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专利号: 2020105579853
申请人: 西安航空学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种渐开线齿廓的非圆齿轮副三维实体建模方法,其特征在于包括如下步骤:(1)设定非圆齿轮副主动轮与从动轮之间的中心距及传动比函数,列出主动轮节曲线、从动轮节曲线在极坐标系下的方程;

(2)进行坐标转换,将主动轮节曲线、从动轮节曲线在极坐标系下的方程转化为笛卡尔坐标系下的方程;

(3)令主动轮转角φ1在0~2π之间进行线性插值,在EXCEL表格中计算不同转角值所对应的主动轮节曲线、从动轮节曲线上的点坐标值;

(4)将计算得到的主动轮节曲线、从动轮节曲线上的点坐标值分别保存在记事本文件中,将记事本文件的后缀名由txt修改为dat;

(5)打开UG NX软件,将步骤(4)得到的dat记事本文件导入,以连点成线的方式分别生成主动轮节曲线、从动轮节曲线;

(6)创建齿坯

在UG NX中测量主动轮或者从动轮的节曲线长度L,设定与主动轮、从动轮共轭的圆柱形插齿刀的齿数为z,则插齿刀的模数* *

选择主动轮节曲线进行曲线偏置,设定齿顶高系数ha ,偏置距离为ha=ha×M,得到主动轮齿顶曲线,沿Z轴负方向对其进行拉伸,得到主动轮齿坯;采用同样的方法,选择从动轮*节曲线为对象,偏置距离为ha=ha ×M,得到从动轮齿顶曲线,沿Z轴负方向对其进行拉伸,拉伸距离与主动轮齿坯相同,得到从动轮齿坯;

(7)创建插齿刀的三维模型

在UG NX软件中新建模型文件,生成齿廓为渐开线的圆柱形插齿刀实体模型,计算插齿刀分度圆直径D=M×z,在插齿刀的一个端面上,以端面中心为圆心,以D为直径画出分度圆草图;

(8)将齿坯与插齿刀进行装配

在UG NX软件中新建装配文件,将主动轮齿坯与插齿刀装配在一起,主动轮节曲线与插齿刀分度圆相切,在主动轮齿坯上以X轴负半轴与节曲线的交点为对象,在插齿刀上以任意一个轮齿在分度圆上的中心点为对象,两点重合,得到主动轮齿坯与插齿刀装配文件;

从动轮齿坯与插齿刀进行装配时,从动轮节曲线与插齿刀分度圆相切,除此之外,在从动轮齿坯上以X轴负半轴与节曲线的交点为起点,在节曲线上取距离起点弧长为 的点为对象,在插齿刀上以任意一个轮齿在分度圆上的中心点为对象,两点重合,得到从动轮齿坯与插齿刀装配文件;

(9)运动仿真

在UG NX中打开主动轮齿坯与插齿刀的装配文件,切换到运动仿真模块,依据设定连杆、设定运动副、设定驱动、设定约束、设定追踪、设定解算方案、求解计算的步骤,进行运动仿真,运动仿真的求解过程中会在每一个计算步保存插齿刀的位置及模型;

采用同样方式,进行从动轮齿坯与插齿刀的装配模型运动仿真过程;

(10)非圆齿轮实体模型提取

主动轮齿坯与插齿刀装配模型运动仿真求解完成后,点击几何体—提升体进行操作,在提升体对话框中选择主动轮齿坯为提升的目标对象,点击确认,完成提升体的设置;将部件导航器中的提升体选择为目标,得到主动轮的三维模型;

从动轮的三维实体模型提取方式及步骤与主动轮相同,得到从动轮的三维模型;

(11)非圆齿轮副的创建

在UG NX中新建装配文件,完成主从动轮的装配,在零位线处,保证主动轮的齿槽与从动轮的轮齿刚好啮合,得到非圆齿轮副三维模型。

2.根据权利要求1所述的渐开线齿廓的非圆齿轮副三维实体建模方法,其特征在于:所述(8)将齿坯与插齿刀进行装配具体如下:在UG NX软件中新建装配文件,将主动轮齿坯与插齿刀装配在一起,主动轮节曲线与插齿刀分度圆相切,在主动轮齿坯上以X轴负半轴与节曲线的交点为对象,在插齿刀上以任意一个轮齿在分度圆上的中心点为对象,两点重合,得到主动轮齿坯与插齿刀装配文件;

从动轮齿坯与插齿刀进行装配时,从动轮节曲线与插齿刀分度圆相切,除此之外,在从动轮齿坯上以X轴负半轴与节曲线的交点为起点,在节曲线上取距离起点弧长为 的点为对象,在插齿刀上以任意一个轮齿在分度圆上的中心点为对象,两点重合,得到从动轮齿坯与插齿刀装配文件。