摘要：介紹了常用于
齒輪三雛建模的方法和它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)，以設(shè)計(jì)某一型號(hào)
減速器的直齒圓柱齒輪為例，介紹了利用CAXA、UG軟件對(duì)齒輪進(jìn)行快速精確建模設(shè)計(jì)的過(guò)程，并根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需求，用軟件對(duì)所設(shè)計(jì)齒輪進(jìn)行了仿真分析。過(guò)程表明，這2種軟件結(jié)合對(duì)齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)建模快捷、有效，為其他類似產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)提供了有效的依據(jù)。
{&=+lr_h? tbFAVGcAM 關(guān)鍵詞：直齒圓柱齒輪；CAXA、UG；建模；仿真分析
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LR97FG 齒輪傳動(dòng)具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠壽命長(zhǎng)和傳動(dòng)平穩(wěn)等顯著特點(diǎn)，是機(jī)械傳動(dòng)中最主要的一類傳動(dòng)，應(yīng)用很廣泛，最常用的傳動(dòng)齒輪是漸開(kāi)線齒輪。
@J[@Pu O YM}a>o 由于齒廓
曲線是漸開(kāi)線，在設(shè)計(jì)齒輪進(jìn)行三維建模時(shí)，齒廓曲線需要滿足漸開(kāi)線方程，直接用漸開(kāi)線方程建模比較麻煩，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，
精度也有限，且建模的精度將會(huì)影響到后續(xù)的有限元分析、仿真結(jié)果以及齒輪的制造精度等。工程中常用的齒輪建模方法主要采用二次開(kāi)發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)其建�；蚶萌S建模軟件本身提供的強(qiáng)大建模功能完成對(duì)齒輪的建模，其中，二次開(kāi)發(fā)的方法投入大，周期長(zhǎng)，通用性差，而利用
CAD軟件可以在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)形狀復(fù)雜零件的三維建模，并進(jìn)行相應(yīng)的后續(xù)仿真分析等。UG是被廣泛使用的CAD軟件，它具有強(qiáng)大的三維建模功能，并能對(duì)所建
模型進(jìn)行后續(xù)的受力分析、運(yùn)動(dòng)仿真及進(jìn)行數(shù)控加工等。而CAXA
電子圖板是帶有種類齊全的參量國(guó)標(biāo)圖庫(kù)的高效、方便、智能化的國(guó)產(chǎn)二維繪圖CAD軟件。因此在設(shè)計(jì)齒輪時(shí)，常可以把2個(gè)軟件結(jié)合起來(lái)使用，實(shí)現(xiàn)建模的快速準(zhǔn)確，提高產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)效率，下面以
實(shí)例來(lái)介紹這種方法。
h d3 :o s8" 1、創(chuàng)建齒輪的三維實(shí)體模型
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Bc~2! *w+'I*QSt~ 1.1、建立齒輪端面齒廓曲線
5h5izA'0' aLa<z Essz 如為某型號(hào)減速器設(shè)計(jì)圓柱直齒齒輪，齒廓曲線是漸開(kāi)線。齒輪設(shè)計(jì)
參數(shù)要求如下：模數(shù)m=4mm，齒數(shù)Z=21，壓力角α=2O°，齒寬b=54mm。建立齒輪端面齒廓曲線時(shí)可以利用UG 中本身具有基于特征、尺寸約束、數(shù)據(jù)相關(guān)、尺寸
驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)修改的參數(shù)化設(shè)計(jì)的功能來(lái)設(shè)計(jì)。但需要首先利用UG的“表達(dá)式(Expression)”模塊把漸開(kāi)線方程表示出來(lái)，再用“曲線(Curve)”模塊生成一個(gè)單齒1側(cè)的漸開(kāi)線曲線，通過(guò)齒輪的齒頂圓、齒根圓等參數(shù)修剪出一個(gè)輪齒1側(cè)的齒廓曲線；再畫出該單輪齒的中心線，利用“鏡像”命令可以做出對(duì)應(yīng)側(cè)的齒廓曲線，即做出了單個(gè)輪齒的齒廓曲線；再用“變換”、“多重復(fù)制”等命令即可畫出所有齒的輪廓曲線，即齒輪端面齒廓曲線。但這個(gè)建造過(guò)程比較繁瑣，容易出錯(cuò)，精度低，速度慢�？梢岳肅AXA電子圖板軟件本身具有的參量國(guó)標(biāo)圖庫(kù)的特點(diǎn)直接用其畫齒輪命令，只要輸入齒輪的相應(yīng)參數(shù)，即可直接繪制出相應(yīng)齒輪的端面齒廓曲線，再把生成的端面齒廓曲線保存成*．dwg、*．dxf或*．igs格式，導(dǎo)人到UG 中。
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}:e 1.2、完成齒輪的實(shí)體模型
g#5R|| r fN&,.UB^p 用UG建齒輪的實(shí)體模型時(shí)，直接把CAXA電子圖板生成的二維齒輪端面齒廓曲線文件導(dǎo)入，用“拉伸”命令對(duì)齒輪端面齒廓曲線直接拉伸到輪齒的寬度b=54 mm 即可得輪齒的精確模型，再用“拉伸去除”等相關(guān)命令完成鍵槽等相關(guān)幾何尺寸，即完成齒輪的精確實(shí)體模型的建造。
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