UG_NX_直齒圓柱齒輪參數(shù)化建模.doc

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1、.word可編輯.第二章　直齒圓柱齒輪參數(shù)化建模1.1直齒圓柱齒輪簡介直齒輪（Spurgear）——齒線為分度圓柱面直母線的圓柱齒輪。直齒輪的制造較其他齒輪簡單，是所有齒輪類零件中應用最廣泛的，然而普通的直齒輪沿齒寬同時進入嚙合，會產(chǎn)生沖擊振動噪音，傳動不平穩(wěn)。而斜齒圓柱齒輪和人字齒圓柱齒輪傳動則優(yōu)于直齒，將接上來的幾章進行探索。1.2建模分析齒輪建模最基本和最重要的是漸近線，而漸近線的建立則離不開表達式。而且表達式是參數(shù)化建模的依據(jù)，所以表達式的確立是整個參數(shù)化建模的核心。因此，表達式中變量的確立顯得尤為重要。表達式中，主要的是漸開線的公式，其他變量可根據(jù)實際設計的

2、零件特征確立，如孔徑、鍵槽寬度、凸臺高度等等。齒輪的基體，可以同過“拉伸”、“旋轉”或“圓柱”直接建立一個圓柱體。圓柱體的直徑要根據(jù)建齒的方式而定。齒的建立有求和、求差兩種。求和即先建立一個齒，然后與齒根圓求和，求差即先建一個齒槽，然后與齒頂圓求差。因為求差法建模速度更快、操作方便、出錯少，因此下面將以求差法進行建模。既然以求差法建模，那么圓柱體直徑即為齒頂圓。漸開線建立后，可利用鏡像曲線得到另一半的漸近線，組成拉伸曲線。鏡像用的對稱平面，可以先建立參考面，然后以其為基準，繞Z軸轉過特定的角度。該角度大小為360/4/z，即每個齒所占角度的一半。從齒輪的齒的分布角度來

3、看，可利用“實例特征”（陣列），先建立一個齒或一個齒槽，然后再進行實例的陣列，完成多個齒的建模。.專業(yè).專注..word可編輯.1.3建模表達式a＝20（壓力角）z＝25（齒數(shù)）m＝4（模數(shù)）hax＝1（齒頂高系數(shù)）cx＝0.25（頂隙系數(shù)）x＝0（變位系數(shù)）d=m*z（分度圓）db=d*cos(a)（基圓）da=d+2*m*(hax+x)（齒頂圓）df=d-2*m*(hax+cx-x)（齒根圓）t＝1（系統(tǒng)變量）s=45*t（展開角）xt=db/2*cos(s)+db/2*sin(s)*rad(s)（X坐標）yt=db/2*sin(s)-db/2*cos(s)*ra

4、d(s)（Y坐標）zt＝0（Z坐標）1.4建模過程（1）新建文件（2）建立表達式打開“表達式”工具，或者按Ctrl.專業(yè).專注..word可編輯.+E打開表達式窗口。然后在表達式窗口中輸入上述表達式。輸入過程中要注意變量的單位，默認是mm，必須修改為相應單位，無單位者則選“恒定”，也可將全部變量單位設為“恒定”，可減少不必要的錯誤。如圖表達式中，hax是齒頂圓系數(shù)，一般情況下是1，cx是頂隙系數(shù)，一般是0.25。變位系數(shù)x的值為0，即該齒輪為標準齒輪。所以，通過更改x的值可以繪制出不同的變位齒輪。而對于一般的標準齒輪，把x的值消去，hax和cx的值代入公式中，可以得到

5、公式da=m*(z+2)df=m*(z-2.5)以上公式與常規(guī)標準齒輪公式完全符合。壓力角a的值現(xiàn)已經(jīng)規(guī)范化，一般取20°。s是展開角，即漸開線繞原點轉過的角度，可以確定漸開線的長度，一般而言，45°展開角的漸開線可滿足建模要求，當然也可根據(jù)實際要求更改展開角的值。.專業(yè).專注..word可編輯.至于X、Y、Z坐標命名為xt、yt、zt，是因為系統(tǒng)默認坐標名稱為xt、yt、zt。NX中存在一個系統(tǒng)變量t，取值范圍是0～1，系統(tǒng)默認名稱也是t。綜上所述，更改參數(shù)時，主要更改m、z、x的值，其他不許更改。當然，對于特殊的齒輪，可能需要更改其hax和cx的值。（3）建立漸開

6、線打開“規(guī)律曲線”工具，彈出規(guī)律曲線對話框，選擇“根據(jù)方程”，然后依次按“確定”，彈出對話框中的變量保持默認不變，依次定義X、Y、Z的坐標，即可得到一條漸開線。（4）建立基本圓使用“圓弧/圓”工具，在彈出對話框中勾選“限制”——“整圓”、“設置”——“關聯(lián)”?！瓣P聯(lián)”可使建立的圓與其他元素之間相關聯(lián)，使得改變參數(shù)時不出錯，其他工具若有“關聯(lián)”選項皆要勾選，下面不再贅言?；緢A的圓心選擇原點，半徑依次輸入“d/2”、“da/2”、“df/2”，第四個圓為輔助圓，用于齒槽求差，端點選擇漸開線的外端點，如圖.專業(yè).專注..word可編輯.（5）建立對稱面建立對稱面前要先建立

7、參照面。打開“基準平面”工具，選擇自動判斷，然后依次選擇Z軸、漸開線與分度圓的交點，如圖.專業(yè).專注..word可編輯.即可建立一個通過Z軸、漸開線與分度圓交點的基準面。接下來建立對稱面，同樣“選擇自動判斷”，然后依次選擇Z軸和新建的參照面，再在“角度”對話框中輸入“360/4/z”。建立對稱面如圖（6）建立連接線打開“直線”工具，起點、終點依次選擇原點和漸開線內(nèi)端點，如圖.專業(yè).專注..word可編輯.（7）建立倒圓角圓弧打開“圓弧/圓”工具，取消“整圓”選項，選擇“三點畫圓弧”，“起點”、“端點”都選擇“相切”，而后依次選擇連接線和齒根圓，確定好