基于CAD/CAM的双圆弧弧齿锥齿轮传动的参数化建模与设计

论文摘要

作为一种新型齿轮传动方式，双圆弧弧齿锥齿轮传动具有承载能力高、使用寿命长、加工简单等优点，所以对它的研究已日益受到人们的重视。本文首先基于格利森弧齿锥齿轮加工原理及切齿啮合过程中的啮合方程、产形轮齿面方程以及双圆弧弧齿锥齿轮的齿面方程，选用GB／T12759-1991型双圆弧齿轮的基本齿廓为基准齿形，使用Pro／Program进行双圆弧弧齿锥齿轮的三维参数化实体建模研究，建立了通过提示性语句逐步输入参数的手段得到双圆弧弧齿锥齿轮三维实体模型的方法。其次，进一步运用Pro／Toolkit与VC++6.0编程环境，开发出参数化的双圆弧弧齿锥齿轮实体建模系统。该系统具有直观、友好的人机互动界面，使用时只需要输入基本的齿轮参数就可以生成相应的三维模型。该系统给双圆弧弧齿锥齿轮的三维建模工作带来了极大的便利，减少了齿轮传动设计中繁琐且重复性的工作。最后，在进一步研究Pro／E软件和LOM快速原型机系统之间数据接口的基础上，将Pro／E软件中创建的双圆弧弧齿锥齿轮实体模型转换成快速原型机识别的STL格式，导入快速原型机系统，可进行双圆弧弧齿锥齿轮的快速原型制造。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 CAD技术和参数化技术的研究现状
• 1.1.1 CAD技术的发展现状
• 1.1.2 参数化技术的研究现状
• 1.2 Pro/E二次开发的现状
• 1.3 快速原型的发展历史
• 1.3.1 快速原型技术在国外的发展
• 1.3.2 快速原型技术在国内的发展
• 1.4 本课题研究的提出及意义和主要研究内容
• 1.4.1 课题的提出及意义
• 1.4.2 课题的主要研究内容
• 第二章 系统设计平台及采用的关键技术
• 2.1 系统设计平台
• 2.1.1 Pro/E简介
• 2.1.2 应用程序及数据库开发工具
• 2.2 采用的关键技术
• 2.2.1 参数化设计
• 2.2.2 Pro/E二次开发工具的评析和选择
• 第三章 双圆弧弧齿锥齿轮三维实体建模研究
• 3.1 几何建模技术简介
• 3.1.1 图形的生成
• 3.1.2 几何建模技术
• 3.2 双圆弧齿轮基本齿廓及其坐标表达
• 3.2.1 双圆弧齿轮基本齿廓
• 3.2.2 双圆弧齿轮坐标表达
• 3.3 产形轮齿面方程及其切齿啮合方程
• 3.3.1 坐标系的选择
• 3.3.2 产形轮的齿面方程
• 3.3.3 瞬时接触线方程
• 3.4 双圆弧弧齿锥齿轮的齿面方程
• 3.5 双圆弧弧齿锥齿轮传动的参数选择及其计算
• 3.5.1 齿轮齿数z
• 3.5.2 传动比i
• i和面锥角φ_e'>3.5.3 节锥角φ、根锥角φ_i和面锥角φ_e
• e，最大外径d_ae'>3.5.4 节圆直径d_e，最大外径d_ae
• n、齿面宽度 B'>3.5.5 锥距R_n、齿面宽度 B
• 3.5.6 重叠系数ε与螺旋角β
• x'>3.5.7 轮齿上任意点模数m_x
• 3.5.8 原始齿廓
• Γ的选择'>3.5.9 刀盘名义直径D_Γ的选择
• 3.5.10 工艺过程与切齿方法
• 3.6 双圆弧弧齿锥齿轮传动的几何参数计算
• 3.7 双圆弧弧齿锥齿轮的参数化建模
• 3.7.1 基本参数设置
• 3.7.2 齿轮几何尺寸的显示
• 3.7.3 刀具基本齿廓的绘制
• 3.7.4 产形轮齿面的绘制
• 3.7.5 双圆弧弧齿锥齿轮齿面绘制
• 3.7.6 双圆弧弧齿锥齿轮齿坯的形成
• 3.7.7 双圆弧弧齿锥齿轮轮齿
• 3.7.8 双圆弧弧齿锥齿轮其他结构
• 第四章 双圆弧弧齿锥齿轮传动参数化设计系统研究
• 4.1 Pro/Toolkit介绍
• 4.2 双圆弧弧齿锥齿轮传动参数化设计系统的创建
• 4.2.1 创建参数化的实体模型
• 4.2.2 对话框设计
• 4.2.3 程序的具体创建过程
• 4.3 双圆弧弧齿锥齿轮传动参数化设计系统计算结果的图像显示
• 第五章 双圆弧弧齿锥齿轮的快速原型制造
• 5.1 快速原型介绍
• 5.2 双圆弧弧齿锥齿轮快速原型制造方法的选择
• 5.3 双圆弧弧齿锥齿轮快速原型制造
• 5.3.1 STL文件创建
• 5.3.2 双圆弧弧齿锥齿轮快速原型制造
• 第六章 结论
• 6.1 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文
• 致谢