准双曲面齿轮参数化计算程序
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K c cos ' 1 cos '
2.2
刀盘半径核算子程序
m11 arctan
(11)
准双曲面齿轮副设计时大轮和小轮之间需要 满足啮合方程 , 在基本参数输入子程序中初步选 定了刀盘名义半径,当刀盘名义半径不合适时,大 轮和小轮之间是无法满足啮合方程的 , 为此需要 进行刀盘半径核算。要求计算出的刀盘半径和选 定的刀盘名义半径之间误差不超过 1%,通过计算 齿线中点曲率半径与名义刀盘半径进行比较 , 根 据比较结果决定计算流程。
修正后小轮轴线在大轮回转面内的夹角 为:
z1 sin ' (tan m1 tan m ) (12) 1 2 z 2 1 tan 1
arcsin
根据重新计算的 计算小轮分锥角 1 : sin 1 arctan tan 根据重新计算的 计算大轮分锥角 2 : sin 2 arctan tan
齿计算子程序和主程序。 2.1 基本参数计算子程序 基本参数计算子程序用于确定大轮分锥角 ､ 小轮分锥角 ､ 大轮分度圆半径 ､ 小轮分度圆半径 ､ 轮齿收缩系数､刀盘名义半径等。 准双曲面齿轮副 设计时轴交角 ､传动比 i ､小轮旋转方向､大轮旋 转方向和偏置距离 E 是事先给定的 , 根据齿轮副 的传动要求 ､ 传动比和轴交角可以确定小轮齿数
(10)
rm1 K c i rm 2 (6) 准双曲面齿轮副一般采用齿根收缩法进行设 计,齿轮收缩系数H按照设计手册选取[2],至此基本 参数已经确定,其子程序流程图如图1所示。
在基本参数输入框中 , 小轮螺旋角是初步选 定的,为此需要经过至少两次修正。第一次修正时 小轮螺旋角 m11 为:
次开发接口Pro/Toolkit开发了格里森制准双曲面齿轮副几何参数计算程序,该程序能辅助准双曲面齿轮副三维参数化建 模,提高准双曲面齿轮副设计效率。 关键词:格里森;准双曲面齿轮;参数计算程序; 中图分类号:TH132.41 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2012)06-009-04
1 (1) 1.2i 大轮节圆中点分度圆半径 rm 2 按照式(2)确定。
2 arctan
rm 2
d e 2 b2 sin 2 2
(2)
为保证齿轮有合适的重合度 , 大轮和小轮都 要有一定的螺旋角。准双曲面齿轮副大轮螺旋角 和小轮螺旋角应该满足式(3)。一般初选小轮节圆 中点螺旋角 m10 为 50°,此时可以按照式(4)确定 准双曲面齿轮副大轮和小轮之间的偏置角 ' ( 或 大小轮螺旋角的差值)。
Z1 和大轮齿数 Z 2 。大轮齿宽 b2 一般选择为小于
等于外锥距的30%。 大轮分度圆直径 d e 2 参考文献 [2] 按照齿面接触强度和齿根抗弯强度有关式子 确定。选定大轮分度圆直径后,可以按照设计手册 选取刀盘名义半径 r0 。 大轮分锥角按式(1)初选:
1
Pro/Toolkit应用程序开发简介
第6期
机电技术
9
准双曲面齿轮参数化计算程序研究
王 琳 1,2 谢明红 1
(1.华侨大学机电及自动化学院,福建 厦门 361021;2.集美大学计算机工程学院,福建 厦门 361021) 摘 要:准双曲面齿轮副设计计算过程非常复杂,为简化设计计算过程,基于三维造型软件Pro/Engineer wildfire 5.0二
为计算小轮节圆中点分度圆半径需要先按式
(5)确定小轮扩大系数 K c 。
10
机电技术 K c cos ' sin ' tan m10 小轮节圆中点分度圆半径按照式(6)确定:
2012 年 12 月
(5)Байду номын сангаас
tan 2
sin cos tan sin tan
2
几何参数计算程序
1 2 '
sin ' E sin 2 rm 2
(3) (4)
通过对格里森制准双曲面齿轮设计过程的分 析 , 本文把格里森制准双曲面齿轮几何参数计算 程序分为以下几个部分:基本参数计算子程序､刀 盘半径核算子程序､大轮轮齿计算子程序､小轮轮
作者简介:王琳(1972-),女,工程师,硕士研究生,研究方向:数控技术｡
Pro/Toolkit 是 PTC 公司为 Pro/Engineer 软件提 供的二次开发包 , 其主要目的在于让用户或第三 方 通 过 C 程 序 代 码 扩 充 Pro/Engineer 软 件 的 功 能,Pro/Toolkit采用Microsoft Visual C++6.0作为编 译器和连接器,可以在Microsoft Visual C++6.0集 成环境下完成应用程序的设计､调试和编译[3]。 Pro/Toolkit应用程序有两种运行模式:同步模 式和异步模式。 在同步模式下Pro/Toolkit应用程序 和 Pro/Engineer 产 生 各 自 的 进 程 。 在 异 步 模 式 下,Pro/Toolkit应用程序和Pro/Engineer通过远程调 用进行交互。 考虑到Pro/Toolkit应用程序一般离不 开Pro/Engineer,因此一般情况下都采用同步模式, 本文应用程序开发即采用同步模式。
格里森制准双曲面齿轮设计计算过程非常复 杂,主要参数计算时需要使用150多个公式,其中47 个公式至少需要迭代三次 , 并且许多公式和参数 意义不明显[1,2]。采用手工计算,计算过程繁琐､计 算量大, 当初始参数发生变化时,整个计算过程需 要重新进行。虽然市面上已有格里森齿轮专家设 计系统,但是由于该系统价格昂贵,大量普通用户 仍然无法利用该系统。实际上这种计算过程完全 可以通过自主开发程序实现。为此本文研究如何 通过三维造型软件Pro/Engineer wildfire5.0二次开 发接口 Pro/Toolkit 进行格里森制准双曲面齿轮几 何参数计算,以减轻设计工作量。
(13)
z1 , z 2 , b2 , E
d e2 r0
(14)
计算出 1 后可以进行第二次修正 , 第二次修 正时小轮螺旋角 m12 为: K K cos ' m12 arctan c sin '
2.2
刀盘半径核算子程序
m11 arctan
(11)
准双曲面齿轮副设计时大轮和小轮之间需要 满足啮合方程 , 在基本参数输入子程序中初步选 定了刀盘名义半径,当刀盘名义半径不合适时,大 轮和小轮之间是无法满足啮合方程的 , 为此需要 进行刀盘半径核算。要求计算出的刀盘半径和选 定的刀盘名义半径之间误差不超过 1%,通过计算 齿线中点曲率半径与名义刀盘半径进行比较 , 根 据比较结果决定计算流程。
修正后小轮轴线在大轮回转面内的夹角 为:
z1 sin ' (tan m1 tan m ) (12) 1 2 z 2 1 tan 1
arcsin
根据重新计算的 计算小轮分锥角 1 : sin 1 arctan tan 根据重新计算的 计算大轮分锥角 2 : sin 2 arctan tan
齿计算子程序和主程序。 2.1 基本参数计算子程序 基本参数计算子程序用于确定大轮分锥角 ､ 小轮分锥角 ､ 大轮分度圆半径 ､ 小轮分度圆半径 ､ 轮齿收缩系数､刀盘名义半径等。 准双曲面齿轮副 设计时轴交角 ､传动比 i ､小轮旋转方向､大轮旋 转方向和偏置距离 E 是事先给定的 , 根据齿轮副 的传动要求 ､ 传动比和轴交角可以确定小轮齿数
(10)
rm1 K c i rm 2 (6) 准双曲面齿轮副一般采用齿根收缩法进行设 计,齿轮收缩系数H按照设计手册选取[2],至此基本 参数已经确定,其子程序流程图如图1所示。
在基本参数输入框中 , 小轮螺旋角是初步选 定的,为此需要经过至少两次修正。第一次修正时 小轮螺旋角 m11 为:
次开发接口Pro/Toolkit开发了格里森制准双曲面齿轮副几何参数计算程序,该程序能辅助准双曲面齿轮副三维参数化建 模,提高准双曲面齿轮副设计效率。 关键词:格里森;准双曲面齿轮;参数计算程序; 中图分类号:TH132.41 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2012)06-009-04
1 (1) 1.2i 大轮节圆中点分度圆半径 rm 2 按照式(2)确定。
2 arctan
rm 2
d e 2 b2 sin 2 2
(2)
为保证齿轮有合适的重合度 , 大轮和小轮都 要有一定的螺旋角。准双曲面齿轮副大轮螺旋角 和小轮螺旋角应该满足式(3)。一般初选小轮节圆 中点螺旋角 m10 为 50°,此时可以按照式(4)确定 准双曲面齿轮副大轮和小轮之间的偏置角 ' ( 或 大小轮螺旋角的差值)。
Z1 和大轮齿数 Z 2 。大轮齿宽 b2 一般选择为小于
等于外锥距的30%。 大轮分度圆直径 d e 2 参考文献 [2] 按照齿面接触强度和齿根抗弯强度有关式子 确定。选定大轮分度圆直径后,可以按照设计手册 选取刀盘名义半径 r0 。 大轮分锥角按式(1)初选:
1
Pro/Toolkit应用程序开发简介
第6期
机电技术
9
准双曲面齿轮参数化计算程序研究
王 琳 1,2 谢明红 1
(1.华侨大学机电及自动化学院,福建 厦门 361021;2.集美大学计算机工程学院,福建 厦门 361021) 摘 要:准双曲面齿轮副设计计算过程非常复杂,为简化设计计算过程,基于三维造型软件Pro/Engineer wildfire 5.0二
为计算小轮节圆中点分度圆半径需要先按式
(5)确定小轮扩大系数 K c 。
10
机电技术 K c cos ' sin ' tan m10 小轮节圆中点分度圆半径按照式(6)确定:
2012 年 12 月
(5)Байду номын сангаас
tan 2
sin cos tan sin tan
2
几何参数计算程序
1 2 '
sin ' E sin 2 rm 2
(3) (4)
通过对格里森制准双曲面齿轮设计过程的分 析 , 本文把格里森制准双曲面齿轮几何参数计算 程序分为以下几个部分:基本参数计算子程序､刀 盘半径核算子程序､大轮轮齿计算子程序､小轮轮
作者简介:王琳(1972-),女,工程师,硕士研究生,研究方向:数控技术｡
Pro/Toolkit 是 PTC 公司为 Pro/Engineer 软件提 供的二次开发包 , 其主要目的在于让用户或第三 方 通 过 C 程 序 代 码 扩 充 Pro/Engineer 软 件 的 功 能,Pro/Toolkit采用Microsoft Visual C++6.0作为编 译器和连接器,可以在Microsoft Visual C++6.0集 成环境下完成应用程序的设计､调试和编译[3]。 Pro/Toolkit应用程序有两种运行模式:同步模 式和异步模式。 在同步模式下Pro/Toolkit应用程序 和 Pro/Engineer 产 生 各 自 的 进 程 。 在 异 步 模 式 下,Pro/Toolkit应用程序和Pro/Engineer通过远程调 用进行交互。 考虑到Pro/Toolkit应用程序一般离不 开Pro/Engineer,因此一般情况下都采用同步模式, 本文应用程序开发即采用同步模式。
格里森制准双曲面齿轮设计计算过程非常复 杂,主要参数计算时需要使用150多个公式,其中47 个公式至少需要迭代三次 , 并且许多公式和参数 意义不明显[1,2]。采用手工计算,计算过程繁琐､计 算量大, 当初始参数发生变化时,整个计算过程需 要重新进行。虽然市面上已有格里森齿轮专家设 计系统,但是由于该系统价格昂贵,大量普通用户 仍然无法利用该系统。实际上这种计算过程完全 可以通过自主开发程序实现。为此本文研究如何 通过三维造型软件Pro/Engineer wildfire5.0二次开 发接口 Pro/Toolkit 进行格里森制准双曲面齿轮几 何参数计算,以减轻设计工作量。
(13)
z1 , z 2 , b2 , E
d e2 r0
(14)
计算出 1 后可以进行第二次修正 , 第二次修 正时小轮螺旋角 m12 为: K K cos ' m12 arctan c sin '