齿轮建模最基本的方法。利用Solidworks进行齿轮零件的建模时,最辣手的1步是绘制精确的齿廓曲线草图。Solidworks不像Pro/E那样能够通进程序控制直接生成渐开线。要绘制比较精确的渐开线齿廓曲线棚户区改造是拆一还一码,首先需要建立合适的参数方程,计算曲线上若干点的坐标值,将这些点绘制出来。再用"插入曲线"的命令连接这些点,从而绘制出1条渐开线齿廓曲线。有了齿廓曲线草图,就可以够通过拉伸、放样或扫描等命令来建立齿轮的3维模型了。1.1渐开线齿廓曲线的数学模型

建立如图1所示的直角坐标系。设渐开线上任1点的坐标为(z,y,x)。渐开线的参数方程可表示为

1.2描点绘制齿廓曲线将基圆半径公式代入(1)式,并将φ值离散化。例如将φ在取值范围内均分为20等份,利用Matlab软件将φ初值设为0,终值设为φmax。通过Matlab计算可得到渐开线上21个型值点的坐标值,将其存为文本文件的格式。在solidWorks中插入自由端点曲线,调用此渐开线上型值点的坐标文件,可生成齿轮轮廓的渐开线曲线。用上述方法生成1段模数m=2、齿数z=21的直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓,结果如图2所示。

渐开线具有"基圆内无渐开线"的特性,因此当基圆直径大于或小于齿根圆直径时齿廓曲线的情况是不1样的。计算临界时齿轮的齿数:

因此当齿轮齿数z≥42时,基圆直径小于齿根圆直径,齿轮齿廓曲线自齿根圆至齿顶圆均为渐开线;当齿轮齿数名ρf≈0.38m=0.76作出齿根过渡曲线。接下来用齿槽中心角的角平分线镜像刚才得到的曲线,就得到标准直齿圆柱齿轮的1个齿槽的齿廓曲线,如图3所示。

图中中心角的1半为:

1.3齿轮建模用"拉伸"特点生成1个圆柱,其直径等于齿顶圆直径。用上面做出的齿槽的齿廓曲线草图在圆柱上利用"拉伸切除"特点切出1个齿槽,"阵列"特点即可得到标准直齿圆柱齿轮的3维模型,如图4所示。

也可对齿槽的齿廓曲线草图利用"放样"、"扫描"等特点生成斜齿轮、锥齿轮及蜗轮蜗杆。由前面描点法的建模进程可以看出,首先要建立齿廓曲线的数学模型,求取曲线上点的坐标,然后根据坐标值描绘出齿廓曲线草图,最后通过S0lidworks的3维建模功能建立齿轮的3维模型。取的点越多,求得的齿廓曲线的精度就越高。这类建模方法是1个通用的方法,只要建立不同的参数方程就可以够对各种不同齿廓形状的齿轮进行3维建模。但是从上文叙述的进程可以看出其进程比较繁琐强制拆迁有什么法律规定。为此给出了另外两种方法:参数法和利用插件法进行齿轮建模。2参数法齿轮建模参数法是利用描点法中论述的相应齿廓曲线算法编写程序,建立1个通用的齿轮模版文件。在进行齿轮建模时调用相应的模版文件,通过修改相应参数,自动生成所需要的齿轮模型。打开1个直齿圆柱齿轮的模版文件,如图5(a)所示,在"方程式"选项上点击右键。选"编辑方程式"弹出图5(b)所示的对话框。在该对话框内点击右侧第3个按钮"编辑所有"国家拆迁政策允许强拆吗,修改齿轮的参数。修改完成后重建模型,就得到新的齿轮3维模型了。(b)图5 参数法齿轮建模

该方法的难点在于模版文件的建立,不过,从Designmotor网站可以免费下载1些模版文件,如图6所示。从图中可以看出土地补偿费怎么计算。用该方法不但可以创建直齿圆柱齿轮模型,也能够创建斜齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆等。但是如果要对1种新的齿轮机构建模,例如渐开线齿球齿轮,就必须先创建新的模版。Designmotor网站提供的齿轮模型模版

插件法齿轮建模利用插件法是1种非常方便的齿轮建模方法。SolidWorks利用领域广泛,提供了丰富的数据接口,目前市场上有很多成熟的第3方插件可供选用,其中功能强且易学易用的插件之1为GearTrax,打开后界面如图7所示。在GearTrax当选定齿轮参数后,点击右下角"绘制",即可完成齿廓曲线绘制。以后在SolidWorks中通过拉伸、切除特点等1系列操作,终究可得到直齿圆柱齿轮的3维模型。GearTrax界面

填写螺旋角8的值可绘制相应斜齿轮模型,点击其它选项卡可选择创建锥齿轮、蜗轮蜗杆等的3维模型。另外,该插件还支持创建链轮、同步带轮、V带轮、花键等3维模型。4 结论3种建模方法的特点是:1)描点法是构建齿轮参数化模型通用的方法。它可以推行至各种不同齿廓曲线齿轮的建模。需要建立相应的齿廓曲线的数学模型,利用计算软件求得1系列离散点的坐标值,在3维造型软件中描点绘出齿廓曲线草图后,进行拉伸或切除等命令即可得到齿轮的3维模型。其进程较为繁琐。优点是只要建立精确的数学模型,多取些型值点就可以够获得较高的曲线精度,从而提高3维模型的精度。2)参数法需要有相应的模版文件。模版文件将描点法中的分析曲线、建立数学模型、计算型值点坐标等进程编写好程序,将程序内置,界面通常比较简单。对常常使用的标准齿轮建模,如直齿轮、锥齿轮和涡轮等。如果精度要求不是很高,用这类方法是很方便的。用户只需输入参数,就可以够方便而迅速地建立需要的模型了。3)利用插件法也是1种便捷的建模方法超过准建证面积会被强拆吗,但必须获得开发商授权。这3种在SolidWorks中建立渐开线齿轮3维模型的方法具有很强的实用性,实际使用时可根据情况灵活利用。对进1步进行齿轮有限元分析、齿轮啮合运动学和动力学分析等具有重要意义。 (end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章