基于Matlab和UG的弧齿锥齿轮三维造型技术.pdf

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1、-6·重型机械2011N仉2·新技术新设备·基于Matlab和UG的弧齿锥齿轮三维造型技术刘光磊，田跃军，樊红卫，王毛彦(1．西jB工业大学机电学院，陕西西安710072；2．第二炮兵驻科工集团型号办，北京100830)摘要：弧齿锥齿轮三维几何造型是基于ANSYS进行弧齿锥齿轮应力分析的必要基础。精确的弧齿锥齿轮三维几何模型通常是基于Matlab计算生成的齿面离散数据点建立的。根据弧齿锥齿轮的加工原理，在Maflab中获取弧齿锥齿轮的齿面方程；对齿面进行网格划分，然后使用网格节点的坐标在UG／OpenGRIP环境中建立相互独立的分片曲面，对分片

2、曲面进行修补缝合生成实体模型，阵列后建立的弧齿锥齿轮的三维实体模型精确可靠，为基于ANSYS的弧齿锥齿轮有限元静动力分析奠定良好基础。关键词：弧齿锥齿轮；Matlab；UG／OpenGRIP；三维造型中图分类号：THI28文献标识码：A文章编号：1001—196X(201IJ02—0006—04ThreedimensionalmodelingtechnologyforspiralbevelgearbasedonMatlabandUGLIUGuang．1ei，TIANYue．Jun，FANHong．wei，WANGMao．yan(1．School

3、ofMechatronics，NorthwesternPolyteehniealUniversity，Xi’an710072，China2．ModelOffice，SecondaryArtilleryCorporation，Beijing100830，China)Abstract：SpiralbevelgearthreedimensionalgeometricmodelingisprerequisiteforstressanalysisofspiralbevelgearbasedOtlANSYS．Theprecisespiralbevelgea

4、rthreedimensionalgeometricmodelisestablishedbasedontoothfacediscretedatapointgeneratedbyMatlabcalculation．ThetoothsurfaceequationofspiralbevelgearisobtainedinMatlab；thegearsurfaceissubjecttomeshingandthenadoptingcoordinateofmeshingnodestoestablishmutuallyindependentsegmented

5、CurvesinUG／OpenGRIP，andthesegmentedcurvesaresubjecttorepairingandsewingtogeneratesolidmodel，thethreedimensionalsolidmodelofspiralbevelgearestablishedafterarrayingispreciseandreliable，whichlaysafavorablefoundationforfiniteelementstaticanddynamicanalysisofspiralbevelgearbasedo

6、nANSYS．Keywords：spiralbevelgear；Matlab；UG／OpenGRIP；threedimensionalmodeling的齿面接触应力、齿根弯曲应力和各种动态应力1月IJ青是研究其强度和振动特性的常用方法。由于弧齿弧齿锥齿轮传动平稳、承载能力高、啮合噪锥齿轮齿面几何形状复杂，故通常依据齿轮啮合声小，是现代机械动力系统中传递动力和运动的原理并采用计算机编程的方法来建立弧齿锥齿轮重要部件，在直升机、舰船、汽车、机床和工程的齿面数学模型。早期的弧齿锥齿轮设计与分析机械等工业领域中应用广泛。程序多采用Fo~ran语言编写，

7、程序显得复杂冗采用ANSYS等有限元软件分析弧齿锥齿轮长、且显示功能较弱。Matlab软件擅长处理数组的各种运算，且图形显示功能强大，适合于弧齿收稿日期：2011一Ol一20；修订日期：2011—02—18锥齿轮的齿面建模过程。借助商用软件进行齿轮作者简介：刘光磊(1962一)，男，西北工业大学机电学院，博士，副教授。主要研究方向为机械系统及其关键零静动态性能分析时，首先需要把Matlab所建立部件工作能力分析与评价。的齿面模型导人到UG或PRO／E等三维几何造重型机械·7·型软件中生成弧齿锥齿轮的三维几何模型，然后再将其导人ANSYS或ABA

8、QUS等有限元软件中完成应力分析。利用Matlab生成的弧齿锥齿轮齿面通常是m×n个数据点形式，将其直接导入到UG中后，依然为点阵形式，需要手动逐个选