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SolidWorks的变位齿轮的分析与设计

浏览: 发布日期:2017-09-02

  SolidWork为设计平台进行的直齿变位齿轮的研究和设计。有利于变位齿轮的设计和教学工作,齿轮模型生成的工程图极大地方便了齿轮设计。可以进行草图绘制,SolidWork美国 Window原创的三维立体设计软件。具有独特的特征管理树。构建零件模型,实现由零件自动生成工程图和装配图。SolidWork包括有各种功能的插件:高级渲染软件 PhotoWork特征识别FeatureWork动画制作 Animat管道设计Toolbox和齿轮设计 Gear软件包。基于 SolidWork齿轮设计软件对变位齿轮进行分析与设计是该文的讨论核心。
 
  1变位齿轮为了防止用规范刀具切制齿数较少的齿轮而发生根切现象,齿轮加工过程中。通过改变刀具与轮坯的相对位置来切制齿轮,防止了齿轮加工中的根切,这种方法就是所谓的变位修正法,利用这种方法加工的齿轮即为变位齿轮。
 
  当被切齿轮齿数 z﹤zmin时,变位齿轮的应用可以解决如下问题:① 用范成法加工齿轮时。防止发生的根切;② 中心距 a~≠a=1/2m∑z情况下实现正确啮合;③ 提高齿轮传动的承载能力,减少或均衡齿面的磨损以提高传动使用寿命;④ 满足某些特殊要求,如增大重合度等。加工变位齿轮时,刀具由切制标准齿轮的位置沿径向从轮坯中心向外移开的距离用 xm表示,m为模数,x称为径向变位系数。x>0为正变位齿轮,x<0为负变位齿轮,x=0为标准齿轮,3种不同的齿轮齿形关系。可见变位系数对齿轮齿形的影响是不能忽视的当 x>0时,正变位齿轮的齿厚 s加大,齿顶高增大,齿根高减少;x<0时,负变位齿轮的齿厚 s变薄,齿顶高减少,齿根高增大。为了直观地反映变位系数对齿形变化的影响,以SolidWork软件为平台,研究和设计直齿变位齿轮是问题的核心。
 
  2建立变位齿轮模型
 
  2.1构建不同的变位齿轮
 
  如图 2所示,启动齿轮设计软件包:打开"新建零件"工具(tool宏操作(M运行→齿轮。swp出现齿轮设计参数控制件。设置齿数 z模数 m相同,但变位系数不同的3组齿轮参数,即 z=20m=3而 x分别取 0.250-0.25时,其正变位齿轮各部分的参数信息如图3所示。分别输入 3组数据可生成正变位齿轮图 4a规范齿轮图 4b和负变位齿轮图 4c模型。。2分析变位系数 x和齿数 z对齿轮齿形的影响
 
  齿顶厚 sa齿顶圆上轮齿厚度,1当 x>0时。图 1所示)减薄,齿高增加;而 x<0时,齿顶厚 sa加厚,齿高减少。
 
  或者出现顶切现象,2当正变位系数 x过大(特别是齿数 z较少时)就可能出现齿顶过薄。如图 5所示。其 z=16m和 x与图 4a相同,但齿形不同,其顶切较明显;
 
  3当负变位系数 x过大或者 z
 
  又对变位齿轮的顶切作出分析。3变位齿轮的设计以上图像可以直观的反映变位齿轮的变位系数 x对齿轮几何尺寸的影响。
 
  包括剖视图、局部放大视图等,SolidWork不但能设计出形状逼真的三维立体 而且可以利用已经设计的三位模型创建所需的各个视图。极大地方便了产品的设计。以 CM6154车床床头箱变位齿轮(z=40m=3x=0.42为例,讨论基于 SolidWork设计变位齿轮的实体和工程图。
 
  3.1设计齿轮实体的流程
 
  1形体设计
 
  启动齿轮插件 设置齿轮参数(图 6生成齿轮模型→拉伸 轮毂→切挖 辐板(图 7切键槽→倒角 倒圆角 生成齿轮模型。
 
  2外部特征设置
 
  模型的外部特征决定形体具有的颜色和材质等。SolidWork中利用外观(Appearanc命令可以控制模型的颜色,齿轮模型外部特征的设置可以使虚拟模型更加真实。还可以对模型的加工纹理(Textur材质(Materi进行设置使模型更加真实、效果更好。利用场景(scene光源(light等可以设置合适的光线及光源,烘托模型。利用材质(Materi设定资料的属性。SolidWork提供了各种材质,可根据齿轮的特性选择材质。
 
  3.2生成工程图
 
  生成剖视图 标注尺寸→填写标题栏。完成的工程图如图 9所示。文件菜单中选择由实体图生成工程图 选择工程图格式 生成规范的工程图→编辑视图 设置剖切位置。

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