ba于ProE的螺旋锥齿轮的三维参数化造型

轮Ｌ 螺旋锥齿轮可以看作是把直齿锥齿轮切成无数薄片后旋转而成 ３ １
的，轮齿啮合从一端向另一端连续平稳的进行。由于轮齿啮合的重叠 系数增加，螺旋锥齿轮比直齿锥齿轮运转平稳，而且承载能力高，高 速运转的噪音和振动显著减小。因而汽车、船舶、航空、航海、拖拉 机和各种精密机床等行业中所使用的直齿锥齿轮己逐渐被螺旋锥齿轮
能通过反复修正初选值、反复校核，才可能得到较为满意的结果。在 短时间内很难得到理想的齿轮参数。
设计方法（ ３可明显提高设计的效率和质量， ） 是目 前设计者经常采
用的方法。 该设计方法尽管在理论 仁 是可行的、 设计手段也是先进的， 但由于优化变量较多，在实际应用中为了计算上的方便和提高运算速
第一章
绪论
辽 Ｊ｝ ‘ 学院硕 ｝ ． 论文
第一章
１ 螺旋锥齿轮研究的历史背景 ． １
绪 论
现代工业生产系统相当普遍地使用齿轮装置。因此，齿轮常作为
工业的象征，我国还将其设计在庄严的国徽上［。齿轮生产在现代化 一 ［ ｉ １
机械制造业中占有很重要的地位，尤其在汽车、拖拉机和机床等机械
率显著提高；
（ 计算机及其他微电子技术在齿轮设计、 ２ ） 制造、热处理、实验过
程控制和生产管理等方面广泛应用，技术日趋成熟，效果显著；
（ 齿轮现代设计方法开始应用， ３ ） 强度计算方法渐趋完善， 优化和
Ｃ Ｄ应用更加广泛， Ａ 动态设计、 可靠性分析进入应用性研究， 润滑设 计和噪声、振动控制研究 日益受到重视 ；
副替代 。
螺旋锥齿轮理论是美国格里森公司的科学家Ｅ威尔德哈泊、 Ｌ ． Ｍ．．
巴斯特尔等人提 出的。以其 良好的动态性能，在机械行业中占有相 当 的地位 。其设计和制造技术从问世以来 一直是制造业的难点和热点： 实行高速 、高效、高精度、数控化和柔性化加工，是其发展的方向
ｄｓ ｎ ｅｉ ． ｇ
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者的迫切需求。 ｒ／ｎｉ ｅ Ｐｏ ｇ ｅｒ是在参数化技术领域具有权威性的工程 Ｅ ｎ 软件， 本课题利用它的复杂曲 面造型和Ｐ ｇ ｍ二次开发功能实现了 ｒｒ ｏａ
螺旋锥齿轮的三维参数化造型 。
螺旋锥齿轮的种类很多，本课题完成了其中的渐缩齿、等高齿、 零度螺旋锥齿轮 （ 渐缩齿）的参数化造型，并对其进行装配条件下的 运动分析和干涉检查，以确保齿轮设计的准确性。
认证采用［， ［ 这方面技术的发展把古老的齿轮技术推进一个新的阶段， ５ １
成为齿轮现代设计技术发展的背景和依托。６ ［ １
格里森制 螺旋锥齿轮运行平稳、承载能力强 ，广泛用于各种机械
第一章
绪论
辽宁Ｊ学院硕十论文 ＿
传动装置。但常用的设计方法设计一组较为合理的齿轮副要反复修正 参数，多次校核 计算，花费很长时问才能实现。所 以，寻求一种简便、 合理的设计方法 ， 提高设计工作效率， 是齿轮设计工作者的迫切愿望
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第一章
绪论
辽宁工学院硕士论文
１ 螺旋锥齿轮设计技术发展史 ． ２
古老的齿轮技术历史可追溯到 ３０ ００ ００５０ 年前，几乎和人类文明
史同步［ 齿轮传动作为一门具有明显产品特征的共性技术，它的发 ［ ４ １
展和成熟无一不和工业产品的发展密切相关。 ９ １ 世纪现代工业的形成 开始 了 齿轮技术的近代史，机器工业的发展使它成为一 门工业技术， ２ 世纪初叶汽车工业的崛起促使其大批量高效生产技术的发展， ０ 随后
目前Hale Waihona Puke Baidu外有关格里森制螺旋锥齿轮设计方法大体有３ （ 图线初选、 种： ） １ 校核设计；（ 类比设计法；（ 优化设计法。 ２ ） ３ ） 方法（ ， ２大同小异。方法（ 具有普遍性。方法（ 是在具有一 （ （ １ ） ） （ １ ） ２ ）
定设计经验基础上按类 比原则试选初值 ，可减少一些设计时间。但这 两种方法在确定初选值时不可能充分考虑 以下因素 ：１ ． 不可能预见可 靠度或最小允许安全系数 ；２工况条件；３ ． ． 安装及使用条件 ； ． ４ 仅适用 于一般 常用材料 ；５ 一 齿轮制造精度 。因而初选值 必然是很粗糙 的，只
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ Ｗｉ ｔ ｒ ｉ ｅｅ ｐ ｅｔ ｎ ｓｙ ｕ ｃｕｔ ， ａＢｖｌ ｒ ｂｅ ｐ ｄｖｌ ｍ ｎ ｏ ｉ ｕｒｉｏｒ ｎｙＳｉｌ ｅＧａｈｓ ｎ ｔ ｈ ａ ｄ ｏ ｈ ｅ ｆ ｔ ｎ ｏ ｒ ｐ ｄ ｒ ｅ ｅ ａ ｅ
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（ 质量保证体系和质量管理作为一门技术分支进入齿轮工业， ４ ） 不 少著名齿轮制造厂己通过Ｉ０ ０１ Ｓ ９０ 认证。
当代齿轮技术的进展无疑是齿轮技术史上最引人注 目的发展阶段 之 一 ，是本世纪中叶发展起来的一些高、新技术对传统技术渗透、改 造和溶合的结果。大量 Ｃ Ｃ机床的出现和使用，计算机技术在设计、 Ｎ 制造各个过程的应用 ，以及把各个阶段过程的技术要求溶汇成一个独 立的技术分支一Ｉ０ ０１ ０４标准为代表的质量管理及保证体系的 Ｓ ９０－ ０ ９
航海、 航空、 航天技术的发展，以及大型现代化成套工业设备的出现，
使高参数、优性能的高速齿轮和重型工业齿轮得到迅速发展和应用，
也促进了相应的基础理论、工艺技术及设备的研究和发展［ ５ １
８ 年代以来， ０ 齿轮技术有了飞速的发展，其内容和特点可简要概 括为下列 ４ 个方面 ：
（ 渐开线齿廓齿轮居主导地位， １ ） 其承载能力、 制造精度和生产效
讨论 。
在传统的锥齿轮应用中，普遍使用直齿锥齿轮， 特别是在相交轴 的传动中，直齿锥齿轮比螺旋锥齿轮易于加工，在传动中得到相当广 泛的应用。但直齿锥齿轮副在传动中同时啮合的齿数对少，容易产生 冲击 ，因而传动不平稳 ， 承载能力低， 噪音也大。为了解决这一问题， 采用了曲线齿的圆锥齿轮传动，这种曲线齿的圆锥齿轮称作螺旋锥齿
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关键词：螺旋锥齿轮 Ｐｏ ｎｉ ｅ 三维参数化造型 ｒＥｇ ｅ ／ ｎｒ
Ａｂ ｔ ｃ ｓｒ ｔ ａ
辽宁工学院硕二论文 卜 ＿
３ Ｐｒ ｅ ｉＭｏｅｎ Ｏ Ｓｉｌ ｅＧ ａ Ｄ ａ ｔｃ ｄｌｇ ｐ ａＢ ｖｌ ｒ ａｍ ｒ ｉ ｆ ｒ ｅ ｅ
Ｕｎ ｅ Ｐ ｏＥ ｄ ｒ ／ ｒ
Ｙ
摘要
６ ４６ ９４ ９
辽宁工学院硕士论文
摘
要
随着我国工业的迅速发展，螺旋锥齿轮在机械、汽车、航空等行 业应用越来越广泛，其研究与开发正朝着高速、重载、轻质的方向发 展。 由于这种齿轮的结构比较复杂， 采用有效的设计方法是齿轮生产、 加工的关键，也是近净成型技术的先决条件。 近年来，随着塑料齿轮的广泛应用和快速成型与虚拟制造技术的 迅速发展，用大型三维软件实现螺旋锥齿轮的参数化造型将成为设计
工业的生产中占 有相当的比重。 渐开线齿轮自１ ４ ２ ６ 年１ ９ ） 首次被研制成
功以来，因其制造简单而沿用至今不衰。随着工业的迅速发展，比渐 开线齿轮更为复杂的齿轮不断出现，其中最重要的当推格里森公司 （ｌ ｓ ） Ｇｅ ｏ 推出的螺旋锥齿轮。该齿轮一经推出，其设计、 ａｎ 切制、测试
等工艺即引起各国齿轮专家的研究，导致 了关于近代齿轮啮合理论的