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[原創] 格里森制弧齒錐齒輪副的設計與精密建模

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少校

笑天

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樓主
發表于 2014-8-29 09:33:06 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
格里森制弧齒錐齒輪副是我國用得較多的一種相交軸傳動機構,廣泛運用于汽車,拖拉機,運輸機械等各行各業機構中。這類零件又是機械設計的基礎零件,要進行優化設計及精密建模有一定的難度,下面就這類零件的設計,運用UG二次開發的“OPEN GRIP”在UG界面中快速精確建模,作一個全面的介紹。
設計計算是通過自已編制的軟件進行的,除根據輸入的各種必要參數外,考慮到目前弧錐齒輪有走精鍛,精鑄,粉未冶金,注塑的路,進行直接成型,故對模型的要求較高,要求能達到可以直接利用精雕機或者精密加工中心成型,可以得到精密的電極以供近凈成形技術的應用。故在軟件中對齒輪副的齒面離散點進行大量的數據計算,直接輸出齒面點坐標的數據庫,再通過UG的二次開發功能,在預先編制好的開發語言程序的驅動下,快速準確地進行建模,再從UG的運動仿真系統中直接看到在工作狀態下嚙合的印痕。
計算的界面:





軟件需要根據設計要求,給出相應的模數,大小輪的相應齒數,基本齒形角,齒寬中點螺旋角,螺旋方向,軸交角等基本參數,然后計算出齒輪副的徑向,切向變位系數,齒寬,刀盤直徑的推薦值,這些值可以根據自己的需要進行適當修改,以滿足設計的需要。然后軟件給出所有計算參數值,并給出推薦的修形值,可以對齒輪副的沿齒高方向的齒形進行頂部修緣或者對大輪進行齒根修緣,不推薦對小輪的根部修緣,對沿齒長方向的大小端進行適當的修緣,可以修成橋式或者全圓弧式,目標是滿足在嚙合中避開邊緣接觸,保證嚙合區在齒中部略偏小端,如果有特殊需要,也可以滿足在小輪有一定軸向移動時,可以基本上不影響正常嚙合的修形。(也是就滿足小輪在使用時對安裝距可以在一定范圍內變化這類要求,是電動工具中,對這類零件提出的特殊要求)


二次開發直接把數據導入UG界面;


導入小輪齒面點及零件截面線條:



通過這些點,可以快速地自動聯接成樣條線集,進而作成齒曲面,再作出齒槽的實體,對零件的截面線條繞成的基體進行布爾求減得到精確零件。
導入點的動畫:





做成單個齒槽實體的過程:





完成一個小輪的過程:





二個零件同時完成精確建模的全過程:





這組齒輪進行嚙合時得到的嚙合區域:





還有幾個附件是圖片文件,因為較大,超過了250K而不能直接貼上,只能壓縮后發上來,可以根據本文的介紹看到對應的圖。


5.rar (309.08 KB, 下載次數: 105)

4.rar (421.73 KB, 下載次數: 82)

3.rar (307.3 KB, 下載次數: 78)
2.rar (260.09 KB, 下載次數: 120)


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本人聲明此帖為本人原創帖,未經允許,不得轉載!

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少校

笑天

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沙發
 樓主| 發表于 2014-8-29 09:49:40 | 只看該作者
還有一個附件是可以直接在UG中使用的二次開發文件,這對齒輪副的實體成型程序,已經經過UG的OPEN GRIP處理后得到的grx文件。解壓后放在沒有中文路徑的文件夾中,在任何UG的空白界面下,按“CTRL+G”,然后找到這個文件點擊,就可以生這對精密弧齒錐齒輪副了。
Z0.rar (252.8 KB, 下載次數: 295)

這對齒輪副的計算記錄文件如下:

    弧齒錐齒輪副設計表         軟件作者:hyfjy
    本軟件已經中國國家版權局登記    證書號:軟著登字第 0229820 號
第一部分  輸入參數       計算日期:2014-08-29
模數:M= 5       齒數: Z=         8             38
法向齒形角:          α= 20 度     齒寬中點螺旋角:β= 35 度
螺旋線旋向:        小輪左旋          大輪右旋
徑向變位系數:       X  =           .37          -.37
切向變位系數:       Xt =           .195         -.195
齒高系數:           Ha'=         .85  (系統默認值)
頂隙系數:           c' =         .188  (系統默認值)
軸交角:          設計兩軸夾角為 70 度
刀具直徑Do= 177.8    刀盤號數: 7    刀尖圓弧 r= 1.25
    第二部分   計算參數輸出表(作圖部分)
節圓直徑          d=             40            190
節錐角            E=            10.4558543046027  59.5441456953973
節錐距            R=            110.206265247084
齒寬              b=           30
齒頂高           ha=            6.1           2.4
齒根高           hf=            3.33999996781349            7.03999996781349
全齒高            H=            9.43999996781349
頂圓直徑          D=             51.9974193163716            192.432996820842
頂錐角           Ea=            14.11095      61.28007
根錐角           Ef=            8.71993       55.88905
輪冠距           Ak=            107.269277968205            53.7918798086484
中點模數         Mm=             4.31945792889498
中點法向模數    Mfm=               3.53829279267462
中點弧齒厚      Sfm=   7.56362566256201         3.55224898115427
中點分度圓弦齒厚sm=    7.53732816332396            3.55221690428748
中點分度圓弦齒高hm=    5.4149069384103             1.95193467237275
大端分度圓螺旋角βs=    40.7495690135708
大端分度圓周節  Ps=   15.7079632679489
大端分度圓弧齒厚Sf=    10.6066260157644            5.10133725218455
大端分度圓弦齒厚S大=    10.4868306847931            5.10117978493498
大端分度圓弦齒高h大=    6.78754359861643            2.41735593762657
    第三部分   計算參數輸出表(非作圖部分)
齒數比 U= 4.75   齒寬系數F= .272216828442009
齒根角           Of=            1.73592       3.6551
齒頂角           Oa=            3.6551        1.73592
當量齒數Z當= 14.8002285322373  136.392262711561 冠輪齒數Z冠= 44.0825060988337
中點端面重合度Et= 1.09537527542097  中點軸向重合度En= 1.54799272590381
中點總重合度: E總= 1.89634608483121
中點法面當量齒輪重合度Env=  1.54388109827838
小端面端面模數Ms=  3.63891585778996 建議大端齒根倒圓: R= 1.5 小端齒根倒圓: r= 1.1
小端面分度圓弧齒厚Sx= 7.71932392128251  3.7126674045818   計算時間:08:14:27


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少尉

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發表于 2014-11-26 22:02:57 | 只看該作者
插件怎么買?
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列兵

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發表于 2015-1-18 17:03:25 | 只看該作者
真心好資料,學習下,求樓主給個使用版
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中尉

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發表于 2015-3-3 00:11:27 | 只看該作者
呵呵,都已經版權局授權了的,牛
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發表于 2015-5-5 21:28:06 | 只看該作者
請問作者~這個軟件怎么購買?
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發表于 2015-5-5 21:41:06 | 只看該作者
支感謝樓主分享,啥也不說了,頂一個
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發表于 2015-5-11 12:26:14 | 只看該作者
學習學習向前輩致敬
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列兵

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發表于 2015-9-5 16:46:35 | 只看該作者
謝謝大大。很好的資料
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發表于 2015-9-25 15:27:02 | 只看該作者
謝謝樓主分享,最近在繪制一對螺旋傘齒,這款軟件對我很有幫助
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