渐开线齿轮的优化设计及其运动仿真分析
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条件 后进 行齿 轮 的设计 。下一 步 将齿 轮设 计 中用到
的各种 参数 、数 据及 设计 人 员完 成 的数学 模型 转化 为ＰｏＥ 件 能够 识别 的参数 ， 参数 化设 计做 好准 ｒ／ 软 为
备 。本 文 以下 列参 数 为例 说 明：齿数 Ｚ ２ ，压 力角 ＝５
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关键 词 ：渐开线齿轮 ；Ｐ ｏ Ｅ；优化设计 ；运 动仿 真分 析 ｒ／ 中图分类号：Ｔ ９ Ｐ３ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号：１ ０ —０ ３ （ ０ ０ ｏ — １ ６ ３ ９ １ ４ ２ １ ） ３ ０ —０ ０ ６
０ 引言
齿轮传 动机构 用于 传递任 意两轴 问的运动 和动 力 ，因其传 递动 力大 、效 率高 、寿命 长 、传动 比恒 定、 可靠性 好 和工 作平 稳等 优点 ， 汽 车 、 床 、 在 机 船
和机 械原 理 的相 关知 识导 出。
２ 标准 直齿 轮的优 化设计
借助 ＰｏＥＷｉ ｆ ｅ ． ｒ／ ｌｉ ０强大 的 参数化 特 征建模 ｄ ｒ３
功 能进 行渐 开线直 齿轮 的优化 设计 。
品试制 。如果试 制过 程 中 发现 问题 ，则 要重 新一 步
一
２１建立渐开线齿轮程序 ．
李增平 ’ ，贾颖 莲
Ｌ ｎ ． ｉｇ ． Ｉ Ｙｉｇ １ ２ Ｉ Ｚｅ ｇ ｐｎ ￣ ＪＡ ｎ ．ａｎ ｉ
（． １ 江西制造职业技术学 院 ，南昌 ３ ０ ９ ；２ 江西交通职 业技术学院 机 电工程 系 ，南昌 ３ ０ １ ） ３０５ ． ３ ０ ３
摘
要 ：针对传统渐开线齿轮设计计算量大 、 校核复 杂、效率低下等不足 ， 提出了在 Ｐ ｏ Ｅ ｒ／ 三维参数 化软件中的齿轮优化设计方法 。 当渐开线齿 轮参 数在 给定 取值 范围变化时 ， 可以快速地进行直 齿轮的系列化设计 及其验证 ， 并对虚拟装配后 的齿轮机 构进行 了运 动仿真分析 ， 藉此提高了设 计效率和经济效益 。
务ｌ 勺 出 造
【 编辑 程序 】选 项 。ＰｏＥ自动调 用 “ ｒ／ 记事 本 ” 用 于 ，
完成， 运圄
当前 值
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１ 齿轮优 化设 计前 的准 备工作
使用 ＰｏＥＷｉ ｆ ｅ ． ｒ／ ｌｉ ０进行 渐开 线齿 轮 的参数 ｄ ｒ３ 化设 计之 前 ，设 计 人员 应先将 新 产 品信息 和数 据转
舶 、施 工机 械 等机 器 中的变 速箱 内广 泛使 用 。 渐 开线 齿轮 传统 设计 方 法 中 ，要 求设计 人 员手 工计算 参数 值 ，据 此绘 出二 维 图纸 ，之 后进 行新 产
￣ ２ 。 ，模数 ｍ＝ ｍｍ，要求直 齿 轮工 作过 程 中不 ｚ ０ ＝ Ｓ
能 产生 根切 ， 他 参数 由直齿 轮各 参数之 间的关 系 其
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侧证
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开 发周 期 。 本 文 以参数 化 三维设 计 软件 ＰｏＥ ｗｉ ｆ ｅ３ ｒ／ ｌ ｉ ． ｄｒ ０
弹 出的 【 菜单 管理 器】瀑布 式 菜单 中选择 【 程序】
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为例 阐述渐开 线 齿轮 的优 化设 计 ， 对 虚拟 装配 后 并 的齿 轮机 构进 行 运动仿 真 分析 ，以在 实 际加 工前将 所 有的 问题 暴露 出来 ，便 于及 时 改进 。
登录 Ｐ ｏＥＷｉ ｆ ｅ ． ｒ／ ｌｉ ０的实 体建 模功 能主 界面 ｄ ｒ３ 之 后 ， 击主 莱单 中的 【 单 工具 】 【 序】命令 ， 程 在
步地 计算 ，查找设 计过 程 中 问题 存在 的地 方 ，这
不仅 耗 费 了大量 的人 力和 物 力 ，而 且延 长 了产 品的
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图 １程 序 输 入 界 面
收稿日期：２ １ —２２ ０ ００ —８ 作者简介：李增平 （９ １一） １６ ，男，江西 遂川人 ，副教授 ，主要从事机电类专业课程的教学和管理 。 第３ 卷 ２ 第３ 期 ２ １— ［６ ］ ００ ３ １ ９
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化为数 学模型 ，再根 据 机械原 理 和机 械零 件 的相关 知识 ，综合考 虑 齿轮 在制 造 、装 配和 使用 等方 面 的
、 訇 化 ｌ 造
渐开线 齿轮的优化设计及其运动仿真 分析
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关键 词 ：渐开线齿轮 ；Ｐ ｏ Ｅ；优化设计 ；运 动仿 真分 析 ｒ／ 中图分类号：Ｔ ９ Ｐ３ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号：１ ０ —０ ３ （ ０ ０ ｏ — １ ６ ３ ９ １ ４ ２ １ ） ３ ０ —０ ０ ６
０ 引言
齿轮传 动机构 用于 传递任 意两轴 问的运动 和动 力 ，因其传 递动 力大 、效 率高 、寿命 长 、传动 比恒 定、 可靠性 好 和工 作平 稳等 优点 ， 汽 车 、 床 、 在 机 船
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