渐开线齿轮廓线生成动态仿真及其应用.pdfVIP

浙江科技学院学报 ，第22卷第 1期，2010年 2月 JournalofZh~iangUniversityofScienceandTechnology Vo1．22No．1，Feb．2010 渐开线齿轮廓线生成动态仿真及其应用 庞 茂 ，吴瑞明 (浙江科技学院 机械与汽车工程学院，杭州 310023) 摘 要 ：渐开线齿轮廓线难 以精确绘制，尤其是存在齿根过渡 曲线变化较大的问题 。为此 ，提 出一种基于 VBA 和 AutoCADActiveX技术的动态模拟齿轮加工方法 ，通过动态绘制齿轮坯与齿条刀具 问的相对位置 ，形象演示齿 轮渐开线和齿根过渡线的形成过程。用动态模拟的方法得到的齿轮廓线精确度高，可直接用于齿轮三维的精确 造型。 关键词 ：动态模拟 ；齿轮 ；渐开线 ；AutoCADActiveX 中图分类号：TH132．4 文献标识码 ：A 文章编号：1671—8798(2010)01—0012—05 Dynam icsimulation andapplicationofinvolutegearoutline PANG Mao，W U Rui—m ing (SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，ZhejiangUniversityofScienceandTechnology， Hangzhou310023，China) Abstract：Becauseofthedifficulty ofdrawing theoutlineofinvolutegear，especially the varietyofthe bottom outline，amethod ofdrafting gear’Sbottom outlinebased on VBA and AutoCAD ActiveX isproposed by simulating the cutting processofgear dynamically．The formingprocessofinvolutegearoutlinecanbedemonstratedinmachinedesignteaching，andthe outlineofgearishighinaccuracyandcanbeusedinthebuildingofthree—dimensionalmode1． Keywords：simulating；gear；involute；AutoCAD ActiveX 齿轮机构以传动效率高，功率范围大，工作安全可靠等特点在机械行业被广泛应用。而齿轮的精度对 于机构的传动性能、减振降噪都有重要意义，尤其在机床 、汽车等行业，齿轮设计生产的精度严重制约着产 品的性能。随着CAD／CAM／CAE等技术的发展 ，优秀的三维 CAD软件纷纷涌现，一般机械零件的三维 设计对于普通设计人员来说已不再是什么难事n。]。但是，对于渐开线齿轮，由于其齿型的复杂性，一般设 计者很难精确造型，而影响齿轮精度的一个关键 因素就是二维齿轮廓线的生成 ]。另外 ，由于渐开线的特 殊性，对于初次接触渐开线齿轮的学生来说 ，理解渐开线的形成特性较困难。 为此，本文提出一种采用模拟齿轮切削过程来绘制齿轮廓线的方法，它是基于VisualBasic和AutoCAD 收稿 日期 ：2009—10—10 作者简介：庞 茂 (1978一 )，男 ，内蒙古包头人，副教授 ，博士 ，主要从事机电一体化检测及信号处理技术研究。 第 1期 庞 茂 ，等 ：渐开线齿轮廓线生成动态仿真及其应用 13 ActiveX技术 ，动态模拟范成法加工齿轮的过程 ，由刀具与齿轮的相对运动包络 出齿廓外形 ，并 由渐开线 方程及包络线相结合的方法生成齿轮廓线。齿廓生成过程可形象说 明渐开线的特性 ，可用于相关课程的 教学演示 ，同时，生成的齿廓精度较高 ，可直接用于三维实体造型。文中以常见 的直齿圆柱渐开线齿轮为 例 ，说明该方法的实现过程。 1 相关概念介绍 1．1 范成法原理