基于Pro/E的格里森制弧齿锥齿轮参数化设计

论文摘要

弧齿锥齿轮是机械传动系统中使用最广泛的一种传动元件，具有传动效率高、传动平稳、承载能力强、噪声低等很多优点，已在很多机械领域代替直齿锥齿轮来传递相交轴之间的运动与动力。随着机器设备朝着高速、重载、性能可靠等方向发展，人们对弧齿锥齿轮传动性能和啮合质量提出了新的要求。传统的弧齿锥齿轮设计过程繁杂，效率低，要花费很长时间才能完成。由于齿轮类零件都具有相似的几何形状，研究弧齿锥齿轮的三维参数化精确建模成为必要。通过为弧齿锥齿轮提供一种科学的、简便的三维参数化建模方法，使得弧齿锥齿轮的绘图工作能得到快速进行，同时也为其啮合仿真分析打下基础。本文以弧齿锥齿轮啮合原理和球面渐开线齿廓为理论基础。根据弧齿锥齿轮的几何参数的相互关系，建立弧齿锥齿轮的数学模型。并在此基础上，利用现代三维造型软件Pro/E，寻求一种操作方便、可用于分析、精确的参数化建模方法，完成弧齿锥齿轮参数化造型。通过对弧齿锥齿轮参数化设计的研究，在一定程度上减少了设计人员的繁重工作，提高了设计效率，缩短了设计周期，为弧齿锥齿轮的计算机辅助分析、辅助制造提供了可能。实现设计过程参数化能够避免设计工作人员手动查阅大量的参数，也避免了手工取点造型的复杂过程，可以将弧齿锥齿轮设计的工作人员从繁琐、低效的工作中解放出来，从而减少设计人员的工作量和工作压力，使生产效率得到提高。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的目的和意义
• 1.2 课题研究背景
• 1.2.1 格里森制弧齿锥齿轮的发展历史和国内外研究现状
• 1.2.2 格里森制弧齿锥齿轮加工机床的发展
• 1.2.3 格里森制弧齿锥齿轮动力学研究的发展历史
• 1.3 三维 CAD 技术发展史
• 1.3.1 国内外三维 CAD 技术发展
• 1.3.2 三维 CAD 软件在齿轮方面的应用
• 1.4 课题的研究内容
• 第二章 弧齿锥齿轮的啮合理论与切齿加工
• 2.1 弧齿锥齿轮的分类
• 2.1.1 按齿面节线划分
• 2.1.2 按锥齿轮轴线相对位置关系划分
• 2.1.3 按齿高分类
• 2.2 弧齿锥齿轮各部分名称与代号
• 2.2.1 锥齿轮的五个锥面和四个角
• 2.2.2 轮齿各要素名称
• 2.2.3 锥齿轮主要代号与名称
• 2.3 弧齿锥齿轮的切齿原理和方法
• 2.3.1 圆弧齿锥齿轮的切齿原理
• 2.3.2 弧齿锥齿轮的切齿方法
• 2.4 本章总结
• 第三章 格里森制弧齿锥齿轮数学模型的建立
• 3.1 球面渐开线形成原理及特性
• 3.1.1 球面渐开线形成原理
• 3.1.2 球面渐开线特性
• 3.2 球面渐开线方程推导
• 3.3 球面渐开线数学模型
• 3.4 格里森制弧齿锥齿轮副的设计
• 3.4.1 弧齿锥齿轮的主要几何参数初算
• 3.4.2 弧齿锥齿轮的几何尺寸计算
• 3.5 本章总结
• 第四章 基于 Pro/E 的弧齿锥齿轮的三维参数化建模
• 4.1 Pro/E 三维软件介绍
• 4.1.1 Pro/E 的主要特性
• 4.1.2 Pro/E 参数化设计概念
• 4.1.3 参数化设计的意义
• 4.2 弧齿锥齿轮的参数化建模
• 4.2.1 格里森制弧齿锥齿轮的建模分析
• 4.2.2 弧齿锥齿轮的三维建模设计参数
• 4.2.3 弧齿锥齿轮的建模过程
• 4.3 虚拟装配
• 4.4 本章总结
• 第五章 Pro/E 二次开发
• 5.1 引言
• 5.2 开发工具
• 5.3 Pro/E 的二次开发方法
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望与不足
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录