【正文】 泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 31 Z分界齒數(shù)時 基圓直徑大于齒根圓直徑時與基圓直徑小于齒根圓直徑情況下的建模原理和過程是相同的，操作步驟如下：建模過程中，需生成齒根過渡曲線，表達式中輸入齒根過渡曲線專用參數(shù) 0 1 1a c tr h v x y x?， ， ， ， ， ， ， 2 2 2t c cx y x y?， ， ， ， ， ，4c??， ，各參數(shù)含義及計算詳見【 齒根過渡曲線的建立】，齒輪建模時，先在表達式編輯器里輸入以下表達式： [degrees]a=tan(ac)*180/pi() [degrees]aa=arccos(2*rb/da) [degrees]ac=arccos(rb/rc) [degrees]an=20 [degrees]at=arctan(tan(an)/cos(beta)) [degrees]b=tan(aa)*180/pi() [degrees]beta=15 [degrees]beta1=360/p*h c= [mm]d=mt*z [mm]da=d+2*(ha+xnt)*mn [mm]df=d2*(ha+cxnt)*mn [degrees]fai=360/z [degrees]gama=。為此 ,只需要將上述所建立的齒輪實體模型的相關(guān)特征參數(shù) (齒數(shù)z、法面模數(shù) m、螺旋角β、變位系數(shù) xn、 齒輪厚度 h、 )進行更改即可。 圖 26 螺旋齒與圓柱體 泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 30 在“格式 /特征分組”中選擇生成的螺旋齒為組中的特征，命名為“ chi”，如下圖： 圖 27 創(chuàng)建特征集 表達式中輸入輪齒圓周陣列角度 360 /z???，使用“實例特征 /圓行陣列”，以角度 ? ，齒數(shù) Z為參數(shù)，以 ? ?000， ， 點為原點Z 軸為旋轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)圓行陣列，最終得到圖 28 所示的參數(shù)化的斜齒輪實體。如下圖所示 泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 29 圖 24 引導(dǎo)線串和剖面線串 使用“掃掠”命令，利用圖 24 提供的 引導(dǎo)線串和剖面線串 掃掠出一個螺旋齒。 圖 20 變位斜齒輪前端面輪廓 泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 28 接著還是使用“規(guī)律曲線 /根據(jù)方程”，把系統(tǒng)自定義變量 t t tx y z， ， 改變?yōu)? 3 3t t tx y z， ， 和 4 4 4t t tx y z， ， ，在xy 平面使用“中心和端點決定的圓弧”，以 ? ?00， 為中心，連接兩漸開線對應(yīng)端點，在前端面生成封閉的后端面齒廓，如右圖所示： 圖 21 變位斜齒輪端面輪廓 使用“基準(zhǔn)平面 /按某一距離”建立偏置 xy 平面距離為齒寬 h的基準(zhǔn)平面，如右圖所示： 圖 22 建立基準(zhǔn)平面 再使用“投影曲線”命令，得到真正的后端面輪廓， 圖 23 前后端面齒廓 為得到輪齒的準(zhǔn)確形狀 ,必需采用雙導(dǎo)引線和雙截面線的掃掠命令。 d 分度圓直徑 mtz 長度 mm da 齒頂圓直徑 d+2 ha 長度 mm fd 齒根圓直徑 d+2 hf 長度 mm r 分度圓半徑 d/2 長度 mm rb 基圓半徑 rcosat 長度 mm aa 齒頂圓壓力角 arccos(2 rb/da) 角度176。 nm 法面模數(shù) 5 長度 mm z 齒數(shù) 49 恒定 na 法面壓力角 20 角度176。 nm 法面模數(shù) 8 長度 mm z 齒數(shù) 49 恒定 na 法面壓力角 20 角度 176。各參數(shù)符號、含義及初值見表 表 6。按照 UG 軟件中的要求 ,所有的參數(shù)變量必須預(yù)先定義 ,并且表達式必須使用“參數(shù)表達式變量” ,所以在對齒輪進行三維建模前 首先要對其基本參數(shù)賦予初始值。一種情況是當(dāng) db＜ df 時，齒廓曲線全部由漸開線來構(gòu)成；另一種情況是當(dāng)db＞ df 時，齒廓曲線由漸開線和齒根過渡曲線兩部分共同構(gòu)成，齒數(shù)也是以上兩種情況的直接判斷。 變位斜齒輪的參數(shù)化設(shè)計 基于對稱方程的漸開線斜齒輪的參數(shù)化建模的方法同樣適用于變位斜齒輪的參數(shù)化設(shè)計。 5） 配湊中心距。 3） 提高齒輪的接觸強度。 齒輪經(jīng)變位修正法修正后，其齒形與標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形同屬一條漸開線，但其功用卻比標(biāo)準(zhǔn)齒輪的多，分以下幾點： 1） 減小齒輪傳動的結(jié)構(gòu)尺寸，減輕重量。所謂變位修正法就是以改變刀具與輪坯的相對位置來切制齒輪的方法。 為了改善標(biāo)準(zhǔn)齒輪的上述不足之處，就 必須突破標(biāo)準(zhǔn)齒輪的限制，對齒輪進行必要的修正。a 時無法安裝，當(dāng) a39。不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距 a的場合。 泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 23 4 變位斜齒輪的實體建模 概述 前面討論的 都是標(biāo)準(zhǔn)漸開線斜齒圓柱齒輪，它們的設(shè)計計算簡單，互換性好。 圖 17 生成斜齒輪實體 化實現(xiàn) 齒輪的參數(shù)化控制要求齒輪能夠?qū)崿F(xiàn)在其設(shè)計要求及結(jié)構(gòu)尺寸發(fā)生變化時 ,其模型也相應(yīng)地自動更新生成新的齒輪。 圖 13 引導(dǎo)線和引導(dǎo)線串 通過【曲面】／【掃掠】命令沿引導(dǎo)線對斜齒輪齒廓進行掃掠，得到單個斜齒。 圖 12 齒輪前后端面封閉齒廓曲線 為了得到輪齒的準(zhǔn)確形狀 ,必需采用雙導(dǎo)引線和雙截面線的掃掠命令。 進入草 圖環(huán)境，使用直線命令連接過度曲線齒根端點和原點，再利用中心和端點定圓弧命令連接另外兩個端點形成封閉的后端面輪廓。 再進入草圖環(huán)境，使用直線命令連接過度曲線齒根端點和原點，然后利用中心和端點定圓弧命令連接另外兩個端點形成封閉的前端面輪廓。 圖 10 參數(shù)化生成的新齒輪 基圓直徑大于齒根圓直徑 即 Z分界齒數(shù)時 標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪的基圓直徑大于齒根圓直徑時的參數(shù)化建模與基圓直徑小于齒根圓直徑情況下的參數(shù)化建模原理和過程是相同的，操作步驟如下： [degrees]a=tan(ac)*180/pi() [degrees]aa=arccos(2*rb/da) [degrees]ac=arccos(rb/rc) [degrees]an=20 [degrees]at=arctan(tan(an)/cos(beta)) 泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 18 [degrees]b=tan(aa)*180/pi() [degrees]beta=15 [degrees]beta1=360/p*h c= [mm]d=mt*z [mm]da=d+2*ha*mn [mm]df=d2*(ha+c)*mn [degrees]fai=360/z [degrees]gama=360/(4*z)+(tan(at)*180/pi()at) [degrees]gama1=beta1/2+gama [degrees]gama2=beta1+gama [mm]h=40 ha= hac= [mm]mn=5 [mm]mt=mn/cos(beta) n= [mm]p=pi()*d/tan(abs(beta)) p31=z [degrees]p32=fai [mm]r=d/2 [mm]r0=*mn [mm]rb=r*cos(at) [mm]rc=(xc^2+yc^2)^ t=0 theta=(mn*hacr0)/r/tan(v) [degrees]theta1=(mn*hacr0)/r/tan(v)*180/pi() theta2=(mn*hacr0)/r/tan(an) [degrees]theta3=(mn*hacr0)/r/tan(an)*180/pi() [degrees]theta4=(tan(ac)*180/pi()ac)arctan(yc/xc) [degrees]u=(1t)*a+t*b [degrees]v=(1t)*an+90*t [mm]x1=r0*cos(v) [mm]x2=r0*cos(an) [mm]xc=x2*sin(theta3)+y2*cos(theta3)+r*(theta2*sin(theta3)+cos(theta3)) [mm]xt=x1*sin(theta1)+y1*cos(theta1)+r*(theta*sin(theta1)+cos(theta1)) [mm]xt1=rb*cos(u)+rb*rad(u)*sin(u) [mm]xt2=xt1+2*tan(gama)*(yt1tan(gama)*xt1)/(1+(tan(gama))^2) 泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 19 [mm]xt3=xt2+2*tan(gama1)*(yt2tan(gama1)*xt2)/(1+(tan(gama1))^2) [mm]xt4=xt3+2*tan(gama2)*(yt3tan(gama2)*xt3)/(1+(tan(gama2))^2) [mm]xt5=xt*cos(theta4)+yt*sin(theta4) [mm]xt6=xt5+2*tan(gama)*(yt5tan(gama)*xt5)/(1+(tan(gama))^2) [mm]xt7=xt6+2*tan(gama1)*(yt6tan(gama1)*xt6)/(1+(tan(gama1))^2) [mm]xt8=xt7+2*tan(gama2)*(yt7tan(gama2)*xt7)/(1+(tan(gama2))^2) [mm]y1=mn*hac+r0*(1sin(v)) [mm]y2=mn*hac+r0*(1sin(an)) [mm]yc=x2*cos(theta3)y2*sin(theta3)+r*(theta2*cos(theta3)sin(theta3)) [mm]yt=x1*cos(theta1)y1*sin(theta1)+r*(theta*cos(theta1)sin(theta1)) [mm]yt1=rb*sin(u)rb*rad(u)*cos(u) [mm]yt2=yt12*1*(yt1tan(gama)*xt1)/(1^2+(tan(gama))^2) [mm]yt3=yt22*1*(yt2tan(gama1)*xt2)/(1^2+(tan(gama1))^2) [mm]yt4=yt32*1*(yt3tan(gama2)*xt3)/(1^2+(tan(gama2))^2) [mm]yt5=xt*sin(theta4)+yt*cos(theta4) [mm]yt6=yt52*1*(yt5tan(gama)*xt5)/(1+(tan(gama))^2) [mm]yt7=yt62*1*(yt6tan(gama1)*xt6)/(1+(tan(gama1))^2) [mm]yt8=yt72*1*(yt7tan(gama2)*xt7)/(1+(tan(gama2))^2) z=23 [mm]zt1=0 [mm]zt2=0 [mm]zt3=0 [mm]zt4=0 [mm]zt5=0 [mm]zt6=0 [mm]zt7=0 [mm]zt8=0 在建模的第三個步驟創(chuàng)建斜齒輪前、后端面齒廓過程中，需生成齒根過渡曲線，在表達式中順序輸入生成齒根過渡曲線的專用參數(shù)： 0 1 1a c tr h v x y x?， ， ， ， ， ， ， 2 2 2t c cy x y x y?， ， ， ， ， ，4c??， ，各參數(shù)含義及計算詳見【 齒根過渡曲線的建立】，按公式 4輸入過渡曲線方程；改變漸開線的 生成起始角 tan 180 /ca ??? ? ?。為此 ,只需要將上述所建立的齒輪實體特征的相關(guān)特征參數(shù) (齒數(shù) z、法面模數(shù) m、法面壓力角 ak、齒輪厚度 h、 )更改即可。 泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 17 圖 9 斜齒輪實體 齒輪的參數(shù)化控制的要求就是齒輪能夠?qū)崿F(xiàn)在其設(shè)計要求及結(jié)構(gòu)尺寸發(fā)生變化時 ,其模型也相應(yīng)地自動更新。 泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 16 圖 7 引導(dǎo)線串和剖面線串 利用“成形特征 /圓柱”，使用表達式中