双面加工的弧齿圆柱齿轮精确参数化设计与装配仿真.pdf

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1、2010年l0月机床与液压Oet．2010第38卷第19期MACHINETO0L&HYDRAULICSV01．38No．19DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．19．031双面加工的弧齿圆柱齿轮精确参数化设计与装配仿真汤兆平，孙剑萍。(1．华东交通大学机电工程学院，江西南昌330013；2．华东交通大学轨道交通学院，江西南昌330013)摘要：弧齿圆柱齿轮是一种新型齿轮，其齿形复杂，齿线呈弯曲的弧线，建模困难。分析其双面加工的过程和齿形展成原理，利用Pro／E的全相关特性，模仿其切削成形过程，实现弧齿圆柱齿轮的全参数化设计和精确建模，

2、并对生成的配对齿轮进行装配与运动仿真分析。关键词：参数化设计；运动仿真分析；Pro／E；弧齿圆柱齿轮中图分类号：TP391；TH122文献标识码：A文章编号：1001～3881(2010)19—108—4TheAccurateParametricDesignandAssemblySimulationoftheSpreadBladeCylindricalGearswithCurvilinearToothTraceTANGZhaoping，SUNJianping(1．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，EastChina

3、JiaotongUniversity，NanchangJiangxi330013，China；2．SchoolofRailwayTransportation，EastChinaJiaotongUniversity，NanchangJiangxi330013，China)Abstract：Thecurvilineartoothtracecylindricalgearisanewgear，itsjuggediscomplicatedandthetoothtrace~sumescurvedare．Itisdificultytobuilditsmode1．Itsspread

4、bladeprocessingandjuggedgeneratingprinciplewereanalyzed．Usingtheentirerel-evancecharacteristicofPro／E，thecuttingformingprocesswassimulatedtorealizethefullparametricdesignandaccuratemodeling．Assemblyandmotionsimulationofapairofmatinggearwasmade．Keywords：Parametricdesign；Motionsimulation

5、；Pro／E；Curvilineartoothtracecylindricalgear弧齿圆柱齿轮是一种新型齿轮，其轮齿的齿线是况如何，为后续的模具制造提供依据。一条弯曲的弧线(图1)，接触线长且关于中截面对1弧齿圆柱齿轮的加工称，具有传动平稳、噪声低、润滑性能良好、承载能1．1基本齿条力高、轮齿弯曲疲劳强度大等特点，可作为斜齿轮和人字齿轮的替代品用于高速重载场合。哑口口口匝[=](a)直齿轮(b)斜齿轮fc人字齿轮(d)弧齿线齿轮图1不同齿线的圆柱齿轮由于该齿轮研究历史不长，目前尚有许多理论和实际应用问题需要解决，因此借助强大的建模分析软(a)齿条外观图(h)中央

6、截面剖面图口件对其进行精确建模与分析，具有较高的理论与实用价值。／，，／，1作者模仿弧齿圆柱齿轮切削成形过程，以参数化的刀具截面形状尺寸绘制截面，以内、外刃弧齿线为＼＼、I＼＼司l轨迹，通过Pro／E的“VariableSectionSweep／cut”功fc1分度平面能，对齿轮毛坯切除一齿槽，再对该齿槽阵列，完成图2弧齿圆柱齿轮的基本齿条精确参数化齿轮建模。在此基础上，进行虚拟装配与弧齿圆柱齿轮由齿条刀具展成加工而成⋯，齿条运动仿真，便可检测建模方法正确与否、运动干涉情(图2)左右两侧凸凹齿面分别为P和q，它们是两个收稿日期：2009—08—17基金项目：华东交通

7、大学校立科研基金资助项目(06ZKQT01)；江西省载运工具与装备重点实验室资助项目作者简介：汤兆平(1970一)，男，硕士，副教授，研究方向为机械CAD／CAM。电话：0791—7046121，E—mail：tzp@ecjtu．jx．cn。第l9期汤兆平等：双面加工的弧齿圆柱齿轮精确参数化设计与装配仿真·109·圆锥面P和Q的一部分，且两圆锥的锥顶角相等df=d一2hf／齿根圆直径(锥顶半角等于齿条的齿形角，通常=20。)，锥P=pid／z／：}：分度圆齿距顶位置相反，两轴线平行，其间距为齿距之半(即e=p／2／分度圆齿槽宽t／2=丌m／2)。S：p／2／分度