摆线齿轮齿廓展成的CAD研究
基于AutoCAD的渐开线斜齿圆柱齿轮三维造型探讨
基于AutoCAD的渐开线斜齿圆柱齿轮三维造型探讨王美蓉【摘要】随着CAD技术的不断成熟,应用CAD对机械零件进行三维造型越来越广泛,斜齿圆柱齿轮由于结构较复杂,在三维造型时需解决两个关键问题:一是绘制齿廓渐开线,二是创建斜齿圆柱齿轮的齿廓曲面.AutoCAD软件不仅具有强大的二维绘图功能,近年来三维绘图也得到了很大开发.本文描述了创建斜齿轮模型的思路和方法,并基于AutoCAD软件强大的二维绘图功能详细介绍了绘制斜齿轮齿廓渐开线的方法,避免了繁杂的数据计算;运用AutoCAD软件的“扫掠”命令实现了斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的创建,解决了渐开线斜齿圆柱齿轮三维造型的两个关键问题.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2015(050)004【总页数】4页(P113-115,108)【关键词】渐开线;斜齿轮;AutoCAD;齿廓曲面;三维造型【作者】王美蓉【作者单位】西安铁路职业技术学院机电工程系,陕西西安710014【正文语种】中文【中图分类】TP1260 引言在竞争激烈的制造业市场，一个三维模型抵得上一千张二维绘图[1]。
三维模型能更直观清楚的表达零件的结构形状，更准确的表达工程师的设计意图，如果采用三维造型设计，产品开发的效率和准确性会有极大的提高[2]，无疑三维造型是使企业具有更有效、更高产和更具竞争力的产品设计途径。
齿轮机构是现代机械中应用最广泛的一种传动机构，且绝大部分机械中所用的齿轮是渐开线齿轮，其中渐开线斜齿圆柱齿轮由于具有啮合性能好、承载能力强以及不产生根切的最少齿数少而被广泛应用于机械设备上。
AutoCAD 作为一款绘图软件不仅具有强大的二维绘图功能，近年来三维绘图功能也有了很大发展，且无需绘图人员懂的编程，非计算机专业人员可很快上手，很方便的进行零件的三维造型。
本文正是基于AutoCAD 介绍渐开线斜齿圆柱齿轮三维造型的思路和方法。
1 斜齿轮的结构和三维造型分析图1 所示为一渐开线斜齿圆柱齿轮零件图，斜齿轮和其他齿轮一样由轮缘、轮毂和轮辐三部分构成。
基于AutoCAD的渐开线斜齿圆柱齿轮三维造型探讨
基于AutoCAD的渐开线斜齿圆柱齿轮三维造型探讨1. 前言介绍：- 研究目的和意义- 论文结构思路2. AutoCAD 基础知识介绍：- AutoCAD 软件简介- AutoCAD 三维建模基础知识3. 渐开线斜齿圆柱齿轮的原理与特点：- 渐开线斜齿圆柱齿轮的工作原理- 渐开线斜齿圆柱齿轮的特性4. 渐开线斜齿圆柱齿轮的三维造型过程：- 渐开线斜齿圆柱齿轮三维建模的基本步骤- 渐开线斜齿圆柱齿轮三维造型的方法和技巧5. 实例分析：基于 AutoCAD 的渐开线斜齿圆柱齿轮三维造型应用：- 一个渐开线斜齿圆柱齿轮的三维造型实例讲解- 渐开线斜齿圆柱齿轮的三维造型应用案例6. 结论与展望：- 研究心得和总结- 下一步研究方向一、前言介绍随着巨大的市场需求和人类社会生产力的不断发展，机械制造业得到了广泛的应用和发展。
而对于现代机械制造业生产过程中的传动系统而言，齿轮是其中至关重要的部分。
齿轮可通过相互啮合的方式实现转动能量的传递，常见的有带齿轮、齿条齿轮和斜齿轮等不同类型的齿轮。
其中斜齿轮，由于具有大传动比、转矩大、速比准确高、噪声小和平稳运行等优点，因此被广泛用于现代机械制造行业。
而与此同时，随着计算机技术的飞速发展，“三维建模”凭借其更加直观、准确、高效的特点，逐渐成为了现代机械制造行业中广泛应用的生产工具之一。
而AutoCAD作为一个全球著名的三维建模软件，被广泛地应用于机械制造、建筑设计和室内设计等领域，同时其强力的编辑工具和直观易懂的用户界面也让其成为了许多机械工程师和设计师的首选软件之一。
本文旨在研究基于AutoCAD的渐开线斜齿圆柱齿轮三维造型探讨，为现代机械制造领域的技术人员提供一个基于AutoCAD三维建模的斜齿轮制造基础。
本文将按照以下部分描述：第一部分将介绍AutoCAD建模的基础知识，第二部分将介绍渐开线、斜齿轮的原理及其特点，并在第三部分探讨基于AutoCAD的渐开线斜齿圆柱齿轮三维造型过程。
CAD在齿轮三维造型中的应用
CAD在齿轮三维造型中的应用文章对直齿圆柱齿轮的视图及空间结构进行了分析，针对齿轮的二维视图进行了三维造型，描述了CAD创建齿轮模型的思路与技巧，即将齿轮结构分解为三部分，使其作图简单直观，最后将其组合，实现了完整齿轮的外形设计。
0 引言齿轮是现代化机械中一种常见的重要基础零件，是机械传动中广泛应用的传动零件。
齿轮的种类很多，其中直齿圆柱齿轮应用最为广泛，它属于轮盘类零件，这类零件的主体一般为回转体，或其他平板型。
厚度方向的尺寸比其他两个方向的尺寸小，其上常有凸台、凹坑、螺孔、销孔、轮辐等局部结构。
直齿圆柱齿轮的结构主要由端面、外圆、内孔等组成，其直径尺寸大于零件的轴向尺寸，两端面的平行度及外圆与内圆之间有同轴度要求，并在外圆上分布有轮齿。
在绘制齿轮零件图时，齿廓按国标规定是不绘制的，只绘制齿顶圆、分度圆和齿根圆。
图1所示的就是一齿轮的零件图。
点击图片查看大图图1 齿轮零件图在机械设计前，首先须画出齿轮立体圆，以便直接观察齿轮的实际设计效果，使齿轮形状及尺寸一目了然。
CAD软件不仅具有很强的二维编辑功能，还具备基本的三维造型功能，如能灵活运用三维绘图与编辑命令，使用CAD可以很方便地创建零件的三维模型，本文通过对图1齿轮立体模型的绘制，给读者展现了应用CAD绘制齿轮类零件三维模型的思路和方法。
1 形体分析在创建齿轮模型之前，必须在平面视图的基础上添加齿廓的图形。
一般可先画出齿廓的形状，再执行修改→阵列→环形阵列→设置项目总数（项目总数为34、填充角度为360°、阵列中心点为圆心），如图2所示。
根据齿轮平面视图进行形体分析，将齿轮整体按拉伸厚度的不同分为三部分：中间轴孔、辐板部分、轮齿部分，使每部分都变为简单体，如图3所示。
点击图片查看大图图2 带齿廓的齿轮平面视图点击图片查看大图图3 齿轮的形体分析2 平面图形变为面域图3中每部分都是组合的平面图形，因此必须将其变为面域才能拉伸。
(1)将各部分变为面域进入下拉菜单，选择绘图→面域→平面图形→回车，这样就创建了2个面域。
机械CAD齿轮画法
若不作剖视，则啮合区内的齿顶线不必画出，此时分度线用粗实线绘制。
齿轮啮合的规定画法
两个齿轮啮合的间隙
圆锥齿轮
单个圆锥齿轮的规定画法
圆锥齿轮通常用于垂直相交两轴之间的传动。为了设计和制造方便，标准规定以大端的模数为准，用它决定轮齿的有关尺 寸。一对圆锥齿轮啮合也必须有相同的模数。圆锥齿轮各部分几何要素的名称和规定画法。
在剖视图中，当剖切平面通过齿轮的轴线时，轮齿一律按不剖处理，齿根线用粗实线绘制。
未剖画法 剖视画法
单个圆柱齿轮的规定画法
2. 圆柱齿轮的啮合画法 在端视图中，啮合区内的齿顶圆用粗实线绘制;也可省略不画。相切的两个分度圆用点画线绘制。齿根圆省略不画。 在剖视图上，啮合区内一个齿轮的`轮齿用粗实线绘制，另一个齿轮的轮齿被遮挡的部分用虚线绘制，虚线也可省略不 画。
蜗轮蜗杆传动的啮合画法，在主视图中 Nhomakorabea蜗轮和蜗杆遮住的部分不必画出;在左视图中，蜗轮的分度圆和蜗杆的分度线相 切：
【机械CAD齿轮画法】
圆锥齿轮的啮合画法
圆锥齿轮的啮合画法：主视图画成剖视图，对于标准齿轮来说，由于两齿轮的分度圆锥面相切，因此，其分度线重合，画 成点画线;在啮合区内，应将其中一个齿轮的齿顶线画成粗实线，而将另一个齿轮的齿顶线画成虚线或省略不画。左视图画成 外形视图。轴线垂直相交的两圆锥齿轮啮合时，两节圆锥角δ1′和δ2′之和为90°。
克林根贝格制摆线锥齿轮齿面形成过程的数学模型
克林根贝格制摆线锥齿轮齿面形成过程的数学模型摘要：本文根据克林根贝格制摆线锥齿轮齿面形成过程，并利用矢量回转及坐标变换矩阵公式，建立切入运动和展成运动的过程模型，是研究通用数控机床进行摆线锥齿轮铣齿加工的基础；展成齿廓渐开线的过程可描述为无数相对瞬时齿面包络的过程，此过程模型的建立，是研究数控机床加工摆线齿锥齿轮的基础。
关键词：克林根贝尔格制，摆线齿锥齿轮，齿面形成方程1. 概述AMK系列克林根贝尔格螺旋锥齿轮铣齿机的加工过程，主要依靠摇台、刀盘、工件的相对运动，形成齿长方向外摆线和齿廓渐开线，所以克林根贝尔格摆线齿锥齿轮的加工过程共由齿向展成和齿廓展成两种运动合成。
2.坐标系的建立图1 铣齿坐标系机床坐标系设定为：面对摇台，取右手固定直角坐标系，相应的标架为，为摇台中心，为分度平面与摇台面平行，参考点在轴上，取右手动坐标系与摇台固联，相应的标架为，初始位置与相同。
刀盘中心设为，有向转角设为，逆时针旋转时加工左旋齿轮，为负值，顺时针旋转时加工右旋齿轮，为正值。
摇台针旋转时，产形轮齿线相对于摇台中心有向转角设为，设为旋转定位点，当时，切齿处于切入运动，逆时针旋转加工右旋齿轮，为负值，顺时针旋转加工左旋齿轮，为正值。
工件坐标系设定为：取右手固定坐标系，相应标架为，与共面，与夹角为，取右手动坐标系与工件固联，相应的标架为，初始位置与相同，当时，切齿处于切入运动，绕自身轴线有向转角设为，逆时针旋转加工右旋齿轮，为正值，顺时针旋转加工左旋齿轮，为负值；展成运动时附加有向转角为，逆时针旋转加工右旋齿轮，为负值，顺时针旋转加工左旋齿轮，为正值。
3.克林根贝尔格锥齿轮切入运动过程模型3.1.切入右旋齿轮凸齿面的过程模型3.3.切入左旋齿轮凸齿面的过程模型同理，工件坐标系内左旋凸面的齿面方程为：3.4.切入左旋齿轮凹齿面的过程模型在工件坐标系内左旋凹面的齿面方程为：4.克林根贝尔格锥齿轮展成运动过程模型4.1.右旋凸面展成运动的过程模型可得第次展成旋转定位点，在工件上瞬时形成的凸面切削面为：4.2. 右旋凹面展成运动的过程模型第次展成旋转定位点，在工件上瞬时形成的凹面切削面为：4.3.左旋凸面展成运动的过程模型第次展成旋转定位点，在工件上瞬时形成的凸面切削面为：4.4.左旋凹面展成运动的过程模型第次展成旋转定位点，在工件上瞬时形成的凹面切削面为：5.小结作为高速、重载、高精度机械传动的基础零件，螺旋锥齿轮的理论研究和技术创新是一个国家制造业发展水平的重要标志，是齿轮生产中的关键技术和制高点。
双摆线针齿传动的齿廓特性与啮合特性分析
2024年第48卷第2期Journal of Mechanical Transmission双摆线针齿传动的齿廓特性与啮合特性分析陆鑫浩1白国振1崔建昆2张德琪1丁佳乐1（1 上海理工大学机械工程学院，上海200093）（2 上海理工大学上海-汉堡国际工程学院，上海200093）摘要为了解决传统的摆线针齿传动输出结构易损坏、结构复杂等问题，将内、外摆线齿廓运用到NN型少齿差行星齿轮传动领域，提出了一种新型的摆线针排齿轮，并进行了其齿廓特性和啮合特性分析。
对摆线轮的齿廓方程、压力角进行公式推导，分析了齿廓参数对压力角的影响，为该新型传动系统的应用奠定基础；对不同齿廓修形方法下的内外摆线齿轮进行参数方程推导，并利用Matlab软件进行仿真分析，以解决由于润滑黏膜、制造误差等一系列原因所产生的啮合间隙问题；最后，对双摆线针齿传动进行力学特性分析，为后续的减速器设计和有限元分析提供了理论基础。
研究对开发新的传动方式具有意义和工程使用价值。
关键词摆线齿轮少齿差传动啮合特性齿廓特性Analysis of Tooth Profile Characteristics and Meshing Characteristics of DoubleCycloid Needle Tooth TransmissionLu Xinhao1Bai Guozhen1Cui Jiankun2Zhang Deqi1Ding Jiale1(1 School of Mechanical Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)(2 Shanghai-Hamburg College, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)Abstract In order to solve the problems of the traditional output structure of the cycloid pinion transmission, such as easy damage and complex structure, a new type of cycloid pinion gear is proposed by applying the internal and external cycloid tooth profile to the field of NN-type less differential planetary gear transmission, and the analysis of its tooth profile characteristics and meshing characteristics is carried out. The equations of the tooth profile equation and pressure angle of the cycloid are derived, and the influence of the tooth profile parameters on the pressure angle is analyzed to lay the foundation for the application of this new transmission system. The parameter equations of the inner and outer cycloid gears under different tooth profile modification methods are derived, and the simulation analysis is carried out using Matlab software to solve the meshing gap problem due to a series of reasons such as lubrication mucosa and manufacturing errors. Finally, the mechanical characteristics of the double cycloid needle gear transmission are analyzed, which provides a theoretical basis for the subsequent design of the reducer and finite element analysis. This study has significance and engineering use value for the development of new transmission methods.Key words Cycloid gear Less differential gearing Meshing characteristics Tooth profile characteris⁃tics0 引言随着科学技术的发展，齿轮传动技术有了很大的进步。
cad齿轮课程设计报告
cad齿轮课程设计报告一、教学目标本课程旨在通过学习CAD齿轮的绘制，使学生掌握AutoCAD软件的基本操作，培养学生具备基本的绘图技能和空间想象能力。
在知识目标方面，学生需要熟悉AutoCAD软件的操作界面，了解并掌握绘图命令、编辑命令和标注命令等基本功能。
在技能目标方面，学生需要能够独立完成齿轮的三视图绘制，并掌握齿轮参数的设置和标注。
在情感态度价值观目标方面，通过本课程的学习，使学生树立正确的工程意识，培养学生的团队合作能力和创新精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括AutoCAD软件的基本操作、齿轮的结构和绘制方法。
首先，我们将介绍AutoCAD软件的操作界面和基本功能，包括绘图命令、编辑命令和标注命令等。
然后，我们将学习齿轮的结构和参数设置，使学生能够理解齿轮的工作原理和绘制方法。
最后，我们将通过实际操作，让学生独立完成齿轮的三视图绘制，并掌握齿轮参数的设置和标注。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，我们将采用多种教学方法进行教学。
首先，通过讲授法，向学生介绍AutoCAD软件的基本操作和齿轮的结构。
然后，通过讨论法，引导学生进行思考和讨论，加深对齿轮绘制方法的理解。
接着，通过案例分析法，分析实际齿轮绘制过程中可能遇到的问题，并提供解决方案。
最后，通过实验法，让学生亲自动手操作，独立完成齿轮的绘制。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备一系列的教学资源。
教材方面，我们将使用《AutoCAD基础教程》作为主教材，辅助以《齿轮设计手册》等参考书籍。
多媒体资料方面，我们将准备一系列的PPT演示文稿和操作视频，以帮助学生更好地理解和掌握AutoCAD软件的基本操作。
实验设备方面，我们将准备计算机和AutoCAD软件，以及相关的绘图工具，以确保学生能够进行实际的操作练习。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试三个部分，以保证评估的客观性和公正性。
平时表现将通过课堂参与、提问和小组讨论等方式进行评估。
(机械制造行业)浩辰CADCAD教程机械之齿形零件绘制
（机械制造行业）浩辰CADCAD教程机械之齿形零件绘制CAD快捷键浩辰CAD2012CAD教程机械之齿形零件绘制首先，让我们看一张齿形零件的CAD图（如图1），该零件可以看做由两部分构成：第一部分为一个大圆与6个小圆的差集，另一部分为几个相应的U型槽。
图1那么，这样一个零件图应该如何绘制呢？浩辰CAD软件新增了二维布尔运算功能，我们可以尝试用这个功能来实现我们的绘制目标。
第一步，我们画出外轮廓为53的圆，并且通过阵列画出半径为9、均布在大圆上的6个小圆（如图2）。
图2然后，我们依次点击浩辰CAD2012，使用其中的二维布尔运算功能对其进行差集的运算。
第一对象选择大圆，第二对象选择6个小圆（如图3）。
图3下一步，我们再绘制U型的槽（如图4）。
图4然后，我们再使用二维布尔运算功能进行差集运算，第一对象选择大的轮廓，第二对象选择U型区域，得到下图的效果（如图5）图5最后，我们再使用浩辰CAD机械2011软件的功能，给图形加上中心线等辅助线和标注，这张图就完成了。
可以看出，通过二维布尔运算功能，我们把原来很复杂的绘制过程变得简单化，从而相应的提高了我们的绘制效率。
读者若想体验此功能，可以登录浩辰CAD官网浩辰CAD机械2011软件试用。
若您对浩辰CAD机械2011软件有任何问题，可加入浩辰CAD技术群：86475100。
首先，讓我們看一張齒形零件的CAD圖（如圖1），該零件可以看做由兩部分構成：第一部分為一個大圓與6個小圓的差集，另一部分為幾個相應的U型槽。
圖1那麼，這樣一個零件圖應該如何繪制呢？浩辰CAD軟件新增瞭二維佈爾運算功能，我們可以嘗試用這個功能來實現我們的繪制目標。
第一步，我們畫出外輪廓為53的圓，並且通過陣列畫出半徑為9、均佈在大圓上的6個小圓（如圖2）。
圖2然後，我們依次點擊浩辰CAD2012，使用其中的二維佈爾運算功能對其進行差集的運算。
第一對象選擇大圓，第二對象選擇6個小圓（如圖3）。
齿轮的齿廓曲线--ppt课件(2024版)
将pb=πmcosα代入得： m1cosα1=m2cosα2
因m和α都取标准值，使上式成立 的条件为：
m1=m2，α1=α2
pb2
pb1
由前述可知，一对渐开线齿廓能保证定传动比传动，但这不等于说任意两个渐开线齿轮都能搭配起来正确传动，比如说一个齿轮的齿距很小，另一个齿轮的齿距很大，显然两个齿轮是无法搭配传动的。
§10－5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
*
ppt课件
B1B2——实际啮合线
N1N2： 理论上可能的最长啮合线段——
由于基圆内无渐开线，故B1、B2两点不能超出N1、N2两点，因此N1、N2两点称为啮合极限点。
理论啮合线段
一对轮齿啮合传动的区间是有限的。要使齿轮能连续转动，则在前一对轮齿脱离啮合之前，后一对轮齿必须及时地进入啮合。
基节pb=法节pn
*
ppt课件
rb
O
pn
齿距 (周节)—— pk= sk +ek 同侧齿廓弧长
齿宽(face-width)—— B
ha
hf
h
B
p
ra
法向齿距(法节) —— pn
s
e
sk
ek
= pb(基节)
pb
rf
r
pk
轮齿介于分度圆与齿顶圆之间的部分称为齿顶，其径向高度称为齿顶高，
同一圆上
*
ppt课件
A
K
渐开线
B
发生线
渐开线AK 的展角
O
基圆
rb
(1)渐开线的形成
定直线
*
ppt课件
*
ppt课件
N
发生线
渐开线k0k 的展角
基于中望3D的渐开线齿轮三维CAD建模
基于中望3D的渐开线齿轮三维CAD建模由于齿轮是一种参数化的零件，它的形状，可以由模数、齿数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数以及齿宽完全确定。
如何能合适、正确修改齿轮的参数化数值，改变齿轮的形状，从而生产出符合企业的所需要求规格？成为制造业设计CAD工程师们共同关心的问题。
本文将详细介绍怎么通过三维cad软件快速解决以上问题。
本文以易学易用的中望3D为例，为读者提供了齿轮的方程公式也可以自定义齿轮方程公式参数模板，给CAD设计师在设计齿轮时带来了更高的效率。
由于中望3D具有自带的“边学边用”学习系统，因此非常适合三维CAD初学者使用。
下面让我们来看看，工程师们是怎么用中望3D进行渐开线齿轮的快速三维CAD建模：1、首先，我们根据下例参数定义齿轮模数：4齿数：24压力角20度内孔径45键槽12*3.22、齿轮计算公式3、根据齿轮计算公式建立圆柱体齿顶圆直径=4*（24+2）=104分度圆直径=4*24=96齿根圆直径=4*（24-2.5）=86基圆直径=cos(20)*d=90.24、紧接上步操作，接下来需要跟据齿轮参数定义圆柱体，如下图5、还需要跟据齿轮参数定义内孔，如下图：6、接着完成定义键槽，如下图7、进入草图，画分度圆，齿根圆，基圆，如下图：带来了更高效根据圆柱齿轮渐开线方程，填写方程参数，如下图：9、建立圆柱齿轮渐开线，跟据角度与齿数、模数定议两个齿间距角度3.7510、镜像渐开线，如下图：11、连接渐开线与齿根圆线，如下图：12、拉伸裁剪体，如下图：13、旋转裁剪体数23个，修剪齿轮，如下图：通过中望3D演示正确修改齿轮的参数化数值，改变齿轮的形状等以上步骤操作，从而生产出符合企业的所需要求规格，满足企业对三维CAD建模数据的精确需求，有利于更形象的对所设计的工件直观观察，大大减少了实际生产加工中的浪费。
值得注意的是，中望3D最新推出手把手式的功能教程（/community/thread-10773-1-1.html），提供最快上手、最简易的学习模式，让初学者短期内从入门到精通，娴熟掌握一门三维CAD软件技术。
摆线针轮行星减速器CAD系统研究开发
文章编号:1004-2539(2006)06-0055-03摆线针轮行星减速器CAD 系统研究开发(淮海工学院机械工程系, 江苏连云港 222005) 汪 冰摘要 利用VB 编程与数据库技术进行摆线针轮行星减速器设计计算,应用专业建模软件Pro/E N 2GI NEER 进行特征建模和参数化设计,开发了摆线针轮行星减速器的零件特征模型及装配体模型,实现了摆线针轮行星减速器的参数化设计和装配设计与分析,达到了设计计算与产品模型的无缝结合。
关键词 特征建模 参数化设计 装配设计 摆线针轮行星减速器1 摆线针轮行星减速器C AD 系统总体功能 本摆线针轮行星减速器C AD 系统设计的对象适用于单级减速双轴型卧式BW 型摆线针轮行星减速器。
它的设计符合国家机械行业推荐性标准JB/T 2982-94[1,2]。
它通过输入原始的设计资料,包括输入功率、主动轴参数,传动比及其它经验系数,同时也包括减速器的工况系数、润滑情况,及其主要零部件的材料选择,完成主要参数的选择和输入之后,就可以实现摆线针轮行星减速器的设计、校核、设计计算说明书管理、参数化建模与绘图、装配仿真、运动仿真等功能。
1.1 系统主界面启动摆线针轮行星减速器C AD 设计系统后,首先进入系统的欢迎界面,本欢迎界面闪动数秒钟,随后进入系统的主界面,如图1所示。
图1 摆线针轮行星传动CAD 系统主界面主界面采用了Windows 的界面设计风格。
右边为摆线针轮行星减速器装配体模型,左边是简单的功能介绍,包括适用的国家标准、适用范围等以及简单的功能介绍。
下面两个功能按钮,一个将进入该摆线针轮行星减速器的设计主界面,另一个则是退出系统的功能键。
如图1所示,点击“进入减速器设计系统”按钮,进入摆线针轮行星减速器设计主界面。
设计主界面如图2所示。
摆线针轮减速器设计主界面包括标题栏、菜单栏和任务区。
本课题的主要任务包括:图2 摆线针轮减速器CAD 设计系统设计任务主界面①摆线针轮行星减速器的设计 主要包括摆线针轮减速器主要零件几何参数的设计计算,包括基本设计条件的输入和主要设计参数的计算。
用AutoCAD生成渐开线齿轮齿廓的方法
用AutoCAD 生成渐开线齿轮齿廓的方法吴学文(承德石油高等专科学校,河北承德067000)摘要:介绍了根据齿轮范成法求共轭齿廓的原理,借助于内嵌的AutoLISP 语言程序的支持,用AutoC AD 生成渐开线齿轮全部齿廓的两种方法。
关键词:AutoC AD ;渐开线;齿廓中图分类号:TH12612 文献标识码:B 文章编号:1001-3881(2004)3-142-2To Create I nvolute Profile of G ear by U sing AutoCADW U Xue 2wen (Chengde Petroleum C ollege ,Hebei Chengde 067000,China )Abstract :T w o methods were introduced to create inv olute profile of gear by Using AutoC AD.K eyw ords :AutoC AD ;Inv olute ;Profile 在解决如何精确绘制渐开线齿轮齿廓的问题时,如果从绘制渐开线入手,往往由于齿根部分的非渐开线齿廓曲线不好处理,而最终难以得到理想的齿轮齿廓。
实际上,根据范成法求共轭齿廓的原理,利用AutoC AD 的相关功能,再结合其内嵌的AutoLISP 语言,编写相应的程序,就可以方便地生成与实际渐开线齿轮完全相同的全部齿廓。
下面就是用AutoC AD 生成渐开线齿轮齿廓的两种方法。
1 通过一系列不同位置的齿条轮廓的包络线,得到所需齿轮的全部齿廓范成法是目前齿轮加工中,最常用的一种方法。
所谓范成法是利用两个相互啮合传动齿轮的齿廓曲线互为包络线的原理来加工齿廓的。
用范成法加工齿轮的过程,相当于被加工齿轮与作为刀具的齿轮的啮合传动,被加工齿轮的轮廓就是它与刀具齿轮作相对运动时,由刀具齿轮的齿廓包络而成。
也就是说,通过一系列不同位置刀具的包络线,可以得到被加工齿轮的齿廓。
CAD中的齿轮设计方法与实例解析
CAD中的齿轮设计方法与实例解析齿轮是机械传动中常见和重要的元件之一，其作用是将动力传递给机械系统的其他部分。
在CAD软件中设计齿轮具有很大的优势，可以快速准确地创建和分析齿轮模型。
本文将介绍CAD中的齿轮设计方法和通过实例解析来展示其应用。
1. 齿轮的基本参数在进行齿轮设计之前，首先需要了解齿轮的基本参数。
常见的齿轮参数包括齿轮模数、齿数、压力角、齿宽等。
齿轮模数是指每个齿轮的螺旋直径与其齿数之比，齿数表示齿轮上的齿数量。
压力角是齿轮齿面和法线之间的夹角，它决定了齿轮的强度和传动效率。
齿宽是齿轮的厚度，它决定了齿轮的承载能力和传动能力。
2. 齿轮的设计步骤CAD软件提供了丰富的工具和功能来进行齿轮设计。
以下是一般的齿轮设计步骤：第一步：确定齿轮类型和使用条件。
根据实际需求选择合适的齿轮类型，例如直齿轮、斜齿轮、圆柱齿轮等，并确定使用条件，如齿轮的传动比、转速、负载等。
第二步：确定齿轮参数。
根据使用条件和齿轮类型，确定齿轮的基本参数，如模数、齿数、压力角等。
第三步：创建齿轮模型。
使用CAD软件的建模功能，根据确定的齿轮参数创建齿轮模型。
可以通过绘制基本几何图形、操作命令或者导入齿轮库中的标准模型来实现。
第四步：齿面设计。
根据齿轮参数和设计要求，对齿面进行设计。
CAD软件提供了齿面生成工具，可以根据不同的齿轮类型和使用条件自动生成齿面曲线。
第五步：齿轮参数分析。
使用CAD软件的分析工具对齿轮模型进行参数分析，包括接触分析、应力分析、齿轮传动效率分析等。
通过分析结果可以评估齿轮设计的合理性和可靠性。
第六步：优化设计。
根据分析结果和实际需求，对齿轮进行调整和优化，使其达到设计要求。
可以通过修改齿轮参数、调整齿轮齿面形状或者改变材料等方式来实现。
3. 实例解析：直齿轮设计以直齿轮为例进行实例解析，展示CAD软件在齿轮设计中的应用。
第一步：确定齿轮类型和使用条件。
假设需要设计一对直齿轮用于传递动力，传动比为2:1，转速为1000rpm，负载为500Nm。
基于AutoCAD的齿轮范成法仿真
基 于 Ａ ｔＣ Ｄ 的 齿 轮 范 成 法 仿 真 ｕｏ Ａ
于 疃 ，沈 兆 奎
（ 津 理 工 大 学 机 械 工 程 学 院 ， 津 ３ ０８ ） 天 天 ０ ３４
摘
要： 本文介绍在 Ａ ｔＣ Ｄ中利 用 Ａ ｔＬＳ ｕｏ Ａ ｕｏＩＰ语言编程 实现齿轮和齿 圈的 范成仿真 ， 实现参数化设计． 通过 此程序
可 以得 到精 度 较 高 的 齿廓 外形 ， 而帮 助 设 计 人 员提 前 发 现 齿 轮 传 动 过 程 中 可能 发 生 的干 涉 ， 高 了设 计 效 率 ． 从 提
关键词 ： ｕ Ｃ Ｄ； ｕｏＩＰ 齿轮 ； 圈 ； Ａ ｔ Ａ Ａ ｔ ； ｏ ＩＳ 齿 范成仿真 ； 参数化设计
第２ ６卷
第 ５期
天
津
理
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学
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Ｖｏ ＿ ｌ２６ Ｎｏ． ５ ０ｃ ． ０ｌ ｔ２ ０
２１ ０ ０年 １ ０月
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文 章 编 号 ：６ ３０ ５ ２ １ ）５ ０ ５ ．４ １７ ．９ Ｘ（０ ０ ０ －０ ３０
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ：Ｔｈ ａ ｒ ｉｔｏ ｕ ｅ ｈｅ ｍｅｈｏ ｆｋｉ ｍａｉ ｌｓｍｕ ａｉｎ ｏ ｋｉｇ ｉ ｖ ｌ ｅ ｇ ａ ｓａ ｄ ｇ ａ ｉｇ，ｎｄ ｐｒｖ ｄ ｓａ ｅ ｐ ｐｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓ ｔ ｔ ｄ ｏ ｎｅ ｔ ｉ ｌｔｏ ｆｍａ ｎ ｎ ｏｕｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｒｒｎ ａ ｏ ｉ ｅ ｃａ ｗａ ｆｐａａｍｅｒｃ ｄ ｓｇｎ ｂ ｅ ｎ ｆＡｕｏ Ｓ ｌｎ ｕ ｇ ｎ ｔ ｅ ｙｏ ｒ ｔｉ ｅ ｉ ｙ ｍ ａ ｓ ｏ ｔＬＩ Ｐ ａ ｇ ａ ｅ ｉ ｈ Ａｕ ｏ ｔ ＣＡＤ ａｆ ｒ ｐｌｔｏ ｍ． Ｗ ｅ ｃ ｎ ｇ ｔｅ ａ ｔｐｒｆｌ ｆｇ ａ ｅ ｔ ａ ｅ ｘ ｃ ｏ ｅ ｏ ｅ ｒｔｅ ｈ ｉ ｔｒ ｕｇ ｈｅ ｍｅｈｏ ｈ ｏ ｈ ｔ ｔ ｄ． Ｉ ａ ｅｐ ｔ ｅ ｉ ｎ ｒｃ ｅ ｋ ｔ ｅ ｉ ｔｒｅ ｅ ｃ ｆ ｒ ｎ ｆ ｃｕｒ ｔｃ ｎ ｈ ｌ ｈｅ ｄ ｓｇ ｅ ｈ ｃ ｈ ｎｅｆ ｒ ｎ ｅ ｂｅｏ ｅ ｍａ ｕ ａ ｔ ｅ，ａ ｄ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ ｉｎ ｅ ｃ ｅ ｃ ． ｎ ｎｈ ｎ ｅ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｆ ｉ ｎ ｙ ｉ
摆线齿轮齿廓展成的CAD研究
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图! 摆线齿轮滚刀法向齿形及其运动
* 全齿齿廓包络线生成数学模型的 建立
全齿齿廓的包络线的生成，是在单齿齿廓包络线生成的基 础上，通过对刀具的 平 移 和 旋 转，建 立 了 全 齿 齿 廓 包 络 的 数 学 模型。 *.& 坐标系平移
在滚齿加 工 中，假 如 单 头 滚 刀 旋 转 一 圈 即 $/%0时，在 滚 刀 的轴面观察其齿形从一个齿的位置移动到另一个齿的位置，即 一个齿距。与此同时，被加工件旋转了$/%0／!，! 为齿轮的齿 数。若将刀具法向齿形每次平移并且旋转后的瞬时位置逐个 描述出来，就形 成 了 齿 轮 齿 廓 包 络 线。 以 摆 线 齿 轮 为 例，研 究 计算机仿真滚切加工摆线齿轮时齿廓包络线形成的数学模型 及相应的程序。
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RV减速器摆线轮齿廓修形的研究
RV减速器摆线轮齿廓修形的研究RV减速器是一种常见的机械传动装置，广泛应用于工业机械设备中。
摆线轮齿廓修形是RV减速器设计中的重要环节，它对减速器的工作性能和寿命都有着重要影响。
本文将探讨RV减速器摆线轮齿廓修形的研究及其对减速器性能的影响。
首先，我们来了解一下RV减速器的工作原理。
它由一个固定轴上的内凸圆和一个相互啮合的外凹圆组成。
当内凸圆绕其自身的中心轴心旋转时，外凹圆也会绕内凸圆的轴心旋转。
由于内凸圆的齿数要比外凹圆的齿数多一个，因此在旋转过程中，内凸圆每转一周，外凹圆只转动相应的齿数。
摆线轮齿廓修形的研究是为了改善减速器的性能。
摆线轮的齿廓修形包括加大齿高、缩小齿顶圆弧、增加齿根弧、调整模数等。
这些修形措施可以优化摆线轮的啮合关系，减小啮合过程中的压力角，减少摩擦和磨损，提高传动效率和工作寿命。
首先，加大齿高是常用的齿廓修形方法之一。
通过增大齿高，可以增加齿面的承载能力，减少齿底的接触应力。
这样可以有效降低齿面疲劳的风险，提高减速器的使用寿命。
其次，缩小齿顶圆弧也是一种常见的齿廓修形方法。
减小齿顶圆弧可以减少齿面的压力集中，均匀分布应力，降低齿面的疲劳倾向。
这样可以提高减速器的抗疲劳性能，延长使用寿命。
此外，增加齿根弧也是一种常见的齿廓修形方法。
通过增加齿根弧，可以减小齿根处的应力集中，改善齿根的强度分布。
这样可以提高减速器的承载能力和抗疲劳性能，增加使用寿命。
最后，调整模数也可以影响摆线轮齿廓的修形。
模数越大，齿轮的齿廓越突出，可以增加齿面承载能力。
模数越小，齿轮的齿廓越扁平，可以提高齿轮的传动效率。
因此，在设计过程中需要根据实际需求选择合适的模数，以达到最佳的减速器性能。
综上所述，RV减速器摆线轮齿廓修形是提高减速器工作性能和寿命的重要措施。
通过加大齿高、缩小齿顶圆弧、增加齿根弧和调整模数等方法，可以改善摆线轮的啮合关系，减小摩擦和磨损，提高传动效率和使用寿命。
因此，在RV减速器的设计和制造过程中，对摆线轮齿廓的修形需要给予足够的重视，并根据具体需求进行合理的调整和优化。
浅谈销齿摆线齿轮样板齿廓的计算机辅助设计
浅谈销齿摆线齿轮样板齿廓的计算机辅助设计
李军;赵保国;赵育武
【期刊名称】《工程机械》
【年(卷),期】2001(032)009
【摘要】销齿摆线齿轮样板是加工销齿摆线齿轮的主要辅助工具，本文阐述了销齿摆线齿轮齿廓曲线的求解方法，重点叙述了齿根过渡曲线的计算方法。
【总页数】4页(P21-24)
【作者】李军;赵保国;赵育武
【作者单位】郑州郑工机械集团有限责任公司;郑州郑工机械集团有限责任公司;郑州水工机械厂
【正文语种】中文
【中图分类】TH12
【相关文献】
1.销齿摆线齿轮样板齿廓的计算机辅助设计
2.多齿差摆线齿轮泵的齿廓重迭干涉
3.简述基于Pro/engineer的销齿摆线齿轮三维设计方法
4.等效代换齿廓两齿差摆线齿轮的强度分析
5.加工大直径销齿传动外摆线齿轮用指形铣刀的设计与计算
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对多齿差摆线泵的啮合理论进行了研究，给出了重合度、啮合角、齿项圆和齿根圆半径的计算模型和选择方法。在此基础上，对多齿差摆线泵的齿廓相对 运动速度与滑动系数、流量与流量脉动特性等方面进行研究。首次对多齿摆线泵的齿廓重迭干涉现象进行了讨论，提出了检验多齿差摆线泵不产生齿廓重迭干 涉的条件，并推导了相应的校验公式。建立了以单位体积排量最大、流量脉动最小和磨损小等为目标函数的优化数学模型，对多齿差摆线泵的基本参数进行优 化设计。
（天津理工学院 机械工程学院 ，天津 $%%&’&）
摘要：对摆线齿轮的齿廓曲线理论进行了分析，建立了展成加工摆线齿轮齿廓包络线的数学模型，对摆线齿轮齿廓 展成进行了 !"#研究。
关键词：摆线 ；齿廓 ；展成 中图分类号：()&$*+,& 文献标识码：" 文章编号：&%%&-*$.,（*%%,）%$-%%.&-%*
在滚齿加 工 中，假 如 单 头 滚 刀 旋 转 一 圈 即 $/%0时，在 滚 刀 的轴面观察其齿形从一个齿的位置移动到另一个齿的位置，即 一个齿距。与此同时，被加工件旋转了$/%0／!，! 为齿轮的齿 数。若将刀具法向齿形每次平移并且旋转后的瞬时位置逐个 描述出来，就形 成 了 齿 轮 齿 廓 包 络 线。 以 摆 线 齿 轮 为 例，研 究 计算机仿真滚切加工摆线齿轮时齿廓包络线形成的数学模型 及相应的程序。
& 单个齿廓包络线生成的数学计算
&+& 摆线齿轮法向齿形坐标的平移 由上述分析已知，滚 刀 与 工 件 间 的 运 动 虽 很 复 杂，但 在 运
动中的每一瞬时位置可分解为平移运动和旋转运动。若滚刀旋 转任一角度，滚刀的法向齿形此时相当于平移了一个 " 值，则 其上 # 点移至#& 点。由于工件在被加工的过程中作旋转运动， 因此，工件齿槽中心相应地转至 $ 点，见图&。
2.期刊论文 张振林.张春丽.王燕.李宗田 摆线行星传动机构齿廓曲线的设计 -机械设计2002,19(5)
阐述了固定中心轮和行星轮齿廓均为短幅外摆线等距曲线的摆线行星传动.其齿廓共轭,互为包络,且两齿廓均能范成加工.并给出了两齿廓方程和不根切条 件.
3.学位论文 徐学忠 内啮合摆线齿轮泵的理论研究与仿真 2005
（6）
（7）
图" 全齿坐标系平移旋转
*.* 坐标系旋转
经过平移后，刀具坐标从)%*%+%平移至)&*&+&，但与被
! 收稿日期：*%%$-%$-%,；修订日期：*%%$-%’-&& 作者简介：滕献银（&’.,-），男，山东人，副教授，研究方向：机械设计及 !"#。
第4+卷第4期
机械设计
J"#84+ C"84
本文对摆线齿廓啮合的普通摆线泵和多齿差摆线泵进行了研究。用复数矢量方法建立了摆线泵的齿廓曲线方程，讨论了啮合界限点、啮合角及其变化规律 。根据摆线泵啮合运动规律和体积的变化规律，建立了求解摆线泵的排量、瞬时流量、流量脉动率的理论计算数学模型并对其进行了动态仿真；以泵单位体积 的排量最大为目标函数，泵的传动条件、强度条件等为约束条件，创成系数、弧径系数为设计变量建立了摆线泵的优化设计数学模型对其基本参数进行优化设 计，解决该类泵的基本参数选择问题。
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加工齿 轮 中 心 坐 标
!"#
方 向 还 相 差.9,$。因 此，还 需 将 %
!+"+#+ 坐标旋转至 !"# 坐标方向，如图4:所示。
那么，任意点坐标平移满足方程：
不同参数的摆线齿轮有了直观、方便和迅速的手段。特别是在 设计过程中，通过该系统对设计方案预先进行仿真，可以使设 计方案更趋完善，为合理确定工艺参数、结构尺寸以及优化设 计提供参考依据。
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"*&**$ & *&$／因纯滚动，滚过的弧长等于被滚过的直线长为：
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*&$ & *&/ & " 于是旋转后的各点坐标为：
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图! 摆线齿轮滚刀法向齿形及其运动
* 全齿齿廓包络线生成数学模型的 建立
全齿齿廓的包络线的生成，是在单齿齿廓包络线生成的基 础上，通过对刀具的 平 移 和 旋 转，建 立 了 全 齿 齿 廓 包 络 的 数 学 模型。 *.& 坐标系平移
第*&卷第$期
机械设计
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摆线齿轮齿廓展成的 !"# 研究!
滕献银，李克旺，赵新华
摆线齿轮齿廓展成的CAD研究
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
滕献银， 李克旺， 赵新华 天津理工学院,机械工程学院,天津,300191
机械设计 JOURNAL OF MACHINE DESIGN 2004，21(3) 2次
参考文献(2条) 1.冯德坤 包络线原理及其在机械方面的应用 1994
［+］ 冯德坤8包络线原理及其在机械方面的应用［>］8北京：冶金工 业出版社，+11*8
［4］ 滕献银8三叶摆线型泵用叶片廓线的计算机辅助设计及动态模拟 研究［?］8机械设计，4,,4，+1（4）：*+3*48
收稿日期：4,,.3,5341；修订日期：4,,.3,13,4 作者简介：罗煜峰（+1-.3），男，湖南桃源人，硕士研究生，助理研究员，主要从事电子产品组装结构设计研究。
齿形平移后的坐标为：
｛%& &%%’" (& &(% 为了便于画出被加工件齿廓包络线，将刀具坐标系平移至
被加工件的回转中心，即由 )&*&+& 平移至 )***+*（见图&）。 平移后的坐标为：
｛%* &%& (* &(&,式中：-——— 齿轮分度圆半径。 &.* 摆线齿轮法向齿形坐标的旋转
从# 平移至#& 点后，再将齿形各点坐标旋转至 **$ 方向 才是齿槽 的 中 心 位 置。因 此，需 将 坐 标 系 由 )***+* 旋 转 至 )**+，旋转角!" & "*&**$。
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. 全齿齿廓包络齿形
上述方程求出各点坐标值能描述出花键滚刀加工全齿齿 槽时的齿廓包络线。如图.，其刀具型号为：+5,*++#-#-++5。
* 结论
图! 全齿齿廓包络线
参考文献
该系统只要输入摆线齿轮的基本参数，即可仿真出摆线齿 轮齿廓的包络线的展成过程。由于主程序有 2;;=))数据库支 持，可以在计算机上实现动态显示或者输出打印所给定参数的 摆线齿轮包络线展成结果。由于能够动态显示，这就使得研究
应用MATLAB/Simulink软件建立了摆线泵的动态仿真模型，并对啮合点的运动特性和摆线泵的流量特性进行了动态仿真。 探讨了普通摆线泵和多齿差摆线泵的齿形修正方法，提出了普通摆线泵和多齿差摆线泵齿形的转角修正法，讨论了转角修形对齿侧间隙的影响和修正量的 计算方法。同时提出了摆线轮的公法线长度的计算和测量方法。并对摆线泵的结构设计和加工制造方法进行了讨论。
人类生存的 现 实 世 界 是 由 三 维 几 何 形 状 构 成 的，因 此，三 维几何建模技 术 是 产 品 几 何 定 义 的 最 佳 方 式。 三 维 几 何 建 模 技术从最初的三维线框建模，到曲面建模，到实体建模，经过., 年的发展历程。目前，参数化特征建模技术已成为三维 627 产品设计的主流，!"#$%&"’()作为目前运行于微机上的优秀三 维机械 627软件之一，是功能强大的参数化特征建模工具。
5.期刊论文 关天民.张东生.雷蕾 摆线针轮行星传动中反弓齿廓研究与分析 -大连铁道学院学报2004,25(2)
4,,* 年 4 月
?@ABC2D@E >26FGCH7H!GIC
E=:8 4,,*
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基于 !"#$%&"’()的参数化特征建模技术研究!