基于SolidWorks的修形直齒錐齒輪設(shè)計系統(tǒng).pdf

1、直齒錐齒輪主要用于相交軸之間的傳動，在汽車差速器、礦山機械等工業(yè)領(lǐng)域中有比較廣泛的應(yīng)用。由于制造誤差、安裝誤差以及齒輪嚙合過程中的變形等因素的影響，使得標準的齒輪在傳動的過程中存在著振動、噪聲以及載荷不均等問題。國內(nèi)外很多學(xué)者針對這些問題，對齒輪進行了齒形修形研究，取得了一些理論成果，修形理論大大的改善了齒輪的傳動效果。
　　直齒錐齒輪由于拓撲結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，手工建模比較繁瑣，降低了齒輪修形研究的效率。因此有學(xué)者設(shè)計了直齒錐齒輪的參

2、數(shù)化建模系統(tǒng)，但是大多數(shù)是按照背錐原理，或者是通過曲線擬合球面漸開線，因此存在一定的誤差。而且關(guān)于修形直齒錐齒輪的設(shè)計系統(tǒng)也尚未見公開報道。
　　本課題組針對直齒錐齒輪進行了修形理論的研究，提出了齒向等距修形，通過ANSYS動態(tài)有限元分析驗證了齒向等距修形的效果，并通過正交優(yōu)化實驗得到了最優(yōu)修形參數(shù)。本文結(jié)合課題組修形理論的成果，以SolidWorks為支撐軟件，以C＃為編程語言，在Visual Studio2008集成開發(fā)環(huán)境中

3、開發(fā)修形直齒錐齒輪設(shè)計系統(tǒng)。設(shè)計系統(tǒng)包括三個基本功能模塊，分別是直齒錐齒輪的建模模塊、直齒錐齒輪的裝配模塊以及直齒錐齒輪的修形模塊。此外還有一些輔助功能模塊，主要是存儲模塊和CAM/CAE接口模塊。
　　建模模塊主要是完成直齒錐齒輪的參數(shù)化建模，用戶通過基本參數(shù)輸入界面輸入齒輪的基本參數(shù)，再通過簡單的人機交互就可以實現(xiàn)錐齒輪的快速建模，大大提高了錐齒輪的建模效率，而且采用“方程式驅(qū)動的曲線”功能生成球面漸開線，保證了齒廓曲線的精度

4、。
　　裝配模塊主要是實現(xiàn)齒輪副的自動裝配，用戶只需選擇需要裝配的齒輪，系統(tǒng)即可自動為齒輪之間添加配合關(guān)系，快速實現(xiàn)齒輪副的裝配，裝配模塊還預(yù)留出了ANSYS的接口，可以實現(xiàn)對ANSYS有限元軟件的調(diào)用。
　　修形模塊主要是輔助用戶完成錐齒輪的快速修形，修形模塊包括齒向等距修形和齒廓直線修形，用戶選擇需要修形的齒輪，然后選擇修形方式，通過ANSYS有限元分析得到修形量，然后用戶輸入其它的修形參數(shù)，同時也可以通過系統(tǒng)自動生成，

5、最后結(jié)合一些人機交互操作，即可快速實現(xiàn)錐齒輪的修形。
　　存儲功能可以實現(xiàn)模型數(shù)據(jù)的存儲，例如錐齒輪的基本參數(shù)、間接參數(shù)以及形狀參數(shù)等數(shù)據(jù)，CAM/CAE接口可以實現(xiàn)對Cimatron軟件和ANSYS有限元分析軟件的調(diào)用，便于后續(xù)的CAM和CAE分析。
　　修形直齒錐齒輪設(shè)計系統(tǒng)大大提高了修形研究的效率，降低了重復(fù)勞動，為直齒錐齒輪修形理論的通用化，奠定了一定的系統(tǒng)基礎(chǔ)。同時設(shè)計系統(tǒng)還可以為運動仿真、有限元分析、錐齒輪模具設(shè)