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平面二次包络环面蜗杆传动蜗轮滚刀齿廓建模方法技术

技术编号:8682934 阅读:374 留言:0更新日期:2013-05-09 02:51
本发明专利技术涉及一种平面二次包络环面蜗杆传动蜗轮滚刀齿廓建模方法,包括以下步骤:1)给定初始设计参数;2)求起始端对应的和;3)求甲齿面上点坐标;4)判断点坐标是否在滚刀工作范围内,若在转步骤5,若不在转步骤8;5)求甲齿面上点坐标;6)求和中间点坐标;7)修改值,并转步骤3,求出一系列截平面与蜗轮滚刀基本蜗杆齿面的交线;8)修正末端,并求此下、以及中间点的坐标;9)求出与甲齿面相同下乙齿面上、及中间点的坐标;10)求齿根圆弧面上点坐标;11)求主切削刃上点坐标;12)建立蜗轮滚刀的轴向齿廓模型;13)建立蜗轮滚刀基本蜗杆的曲面模型。该方法无需建立实体模型,易于实现,建模成本低,建模精度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
目前平面二次包络环面蜗杆传动蜗轮滚刀齿廓模型需要通过建立平面二次包络环面蜗杆传动蜗轮滚刀基本蜗杆实体模型,然后通过切除多余实体的方法获得,这种方法需事先建立蜗轮滚刀基本蜗杆的实体模型,建模步骤繁琐,且模型精度差。目前尚缺乏一种能直接建立平面二次包络环面蜗杆传动蜗轮滚刀齿廓模型的方法。如附图说明图1是平面二次包络环面蜗杆传动直槽蜗轮滚刀,它包括滚刀甲螺旋面10、滚刀乙螺旋面9、滚刀齿顶圆弧面I和滚刀齿根圆弧面11。图2是蜗轮滚刀的一个刀齿,刀齿上包括一个主切削刃5、两个副切削刃6和8、一个前刀面7,一个主后刀面3和两个副后刀面2和4。蜗轮滚刀的轴向齿廓也即是指轴向上一排滚刀的所有切削刃及截平面与滚刀齿根圆弧面形成的截廓。基于坐标变换、空间啮合原理推导出如下形式的平面二次包络环面蜗杆传动蜗轮滚刀基本蜗杆的齿面参数方程,蜗轮滚刀基本蜗杆是指还未进行开槽,铲背工序的蜗轮滚刀。甲齿面方程:

【技术保护点】
一种平面二次包络环面蜗杆传动蜗轮滚刀齿廓建模方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)给定初始设计参数,包括中心距、传动比、母平面倾角、齿顶圆弧半径和齿根圆弧半径;(2)求起始端对应的????????????????????????????????????????????????和:对于水平放置的蜗轮滚刀基本蜗杆,以蜗轮滚刀基本蜗杆右端作为起始端,沿螺旋线方向,左侧齿面定义为甲齿面,右侧齿面定义为乙齿面,右端面与乙齿面齿根圆弧线的交点对应的和即为起始端的和;采用黄金分割法求解:首先给定搜索区间,其中小于工作起始角,在基础上加上工作半角,在搜索区间内,每次给定值,求出满足圆环面半径为齿根圆弧半径的值...

【技术特征摘要】
1.一种平面二次包络环面蜗杆传动蜗轮滚刀齿廓建模方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)给定初始设计参数,包括中心距、传动比、母平面倾角、齿顶圆弧半径和齿根圆弧半 径; (2)求起始端对应的η和务:对于水平放置的蜗轮滚刀基本蜗杆,以蜗轮滚刀基本蜗杆右端作为起始端,沿螺旋线方向,左侧齿面定义为甲齿面,右侧齿面定义为乙齿面,右端面与乙齿面齿根圆弧线的交点对应的Θ。和ft即为起始端的%和巧;采用黄金分割法求解灼:首先给定灼搜索区间[Α朽],其中A小于工作起始角,朽在A基础上加上工作半角,在巧搜索区间内,每次给定巧值,求出满足圆环面半径为齿根圆弧半径尽的u值,判断此U和约值确定的点是否在右端面上,满足圆环面半径为齿根圆弧半径巧的1^值的求解也采用黄金分割法;求出起始端的点坐标后,采用反三角函数求出起始端对应的%值; (3)求甲齿面上Pf点坐标:与乙齿面上Pf点相对应,甲齿面上Pf点满足夹角Η和齿根圆弧半径乓求F点坐标即求Pt卢对应的U和巧值,具体做法为:首先采用黄金分割法求出满足&的u值,搜索求解;u时,每次给定《值,求出此!^值下满足Θ 的ft值,将此;u和ft值代入齿面方程,求出点坐标,然后判断是否满足\给定U值,求满足Θ。的ft值时,同样利用黄金分割法;最后求出满足乓的U值,以及此u值下满足%的Λ即是甲齿面上B点对应的值; (4)判断Pf点坐标是否在滚刀工作范围内,若在,转步骤(5),若不在,转步骤(8); (5)求甲齿面上P1点坐标:采用与甲齿面上巧点坐标相同求法,但将满足圆环面半径由齿根圆弧半径乓换成齿顶圆弧半径坟,求与乙齿面上匕点相对应的甲齿面上P4点坐标; (6)求&和匕中间点坐标:Pf和匕中间点指与Pf和P4在同一截平面上且位于&和匕中间的一系列离散点;Pf和P4是截平面与一个齿单侧面交线的两个端点,此交线上U单调变化,将y分段取值后,求出满足条件6。的%,即可得此交线上的一系列点Phh、……Pa至此完成一条甲齿面对应的蜗轮滚刀副切削刃上点坐标求解; (7)不断修改H值,即变换截平面,并转步骤(3),求出一系列截平面与蜗轮滚刀基本蜗杆甲齿面的交线,也即完成甲齿面的建模; (8)修正末端Θ,,并求此Θ,下P1、P4以及中间点的坐标:当&超出滚刀工作范围,修正最后一次求得的&,然后按步骤(3)、步骤(5)和5骤(6)的方法求出末端Pf、ρ4以及中间点的坐标;末端%的求解方法与步骤(2)中起始端η的求解方法相同,需满足的条件是左端面和齿根圆弧半径乓,此处巧...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚立纲刘广平
申请(专利权)人:福州大学
类型:发明
国别省市:

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