ZC蝸桿砂輪修整控制程序開發(fā)教案資料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。ZC蝸桿砂輪修整控制程序開發(fā)題目ZC蝸桿砂輪修整控制程序開發(fā)學(xué)生姓名ee學(xué)號(hào)e所在學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)e指導(dǎo)教師e_完成地點(diǎn)校內(nèi)_2011年6月20日Z(yǔ)C蝸桿砂輪修整控制程序開發(fā)ee(ee)指導(dǎo)教師：ee摘要:針對(duì)ZC型蝸桿，研究蝸桿磨削工藝和加工要求，了解蝸桿的精加工方法，主要對(duì)磨削機(jī)進(jìn)行分析和計(jì)算，推導(dǎo)了蝸桿齒面的數(shù)學(xué)方程；根據(jù)空間嚙合原理，利用空間坐標(biāo)系變換，進(jìn)一步推導(dǎo)出了磨削圓弧圓柱蝸桿時(shí)砂輪的截面方程；使用VB編程軟件，開發(fā)了主要用于刃磨ZC蝸桿時(shí)的CNC砂輪修整器控制軟件，并能自動(dòng)生成對(duì)

2、應(yīng)蝸桿砂輪修整時(shí)的數(shù)控加工程序，使蝸桿的加工精度得到提高，模塊界面簡(jiǎn)單，操作方便，使用價(jià)值較高。關(guān)鍵詞:ZC蝸桿砂輪截形VB編程數(shù)控代碼ProgramdevelopmentofZCwormgrindingwheelcontrolee（ee）Tutor:eeAbstract:ForZC-typeworm,thewormgrindingprocessresearchandprocessingrequirements,understandwormfinishingmethods,mainlyforgrindingmachinesforanalysisandcalculations,mathemati

3、calequationsderivedwormtoothsurface;accordingtothespacemeshingtheory,theuseofspacecoordinatesystemtransformationfurthersectionalequationsdeducedcircularcylindricalwormgrindingwheel;whenusingVBprogrammingsoftware,developedmainlyforCNCgrindingwheeldresserwhenZCwormcontrolsoftware,andcanautomaticallyge

4、neratethecorrespondingwormwheeldressingNCprogram,sothewormmachiningaccuracyisimproved,simplemoduleinterface,easyoperation,highvalue.Keywords:ZCworm砂輪截形GrindingwheeVB編程VBprogramming數(shù)控代碼NCcode目錄TOCo1-3hzuHYPERLINKl_Toc391046208引言PAGEREF_Toc391046208h1HYPERLINKl_Toc3910462091蝸桿介紹與分析PAGEREF_Toc391046209

5、h2HYPERLINKl_Toc3910462101.1蝸桿傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)及發(fā)展概況PAGEREF_Toc391046210h2HYPERLINKl_Toc3910462111.1.1圓柱蝸桿傳動(dòng)的類型PAGEREF_Toc391046211h2HYPERLINKl_Toc3910462121.1.2圓柱蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)PAGEREF_Toc391046212h3HYPERLINKl_Toc3910462131.1.3蝸桿傳動(dòng)的發(fā)展概況PAGEREF_Toc391046213h3HYPERLINKl_Toc3910462141.2蝸輪蝸桿傳動(dòng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀PAGEREF_Toc3910462

6、14h3HYPERLINKl_Toc3910462151.3論文研究的背景和意義PAGEREF_Toc391046215h4HYPERLINKl_Toc3910462162建立蝸桿和砂輪曲線方程與數(shù)學(xué)建模PAGEREF_Toc391046216h5HYPERLINKl_Toc3910462172.1圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)PAGEREF_Toc391046217h5HYPERLINKl_Toc3910462182.2圓柱蝸桿的通用齒面方程PAGEREF_Toc391046218h5HYPERLINKl_Toc3910462192.3坐標(biāo)系的建立及坐標(biāo)變換PAGEREF_Toc391046219h6HY

7、PERLINKl_Toc3910462202.3.1建立坐標(biāo)系PAGEREF_Toc391046220h6HYPERLINKl_Toc3910462212.3.2坐標(biāo)變換PAGEREF_Toc391046221h7HYPERLINKl_Toc3910462222.4蝸桿齒面方程PAGEREF_Toc391046222h8HYPERLINKl_Toc3910462232.4.1磨削砂輪齒面上的接觸線PAGEREF_Toc391046223h8HYPERLINKl_Toc3910462242.4.2嚙合面PAGEREF_Toc391046224h9HYPERLINKl_Toc3910462252.

8、4.3蝸桿齒面方程PAGEREF_Toc391046225h9HYPERLINKl_Toc3910462262.5砂輪基本方程PAGEREF_Toc391046226h11HYPERLINKl_Toc3910462272.5.1砂輪方程PAGEREF_Toc391046227h11HYPERLINKl_Toc3910462282.5.2坐標(biāo)系中砂輪工作表面方程PAGEREF_Toc391046228h11HYPERLINKl_Toc3910462292.5.3砂輪在假想蝸輪坐標(biāo)下的方程PAGEREF_Toc391046229h12HYPERLINKl_Toc3910462302.5.4砂輪齒面

9、上任意一點(diǎn)的單位法矢量方程PAGEREF_Toc391046230h13HYPERLINKl_Toc3910462312.5.5砂輪磨削蝸桿時(shí)嚙合點(diǎn)處相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度PAGEREF_Toc391046231h15HYPERLINKl_Toc3910462322.6數(shù)學(xué)模型的建立PAGEREF_Toc391046232h15HYPERLINKl_Toc3910462332.7修型方案PAGEREF_Toc391046233h17HYPERLINKl_Toc3910462343砂輪修整器的介紹PAGEREF_Toc391046234h19HYPERLINKl_Toc3910462353.1砂輪修整器的

10、基本結(jié)構(gòu)與工作原理PAGEREF_Toc391046235h19HYPERLINKl_Toc3910462363.1.1砂輪修整器的基本結(jié)構(gòu)PAGEREF_Toc391046236h19HYPERLINKl_Toc3910462373.1.2砂輪修整器的工作原理PAGEREF_Toc391046237h19HYPERLINKl_Toc3910462383.2砂輪修整方法的選用PAGEREF_Toc391046238h20HYPERLINKl_Toc3910462393.3砂輪修整器的應(yīng)用PAGEREF_Toc391046239h20HYPERLINKl_Toc3910462403.4修整方法與

11、注意事項(xiàng)PAGEREF_Toc391046240h21HYPERLINKl_Toc3910462413.5砂輪修整器的特點(diǎn)PAGEREF_Toc391046241h21HYPERLINKl_Toc3910462424基于VB自動(dòng)加工程序設(shè)計(jì)PAGEREF_Toc391046242h22HYPERLINKl_Toc3910462434.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其功能介紹PAGEREF_Toc391046243h22HYPERLINKl_Toc3910462444.2磨削加工環(huán)境過(guò)程分析PAGEREF_Toc391046244h22HYPERLINKl_Toc3910462454.3模塊界面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)P

12、AGEREF_Toc391046245h22HYPERLINKl_Toc3910462465總結(jié)與展望PAGEREF_Toc391046246h26HYPERLINKl_Toc391046247致謝PAGEREF_Toc391046247h27HYPERLINKl_Toc391046248參考文獻(xiàn)PAGEREF_Toc391046248h28HYPERLINKl_Toc391046249附錄APAGEREF_Toc391046249h29HYPERLINKl_Toc391046250附錄BPAGEREF_Toc391046250h36引言圓弧圓柱蝸桿（ZC）傳動(dòng)是一種新型圓柱蝸桿傳動(dòng)。圓弧圓柱

13、蝸桿傳動(dòng)與普通圓柱蝸桿傳動(dòng)相比，具有承載能力大、傳動(dòng)效率高、設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn)。ZC蝸桿具有齒面接觸應(yīng)力小、制造工藝簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高、承載能力高等特點(diǎn)，在冶金、礦山、起重等行業(yè)獲得口益廣泛的應(yīng)用。其螺旋面既可用圓弧刀刃的車刀切制成形，也可用圓弧回轉(zhuǎn)面的盤形砂輪磨削成形。與車削相比，成形磨削作為一種新的螺紋加工方法，具有加工精度高、生產(chǎn)效率高、齒形加工精度穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)也可在配備有CNC砂輪修整器的數(shù)控螺紋磨床上實(shí)現(xiàn)。CNC砂輪修整器是數(shù)控螺紋磨床的關(guān)鍵部件，采用CNC砂輪修型技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜空間曲面的精密磨削加工。由于該技術(shù)對(duì)砂輪截形進(jìn)行過(guò)精確計(jì)算和數(shù)控修型，并且對(duì)工件齒面進(jìn)行磨削加工，具有車削、

14、銑削無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在高精度ZC蝸桿的齒面加工中將得到廣泛的應(yīng)用。這種類型的蝸桿是由軸截面為圓弧的圓盤砂輪包絡(luò)成形。長(zhǎng)期使用和各種工況條件下進(jìn)行的對(duì)比試驗(yàn)，都證明該類型蝸桿傳動(dòng)與其他類型的蝸桿傳動(dòng)相比具有更好的傳動(dòng)性能、更佳的綜合效果，而目傳動(dòng)更加穩(wěn)定。國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)ZC蝸桿的工作特性及加工制造方面進(jìn)行較多研究，并取得一定的成果。在ZC蝸桿磨削加工過(guò)程中，隨著砂輪的磨損，砂輪直徑的變化將影響到ZC蝸桿的齒形。這一點(diǎn)雖已有定論，但是，這種影響隨蝸桿參數(shù)模數(shù)（m）、分度圓直徑（d）、蝸桿頭數(shù)（z）的變化規(guī)律還有待進(jìn)一步深入研究。1蝸桿介紹與分析1.1蝸桿傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)及發(fā)展概況蝸桿傳動(dòng)屬于空間

15、嚙合傳動(dòng)，用于傳遞兩交錯(cuò)(既不平行又不相交)軸間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。軸交角可為任意值，但在絕大多數(shù)情況下使用正交蝸桿副。它主要由蝸桿和蝸輪組成，蝸桿相當(dāng)于一頭或多頭的等導(dǎo)程(或變導(dǎo)程)螺旋，蝸輪則為變態(tài)斜齒輪(或?yàn)橹饼X輪)。在蝸桿傳動(dòng)中，通常蝸桿為主動(dòng)件，蝸輪為從動(dòng)件。但有時(shí)為了增速，如離心器中的蝸桿傳動(dòng)，蝸輪是主動(dòng)件，而多頭或大導(dǎo)程角的蝸桿則為從動(dòng)件。根據(jù)蝸桿形狀的不同，蝸桿傳動(dòng)可以分成三種類型：圓柱蝸桿傳動(dòng)，環(huán)面蝸桿傳動(dòng)和錐蝸桿傳動(dòng)。下面主要以圓柱蝸桿傳動(dòng)為例介紹蝸桿傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)。1.1.1圓柱蝸桿傳動(dòng)的類型圓柱蝸桿的齒面為圓柱螺旋面，圓柱蝸桿傳動(dòng)包括普通圓柱蝸桿傳動(dòng)和圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)兩

16、類。(1)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)普通圓柱蝸桿的齒面(除ZK型蝸桿外)一般是在車床上用直線刀刃的車刀車制的。根據(jù)車刀安裝位置的不同，所加工出的蝸桿齒面在不同截面中的齒廓曲線也不同。普通圓柱蝸桿可分為阿基米德圓柱蝸桿(ZA蝸桿)，漸開線圓柱蝸桿(ZI蝸桿)，法向直廓圓柱蝸桿(即延伸漸開線蝸桿ZN蝸桿)，錐面包絡(luò)圓柱蝸桿(ZK蝸桿)等四種。這四種普通圓柱蝸桿傳動(dòng)所用的蝸桿及配對(duì)的蝸輪齒形分別介紹如下：1)阿基米德圓柱蝸桿(ZA蝸桿)：在垂直于蝸桿軸線的平面(即端面)上，ZA蝸桿的齒廓為阿基米德螺旋線，在包含軸線的平面上的齒廓(即軸向齒廓)為直線，其齒形角為20度，法向齒廓為凸廓曲線。它可在車床上用直線刀刃

17、的單刀或雙刀車削加工。安裝刀具時(shí)，切削刃的頂面必須通過(guò)蝸桿的軸線。這種蝸桿磨削困難，當(dāng)導(dǎo)程角較大時(shí)加工不便。2)法向直廓圓柱蝸桿(ZN蝸桿：蝸桿的端面齒廓為延伸漸開線，軸向齒廓微呈凹形曲線，法面齒廓為直線。ZN蝸桿也是用直線刀刃的單刀或雙刀在車床上車削加工。切削蝸桿時(shí)，直線刃成型刀具所在的平面垂直于通過(guò)分度圓柱上齒槽或齒厚中點(diǎn)處的螺旋線，并在該點(diǎn)與蝸桿軸線傾斜一個(gè)分度圓導(dǎo)程角。這種蝸桿磨削起來(lái)也比較困難。3)漸開線圓柱蝸桿(ZI蝸桿)：蝸桿的端面齒廓為漸開線，于基圓柱的軸截面內(nèi)，齒廓一側(cè)為直線，另一側(cè)為凸形曲線。它相當(dāng)于一個(gè)少齒數(shù)(齒數(shù)等于蝸桿頭數(shù))、大螺旋角的漸開線圓柱斜齒輪。ZI蝸桿可以用

18、兩把直線刀刃的車刀在車床上車削加工。刀刃頂面應(yīng)與基圓柱相切，其中一把刀高于蝸桿軸線，另一把刀則低于蝸桿軸線。刀具的齒形角應(yīng)等于蝸桿的基圓柱螺旋角。這種蝸桿可以在專用機(jī)床上磨剴。4)錐面包絡(luò)圓柱蝸桿(ZK蝸桿):ZK蝸桿是一種非線性螺旋齒面蝸桿。它不能在車床上加工，只能在銑床上銑制或在磨床上磨削。加工時(shí)，除工件作螺旋運(yùn)動(dòng)外，刀具同時(shí)繞自身的軸線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這時(shí)銑刀(或砂輪)回轉(zhuǎn)曲面的包絡(luò)面即為蝸桿的螺旋齒面，在軸截面和法截面上的齒廓均為曲線。這種蝸桿便于磨削，蝸桿的精度較高。與上述各類蝸桿配對(duì)的蝸輪齒廓，則完全隨蝸桿的齒廓而異。蝸輪一般是在滾齒機(jī)上用滾刀或飛刀加工的。為了保證蝸桿和蝸輪能正確嚙合

19、，切削蝸輪的刀具齒廓，應(yīng)與蝸桿的齒廓一致,滾切時(shí)的中心距，也應(yīng)與蝸桿傳動(dòng)的中心距相同。(2)圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)(ZC蝸桿)圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)和普通圓柱蝸桿傳動(dòng)相似，只是齒廓形狀有所區(qū)別。ZC蝸桿是一種非直紋面圓柱蝸桿，其齒面一般為圓弧形凹面。ZC蝸桿傳動(dòng)可分為圓環(huán)面包絡(luò)圓柱蝸桿傳動(dòng)和軸向圓弧齒圓柱蝸桿傳動(dòng)兩種類型。1)圓環(huán)面包絡(luò)圓柱蝸桿傳動(dòng)蝸桿齒面是圓環(huán)面砂輪(砂輪軸平面上刀具產(chǎn)形線是圓環(huán)面母圓上的一段圓弧)與蝸桿作相對(duì)螺旋運(yùn)動(dòng)時(shí)，砂輪陷面族的包絡(luò)面。圓環(huán)面包絡(luò)圓柱蝸桿傳動(dòng)又分為兩種類型:a.ZC1蝸桿傳動(dòng)蝸桿齒面是由圓環(huán)面(砂輪)形成的，蝸桿軸線和砂輪軸線的軸交角等于蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角，該二軸線

20、的公垂線通過(guò)蝸桿齒槽的某一位置。砂輪與蝸桿齒面的瞬時(shí)接觸線是一條固定的空間曲線。b.ZC2蝸桿傳動(dòng)蝸桿齒面是由圓環(huán)面(砂輪)形成的，蝸桿軸線和砂輪軸線的軸交角為某一角度，該二軸線的公垂線通過(guò)砂輪齒廓曲率中心。砂輪與蝸桿齒面的瞬時(shí)接觸線是一條與砂輪的軸向齒廓互相重合的固定的平面曲線。2)軸向圓弧齒圓柱蝸桿(ZC3)傳動(dòng)蝸桿齒面是由蝸桿軸向平面內(nèi)的一段凹圓弧繞蝸桿軸線作螺旋運(yùn)動(dòng)時(shí)形成的，也就是將凸圓弧車刀前刃面置于蝸桿軸向平面內(nèi)，車刀繞蝸桿軸線作相對(duì)螺旋運(yùn)動(dòng)時(shí)所形成的軌跡曲面。1.1.2圓柱蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)（1）圓柱蝸桿傳動(dòng)雖然種類較多，但都有如下特點(diǎn)：1)由于蝸桿直徑小、齒數(shù)少，蝸輪直徑大、齒數(shù)多

21、，單級(jí)蝸桿傳動(dòng)就可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比；2)蝸桿和蝸輪共軛齒面間的嚙合運(yùn)動(dòng)，是滑動(dòng)和滾動(dòng)的組合且以滑動(dòng)為主，蝸桿傳動(dòng)的嚙合運(yùn)動(dòng)很接近于螺旋副，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)齒相嚙合，為此蝸桿傳動(dòng)具有工作平穩(wěn)、振動(dòng)小、沖擊小、噪聲小等特征；3)體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，并可根據(jù)要求實(shí)現(xiàn)自鎖；4)與齒輪傳動(dòng)相比傳動(dòng)效率較低，增加了較貴重的有色金屬的消耗。（2）圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)，作為一種新型的蝸桿傳動(dòng)，它還有以下特點(diǎn)：1)蝸桿和蝸輪兩共軛齒面是凹凸嚙合，當(dāng)量曲率小，因而單位齒面壓力減小，接觸強(qiáng)度提高，承載能力大；2)蝸桿與蝸輪嚙合時(shí)的瞬時(shí)接觸線方向與相對(duì)滑動(dòng)方向的夾角(潤(rùn)滑角)較大，易于形成和保持油膜，摩擦系數(shù)小，齒面磨

22、損少，傳動(dòng)效率高，當(dāng)蝸桿為主動(dòng)時(shí)，嚙合效率可達(dá)95%以上，比普通圓柱蝸桿嚙合效率高10%-20%；3)在蝸桿強(qiáng)度不減弱的情況下，能夠增大蝸輪的齒根厚度，使蝸輪齒的彎曲強(qiáng)度增大；4)蝸桿與蝸輪嚙合時(shí)，蝸輪為正變位，嚙合節(jié)線位于接近蝸桿齒頂?shù)奈恢?，嚙合性能好?)傳動(dòng)的中心距難以調(diào)整，對(duì)中心距誤差的敏感性較強(qiáng)。1.1.3蝸桿傳動(dòng)的發(fā)展概況蝸桿傳動(dòng)具有悠久的歷史，大致在人類構(gòu)思一般齒輪的同一個(gè)時(shí)期就已構(gòu)思蝸輪，很多人研究了各種形式的蝸輪蝸桿傳動(dòng)。從本世紀(jì)20年代起，蝸桿傳動(dòng)技術(shù)及其嚙合理論得到了迅速發(fā)展。國(guó)內(nèi)外廣泛研究了蝸桿傳動(dòng)的共軛嚙合原理，揭示了很多新的矛盾，從而對(duì)已有的蝸輪蝸桿副進(jìn)行了改造，提

23、高了承載能力、使用壽命和傳動(dòng)效率，同時(shí)發(fā)明了很多新型蝸桿傳動(dòng)，如二次包絡(luò)尼曼圓柱蝸桿副、偏置蝸桿副、圓弧圓柱蝸桿及其各種變態(tài)形式，為蝸桿傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展開辟了道路。包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)近年來(lái)在我國(guó)發(fā)展十分迅速，其中尤以平面一次包絡(luò)和平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)最為突出。60年代初我國(guó)開始引進(jìn)、研制平面一次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)，成功地應(yīng)用于冶金、機(jī)床行業(yè)。1971年我國(guó)冶金等部門又創(chuàng)制成功平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)。該傳動(dòng)具有承載能力大、傳動(dòng)效率高和蝸桿可以磨削等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已大量應(yīng)用于冶金設(shè)備，并在造船、采礦、機(jī)械、建筑、天文等各個(gè)行業(yè)中使用。表明我國(guó)的蝸桿研制水平已達(dá)到了一個(gè)新的階段。現(xiàn)在，隨著材料技術(shù)、潤(rùn)滑技

24、術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等一系列新技術(shù)的發(fā)展，大大促進(jìn)了蝸桿傳動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步，諸多耘型蝸桿傳動(dòng)相繼問(wèn)世，并在現(xiàn)代工業(yè)中廣泛應(yīng)用。目前，蝸桿轉(zhuǎn)速可達(dá)3000rmin，蝸輪轉(zhuǎn)矩可達(dá)2000kN.m，圓周力可達(dá)800kN，直徑可達(dá)2000mm以上，中心距可達(dá)1200mm，蝸桿頭數(shù)可達(dá)13，能滿足多種設(shè)備和不同工況條件的需要。1.2蝸輪蝸桿傳動(dòng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀蝸稈傳動(dòng)，尤其是普通圓柱蝸桿傳動(dòng)，具有悠久的歷史。其工藝成熟，設(shè)計(jì)方便，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。對(duì)它的研究基本上有以下幾個(gè)方面：(1)新的嚙合齒形和新的傳動(dòng)類型的研究雙自由度環(huán)面包絡(luò)圓柱蝸桿及其傳動(dòng)屬于新的嚙合齒形的研制范圍，是一種有別于傳統(tǒng)的新型蝸桿成

25、形理論。它具有切削力小、加工精度高、嚙合性能良好、承載能力高、裝配精度容易保證等優(yōu)點(diǎn)，是一種很有發(fā)展前途的蝸桿傳動(dòng)。此外還有對(duì)圓弧齒、雙圓弧齒、圓環(huán)面齒等新齒形的研究。為了提高圓柱蝸桿的傳動(dòng)質(zhì)量還研制了一些新的傳動(dòng)類型，如：新型蝸桿B傳動(dòng)，偏置蝸桿傳動(dòng)，雙重蝸桿傳動(dòng)，滾珠圓柱蝸桿傳動(dòng)，封閉接觸線圓柱蝸桿傳動(dòng)等。(2)以圓柱蝸桿副的加工制造和測(cè)量為主要內(nèi)容的生產(chǎn)實(shí)踐研究蝸桿的加工相對(duì)于蝸輪的加工來(lái)說(shuō)要簡(jiǎn)單些，但為了進(jìn)一步提高蝸桿的加工精度，采用了新的方法來(lái)對(duì)蝸桿進(jìn)行精加工，精化圓柱蝸桿的新方法效率高、成本低、簡(jiǎn)便易行。另外在蝸桿的齒形、齒距、齒厚等的測(cè)量方面也進(jìn)行了較多的研究，如：多頭蝸桿的軸向

26、齒距測(cè)量，蝸桿齒厚的測(cè)量。圓弧齒圓柱蝸桿齒形的測(cè)量，無(wú)法按通常的方法進(jìn)行，新方法通過(guò)用靈敏杠桿在軸平面X、Y標(biāo)系上，對(duì)弧線段用逐點(diǎn)掃描法通過(guò)實(shí)例及圖形分析，得出相應(yīng)的計(jì)算公式和誤差修正方法。此外還有漸開線蝸桿跨線測(cè)量精確公式的研究。(3)對(duì)蝸輪蝸桿油和蝸桿副材料的研究蝸桿傳動(dòng)對(duì)材料有一定的要求，兩者材料的合理選擇和配偶也是提高蝸桿傳動(dòng)質(zhì)量的重要方面，另一方面，為了節(jié)約成本需要尋找新的成本較低的材料。因此對(duì)蝸輪蝸桿材料合理搭配的研究以及對(duì)新型材料的研究也是研究的一個(gè)方向。制造裝配精度、材料、熱處理質(zhì)量外，潤(rùn)滑也是很重要的。蝸輪蝸桿的運(yùn)動(dòng)形式主要以滑動(dòng)摩擦為主且齒面接觸時(shí)間比齒輪傳動(dòng)相對(duì)較長(zhǎng)，負(fù)荷

27、大、滑動(dòng)速度高，極難形成油楔，因此齒面的油膜易被擠掉而產(chǎn)生擦傷、?？印澓?、燒結(jié)和磨損等。所以不宜采用一般的齒輪油來(lái)潤(rùn)滑，需要專用的蝸輪蝸桿油。因此對(duì)蝸桿傳動(dòng)潤(rùn)滑油的研究及潤(rùn)滑油對(duì)蝸桿傳動(dòng)效率的影響的研究，已經(jīng)成為了一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。1.3論文研究的背景和意義從以上的研究現(xiàn)狀可以看出，蝸桿傳動(dòng)在理論和加工方面都有較廣泛深入的研究。但在有些方面的研究還不夠，需要進(jìn)一步完善。比如在蝸輪蝸桿齒厚的計(jì)算和測(cè)量方面，雖然蝸輪蝸稈的分度圓齒厚在大部分機(jī)械手冊(cè)中都給出了計(jì)算公式，但在其他任意半徑處的齒厚計(jì)算很少有文獻(xiàn)涉及。在實(shí)際應(yīng)用中，為了改善圓柱蝸稈傳動(dòng)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，不能保證其工作可靠性，也難達(dá)到成本最低，

28、要達(dá)到該目的就需要借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)于蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)化，采用不同的優(yōu)化目標(biāo)，可以收到不同的成效，諸如：提高嚙合質(zhì)量、延長(zhǎng)使用壽命、降低制造成本、提高傳動(dòng)效率等。蝸桿傳動(dòng)是典型的復(fù)雜空間曲面接觸問(wèn)題，其變形與應(yīng)力狀態(tài)的分析，無(wú)論是理論計(jì)算還是試驗(yàn)驗(yàn)證都具有相當(dāng)大的難度。為了解決此問(wèn)題，就要借助計(jì)算機(jī)和一些有限元分析軟件對(duì)其進(jìn)行有限元分析和計(jì)算掃描。在實(shí)際應(yīng)用中，為了改善蝸桿傳動(dòng)的嚙合特性及提高傳動(dòng)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)需要的中心距與傳動(dòng)比，為了避免根切，常采用變位蝸桿傳動(dòng)。采用正變位時(shí)，蝸輪齒根圓直徑增大，若變位系數(shù)較大，分度圓接近齒根圓；采用負(fù)變位時(shí)，蝸輪喉圓直徑減小，若變位系數(shù)較大，分度圓接近頂圓

29、。如果仍采用分度圓齒厚來(lái)測(cè)量時(shí)，測(cè)量?jī)x的卡腳可能落在齒根圓或齒頂圓附近，測(cè)量較困難且誤差較大，甚至無(wú)法測(cè)量，這時(shí)一般采用齒高中部容易測(cè)量的位置來(lái)測(cè)量其齒厚，這就牽涉到任意半徑處蝸輪齒厚的計(jì)算。所以實(shí)際工程中需要精確計(jì)算蝸輪任意半徑處的齒厚。另一方面，設(shè)計(jì)加工蝸輪的刀具(如滾刀和飛刀)齒形，是由與蝸輪相嚙合的蝸桿齒形確定的，所以需要計(jì)算出蝸桿任意半徑處的軸向或法向齒厚，進(jìn)而得出其軸向或法向齒形，作為設(shè)計(jì)蝸輪刀具的依據(jù)。在蝸輪加工方面，用蝸輪滾刀滾切蝸輪的工藝已比較成熟，但蝸輪滾刀的精確制造比較麻煩且費(fèi)用較高、周期較長(zhǎng)。理論分析的推導(dǎo)過(guò)程和結(jié)論對(duì)現(xiàn)有理論的進(jìn)一步完善和對(duì)實(shí)際工程的指導(dǎo)都有較重要的意

30、義。2.電機(jī)選擇2.1電動(dòng)機(jī)選擇2.1.1選擇電動(dòng)機(jī)類型2.1.2選擇電動(dòng)機(jī)容量電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：；工作機(jī)所需功率為：；傳動(dòng)裝置的總效率為：；傳動(dòng)滾筒滾動(dòng)軸承效率閉式齒輪傳動(dòng)效率聯(lián)軸器效率代入數(shù)值得：所需電動(dòng)機(jī)功率為：略大于即可。選用同步轉(zhuǎn)速1460r/min；4級(jí)；型號(hào)Y160M-4.功率為11kW2.1.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速取滾筒直徑1.分配傳動(dòng)比（1）總傳動(dòng)比(2)分配動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比取兩級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)傳動(dòng)比則低速級(jí)的傳動(dòng)比2.1.4電機(jī)端蓋組裝CAD截圖圖2.1.4電機(jī)端蓋2.2運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算2.2.1電動(dòng)機(jī)軸2.2.2高速軸2.2.3中間軸2.2.4低速軸2.2.5滾筒軸

31、3.齒輪計(jì)算3.1選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1按傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2絞車為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）。3材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。4選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)。取5初選螺旋角。初選螺旋角3.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由機(jī)械設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-21）進(jìn)行試算，即3.2.1確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1）試選載荷系數(shù)1。（2）由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖10-30選取區(qū)域系數(shù)。（3）由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖10-26查得，則。（4）計(jì)算小齒輪

32、傳遞的轉(zhuǎn)矩。（5）由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表10-7選取齒寬系數(shù)（6）由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)（7）由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。（9）由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖（10-19）取接觸疲勞壽命系數(shù);。（10）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版式（10-12）得（11）許用接觸應(yīng)力3.2.2計(jì)算（1）試算小齒輪分度圓直徑=49.56mm（2）計(jì)算圓周速度（3）計(jì)算齒寬及模數(shù)=2mmh=2.252.252=4.5mm49.56/4.5=11.01（4）計(jì)算縱向重合度0

33、.318124tan=20.73（5）計(jì)算載荷系數(shù)K。已知使用系數(shù)根據(jù)v=7.6m/s,7級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表10-4查得的值與齒輪的相同，故由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖10-13查得由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表10-3查得.故載荷系數(shù)11.111.41.42=2.2（6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑，由式（10-10a）得（7）計(jì)算模數(shù)3.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（10-17）3.3.1確定計(jì)算參數(shù)（1）計(jì)算載荷系數(shù)。=2.09（2）根據(jù)縱向重合度，從機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)（3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。（4）查齒形系數(shù)。由表10-5查得（5）查取應(yīng)

34、力校正系數(shù)。由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表10-5查得（6）由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖10-24c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限；（7）由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)，；（8）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S1.4,由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版式（10-12）得（9）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。=由此可知大齒輪的數(shù)值大。3.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒面齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取2，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度得的分度圓直徑100.677mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由取，則取3.4幾何尺寸計(jì)算3.4.

35、1計(jì)算中心距a=將中以距圓整為141mm.3.4.2按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正。3.4.3計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑3.4.4計(jì)算齒輪寬度圓整后取.低速級(jí)取m=3;由取圓整后取表1高速級(jí)齒輪：名稱代號(hào)計(jì)算公式小齒輪大齒輪模數(shù)m22壓力角2020分度圓直徑d=227=54=2109=218齒頂高齒根高齒全高h(yuǎn)齒頂圓直徑表2低速級(jí)齒輪：名稱代號(hào)計(jì)算公式小齒輪大齒輪模數(shù)m33壓力角2020分度圓直徑d=327=54=2109=218齒頂高齒根高齒全高h(yuǎn)齒頂圓直徑4.軸的設(shè)計(jì)4.1低速軸4.1.1求輸出軸上的功率轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩若取每級(jí)齒輪的傳動(dòng)的效率,則4.1.2求作用在齒

36、輪上的力因已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為圓周力,徑向力及軸向力的4.1.3初步確定軸的最小直徑先按式初步估算軸的最小直徑.選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理.根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)第八版表15-3,取,于是得輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑.為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào).聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩,查表考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小,故取,則:按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-2003或手冊(cè),選用LX4型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為2500000.半聯(lián)軸器的孔徑,故取,半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=112mm,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度.4.1.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定

37、軸上零件的裝配方案圖4-1（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1)根據(jù)聯(lián)軸器為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要示求,1-2軸段右端需制出一軸肩,故取2-3段的直徑;左端用軸端擋圈,按軸端直徑取擋圈直徑D=65mm.半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上,故1-2段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些,現(xiàn)取.2)初步選擇滾動(dòng)軸承.因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承.參照工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游子隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30313。其尺寸為dDT=65mm140mm36mm，故；而。3）取安裝齒輪處的軸段4-5段的

38、直徑；齒輪的右端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為90mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度，故取h=6mm，則軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度，取。4）軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離l=30mm，故取低速軸的相關(guān)參數(shù)：表4-1功率轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩1-2段軸長(zhǎng)84mm1-2段直徑50mm2-3段軸長(zhǎng)40.57mm2-3段直徑62mm3-4段軸長(zhǎng)49.5mm3-4段直徑65mm4-5段軸長(zhǎng)85mm4-5段直徑70mm5-6段軸

39、長(zhǎng)60.5mm5-6段直徑82mm6-7段軸長(zhǎng)54.5mm6-7段直徑65mm（3）軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按查表查得平鍵截面b*h=20mm12mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為L(zhǎng)=63mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為14mm9mm70mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑公差為m6。4.2中間軸4.2.1求輸出軸上的功率轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩4.2.2求作用在齒輪上的力（1）因已知低速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為：（2）因已知高速級(jí)大齒輪的分度圓直徑

40、為：4.2.3初步確定軸的最小直徑先按式初步估算軸的最小直徑.選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理.根據(jù)表15-3,取,于是得：軸的最小直徑顯然是安裝軸承處軸的直徑。圖4-24.2.4初步選擇滾動(dòng)軸承.（1）因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游子隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承。其尺寸為dD*T=35mm72mm18.25mm，故，；（2）取安裝低速級(jí)小齒輪處的軸段2-3段的直徑；齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為95mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。齒輪的右端采用軸肩

41、定位，軸肩高度，故取h=6mm，則軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度，取。（3）取安裝高速級(jí)大齒輪的軸段4-5段的直徑齒輪的右端與右端軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為56mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。4.2.5軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按查表查得平鍵截面b*h=22mm14mm。鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為63mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為14mm9mm70mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑公差為m

42、6。中間軸的參數(shù)：表4-2功率10.10kw轉(zhuǎn)速362.2r/min轉(zhuǎn)矩263.61-2段軸長(zhǎng)29.3mm1-2段直徑25mm2-3段軸長(zhǎng)90mm2-3段直徑45mm3-4段軸長(zhǎng)12mm3-4段直徑57mm4-5段軸長(zhǎng)51mm4-5段直徑45mm4.3高速軸4.3.1求輸出軸上的功率轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩若取每級(jí)齒輪的傳動(dòng)的效率,則4.3.2求作用在齒輪上的力因已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為4.3.3初步確定軸的最小直徑先按式初步估算軸的最小直徑.選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理.根據(jù)表15-3,取,于是得：輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑.為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時(shí)選取聯(lián)軸

43、器型號(hào).聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩,查表,考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小,故取,則:按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-2003或手冊(cè),選用LX2型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為560000.半聯(lián)軸器的孔徑,故取,半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=82mm,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度.4.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.4.1擬定軸上零件的裝配方案圖4-34.4.2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1)為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要示求,1-2軸段右端需制出一軸肩,故取2-3段的直徑;左端用軸端擋圈,按軸端直徑取擋圈直徑D=45mm.半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上,故段

44、的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些,現(xiàn)取.2)初步選擇滾動(dòng)軸承.因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承.參照工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游子隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承。其尺寸為d*D*T=45mm*85mm*20.75mm，故；而，mm。3）取安裝齒輪處的軸段4-5段,做成齒輪軸；已知齒輪軸輪轂的寬度為61mm，齒輪軸的直徑為62.29mm。4）軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離l=30mm，故取。5）軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采

45、用平鍵連接。按查表查得平鍵截面b*h=14mm*9mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為L(zhǎng)=45mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為14mm9mm70mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑公差為m6。高速軸的參數(shù)：表4-3功率10.41kw轉(zhuǎn)速1460r/min轉(zhuǎn)矩1-2段軸長(zhǎng)80mm1-2段直徑30mm2-3段軸長(zhǎng)45.81mm2-3段直徑42mm3-4段軸長(zhǎng)45mm3-4段直徑31.75mm4-5段軸長(zhǎng)99.5mm4-5段直徑48.86mm5-6段軸長(zhǎng)61mm5-6段直徑62.

46、29mm6-7段軸長(zhǎng)26.75mm6-7段直徑45mm5.齒輪的參數(shù)化建模5.1齒輪的建模（1）在上工具箱中單擊按鈕，打開“新建”對(duì)話框，在“類型”列表框中選擇“零件”選項(xiàng)，在“子類型”列表框中選擇“實(shí)體”選項(xiàng)，在“名稱”文本框中輸入“dachilun_gear”，如圖5-1所示。圖5-1“新建”對(duì)話框2取消選中“使用默認(rèn)模板”復(fù)選項(xiàng)。單擊“確定”按鈕，打開“新文件選項(xiàng)”對(duì)話框，選中其中“mmns_part_solid”選項(xiàng)，如圖5-2所示，最后單擊”確定“按鈕，進(jìn)入三維實(shí)體建模環(huán)境。圖5-2“新文件選項(xiàng)”對(duì)話框（2）設(shè)置齒輪參數(shù)1在主菜單中依次選擇“工具”“關(guān)系”選項(xiàng)，系統(tǒng)將自動(dòng)彈出“關(guān)系”

47、對(duì)話框。2在對(duì)話框中單擊按鈕，然后將齒輪的各參數(shù)依次添加到參數(shù)列表框中，具體內(nèi)容如圖5-4所示，完成齒輪參數(shù)添加后，單擊“確定”按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。圖5-3輸入齒輪參數(shù)（3）繪制齒輪基本圓在右工具箱單擊，彈出“草繪”對(duì)話框。選擇FRONT基準(zhǔn)平面作為草繪平面，繪制如圖5-4所示的任意尺寸的四個(gè)圓。（4）設(shè)置齒輪關(guān)系式，確定其尺寸參數(shù)1按照如圖5-5所示，在“關(guān)系”對(duì)話框中分別添加確定齒輪的分度圓直徑、基圓直徑、齒根圓直徑、齒頂圓直徑的關(guān)系式。2雙擊草繪基本圓的直徑尺寸，將它的尺寸分別修改為、修改的結(jié)果如圖5-6所示。圖5-4草繪同心圓圖5-5“關(guān)系”對(duì)話框圖5-6修改同心圓尺寸圖5-7“曲線：從

48、方程”對(duì)話框（5）創(chuàng)建齒輪齒廓線1在右工具箱中單擊按鈕打開“菜單管理器”菜單，在該菜單中依次選擇“曲線選項(xiàng)”“從方程”“完成”選項(xiàng)，打開“曲線：從方程”對(duì)話框，如圖5-7所示。2在模型樹窗口中選擇坐標(biāo)系，然后再?gòu)摹霸O(shè)置坐標(biāo)類型”菜單中選擇“笛卡爾”選項(xiàng)，如圖5-8所示，打開記事本窗口。3在記事本文件中添加漸開線方程式，如圖5-9所示。然后在記事本窗中選取“文件”“保存”選項(xiàng)保存設(shè)置。圖5-8“菜單管理器”對(duì)話框圖5-9添加漸開線方程4選擇圖5-11中的曲線1、曲線2作為放置參照，創(chuàng)建過(guò)兩曲線交點(diǎn)的基準(zhǔn)點(diǎn)PNTO。參照設(shè)置如圖5-10所示。曲線1曲線2圖5-11基準(zhǔn)點(diǎn)參照曲線的選擇圖5-10“基

49、準(zhǔn)點(diǎn)”對(duì)話框5如圖5-12所示，單擊“確定”按鈕，選取基準(zhǔn)平面TOP和RIGHT作為放置參照，創(chuàng)建過(guò)兩平面交線的基準(zhǔn)軸A_1，如圖6-13所示。圖5-12“基準(zhǔn)軸”對(duì)話框圖5-13基準(zhǔn)軸A_16如圖5-13所示，單擊“確定”按鈕，創(chuàng)建經(jīng)過(guò)基準(zhǔn)點(diǎn)PNTO和基準(zhǔn)軸A_1的基準(zhǔn)平面DTM1,如圖5-14所示。55-15基準(zhǔn)平面對(duì)話框5-15基準(zhǔn)平面DTM17如圖5-16所示，單擊“確定”按鈕，創(chuàng)建經(jīng)過(guò)基準(zhǔn)軸A_1，并由基準(zhǔn)平面DTM1轉(zhuǎn)過(guò)“-90/z”的基準(zhǔn)平面DTM2，如圖5-17所示。圖5-16“基準(zhǔn)平面”對(duì)話框圖5-17基準(zhǔn)平面DTM28鏡像漸開線。使用基準(zhǔn)平面DTM2作為鏡像平面基準(zhǔn)曲線，結(jié)

50、果如圖5-18所示。圖5-18鏡像齒廓曲線（6）創(chuàng)建齒根圓實(shí)體特征1在右工具箱中單擊按鈕打開設(shè)計(jì)圖標(biāo)版。選擇基準(zhǔn)平面FRONT作為草繪平面，接收系統(tǒng)默認(rèn)選項(xiàng)放置草繪平面。2在右工具箱中單擊按鈕打開“類型”對(duì)話框，選擇其中的“環(huán)”單選按鈕，然后在工作區(qū)中選擇圖5-19中的曲線1作為草繪剖面。再圖標(biāo)中輸入拉伸深度為“b”，完成齒根圓實(shí)體的創(chuàng)建，創(chuàng)建后的結(jié)果如圖5-20所示。圖5-19草繪的圖形5-20拉伸的結(jié)果（7）創(chuàng)建一條齒廓曲線1在右工具箱中單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“草繪”對(duì)話框，選取基準(zhǔn)平面FRONT作為草繪平面后進(jìn)入二維草繪平面。2在右工具箱單擊按鈕打開“類型”對(duì)話框，選擇“單個(gè)”單選按鈕，使用

51、和并結(jié)合繪圖工具繪制如圖5-21所示的二維圖形。圖5-21草繪曲線圖5-22顯示倒角半徑3打開“關(guān)系”對(duì)話框，如圖5-22所示，圓角半徑尺寸顯示為“sd0”，在對(duì)話框中輸入如圖5-23所示的關(guān)系式。圖5-23“關(guān)系“對(duì)話框（8）復(fù)制齒廓曲線1在主菜單中依次選擇“編輯”“特征操作”選項(xiàng)，打開“菜單管理器”菜單，選擇其中的“復(fù)制”選項(xiàng)，選取“移動(dòng)”復(fù)制方法，選取上一步剛創(chuàng)建的齒廓曲線作為復(fù)制對(duì)象。圖5-24依次選取的菜單2選取“平移”方式，并選取基準(zhǔn)平面FRONT作為平移參照，設(shè)置平移距離為“B”，將曲線平移到齒坯的另一側(cè)。圖5-25輸入旋轉(zhuǎn)角度3繼續(xù)在“移動(dòng)特征”菜單中選取“旋轉(zhuǎn)”方式，并選取軸

52、A_1作為旋轉(zhuǎn)復(fù)制參照，設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度為“asin(2*b*tan(beta/d)”，再將前一步平移復(fù)制的齒廓曲線旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度。最后生成如圖5-26所示的另一端齒廓曲線。圖5-26創(chuàng)建另一端齒廓曲線（9）創(chuàng)建投影曲線1在工具欄內(nèi)單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“草繪”對(duì)話框。選取“RIGUT”面作為草繪平面，選取“TOP”面作為參照平面，參照方向?yàn)椤坝摇保瑔螕簟安堇L”按鈕進(jìn)入草繪環(huán)境。2繪制如圖5-27所示的二維草圖，在工具欄內(nèi)單擊按鈕完成草繪的繪制。圖5-27繪制二維草圖3主菜單中依次選擇“編輯”“投影”選項(xiàng)，選取拉伸的齒根圓曲面為投影表面，投影結(jié)果如下圖5-28所示。圖5-28投影結(jié)果（10）創(chuàng)建第一個(gè)輪

53、齒特征1在主菜單上依次單擊“插入”“掃描混合”命令，系統(tǒng)彈出“掃描混合”操控面板，如圖5-29所示。2在“掃描混合”操控面板內(nèi)單擊“參照”按鈕，系統(tǒng)彈出“參照”上滑面板，如圖6-30所示。圖5-29“掃描混合”操作面板圖5-30“參照”上滑面板3在“參照”上滑面板的“剖面控制”下拉列表框內(nèi)選擇“垂直于軌跡”選項(xiàng)，在“水平/垂直控制”下拉列表框內(nèi)選擇“垂直于曲面”選項(xiàng)，如圖5-30示。4在繪圖區(qū)單擊選取分度圓上的投影線作為掃描混合的掃引線，如圖5-31示。掃描引線圖5-31選取掃描引線5在“掃描混合”操作面板中單擊“剖面”按鈕，系統(tǒng)彈出“剖面”上滑面板，在上方下拉列表框中選擇“所選截面”選項(xiàng)，如

54、圖5-32所示。圖5-32“剖面”上滑面板圖5-33選取截面6在繪圖區(qū)單擊選取“掃描混合”截面，如圖5-33所示。7在“掃描混合”操控面板內(nèi)單擊按鈕完成第一個(gè)齒的創(chuàng)建，完成后的特征如圖5-34所示。圖5-34完成后的輪齒特征圖5-35“選擇性粘貼“對(duì)話框(11)陣列輪齒1單擊上一步創(chuàng)建的輪齒特征，在主工具欄中單擊按鈕，然后單擊按鈕，隨即彈出“選擇性粘貼”對(duì)話框，如圖5-35所示。在該對(duì)話框中勾選“對(duì)副本應(yīng)用移動(dòng)/旋轉(zhuǎn)變換”，然后單擊“確定”按鈕。圖5-36旋轉(zhuǎn)角度設(shè)置圖5-37復(fù)制生成的第二個(gè)輪齒2單擊復(fù)制特征工具欄中的“變換”，在“設(shè)置”下拉菜單中選取“旋轉(zhuǎn)”選項(xiàng)，“方向參照”選取軸A_1，可在模型數(shù)中選取，也可以直接單擊選擇。輸入旋轉(zhuǎn)角度“360/z”,如圖6-36所示。最后單擊按鈕，完成輪齒的復(fù)制，生成如圖6-37所示的第2個(gè)輪齒。3在模型樹中單擊剛剛創(chuàng)建的第二個(gè)輪齒特征，在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單中單擊“編輯”“陣列”命令，系統(tǒng)彈出“陣列”操控面板，如圖6-38所示。圖5-38“陣列”操控面板圖5-39完成后的輪齒圖5-40齒輪的最終結(jié)構(gòu)4在“陣列”操控面板內(nèi)選擇“軸