ZK蜗杆砂轮修整控制程序开发设计项目说明指导书.doc

ZK蜗杆砂轮修整控制程序开发作者：ee（ee）指导老师：ee摘要：依据ZK蜗杆磨削加工精度要求，了解蜗杆磨削加工过程，推导出蜗杆截面数学方程，再依据空间啮合原理，建立磨削时蜗杆砂轮空间坐标系，深入推导出磨削阿基米德蜗杆时砂轮数学模型和砂轮截面方程；再经过对砂轮修正参数优化，得出最优修整轮廓；最终经过VB开发能自动生成砂轮修整时CNC程序，从而降低齿形误差，提升砂轮使用寿命。关键字：ZK蜗杆;砂轮修整;齿形误差;VB编程Control program development and dressing of ZK worm wheelAuthor: ee(ee)Tutor :eeeAbstract: According to the requirements of the ZK worm grinding accuracy, worm grinding process, the mathematical equation of the section, worm is deduced according to the principle of spatial mesh, again to create the grinding worm wheel space coordinate system and further deduce the mathematical model of grinding wheel and grinding wheel when grinding Archimedes worm section equation; Through the optimization of grinding wheel correction parameters again, it is concluded that the optimal trimming contour; Finally through VB development can automatically generate the CNC program when grinding wheel dressing, thus reducing the tooth profile error and increase the service life of the grinding wheel.Keywords: ZK worm; wheel dressing; tooth profile error; VB programming目 录1绪论11.1课题中国外研究背景11.2研究课题意义11.3 ZK蜗杆传动特征31.4课题研究内容32 ZK蜗杆数学模型42.1建立坐标系42.2砂轮数学建模5 2.2.1砂轮轴截面坐标内参数几何关系5 2.2.2包含修整参数砂轮模型72.3砂轮表面和蜗杆齿面相包络时接触线方程82.4蜗杆数学模型建立9 2.4.1蜗杆齿面方程9 2.4.2蜗杆轴向齿形方程10 2.4.3蜗杆法向齿形方程10 2.4.4蜗杆法向齿形角113 砂轮修整143.1引言143.2砂轮修整14 3.2.1砂轮修整原理14 3.2.2砂轮修整程序主界面15 3.2.3砂轮修整程序步骤图163.3实例17 3.3.1蜗杆轴向齿形误差随砂轮修整参数改变规律17 3.3.2砂轮修整前蜗杆齿顶处轴向齿形误差17 3.3.3不一样砂轮半径修整前后蜗杆轴向齿形误差对比18 3.3.4砂轮修整前后轴向理论齿形对比20 3.3.5轴向齿形误差随导程角改变规律213.4本章小结214砂轮修整控制软件234.1 软件功效23 4.1.1 系统功效模块23 4.1.2 模块功效描述234.2 设计分析24 4.2.1系统数据步骤图24 4.2.2 数据库设计24 4.2.3 访问数据库264.3 用户软件界面29 4.3.1 系统主界面29 4.3.2 新建工件29 4.3.3 修改工件30 4.4.4 删除工件30 4.4.5 齿形修整314.4 运行环境说明31致谢32参考文件331绪论1.1课题中国外研究背景蜗杆副传动自18世纪70年代发明以来一直是重载传动常见形式,其大传动比、紧凑结构、较大承载能力是其它传动形式难于比拟。所以,世界上很多国家,尤其是工业发达欧洲、美国、日本、前苏联等全部主动研究、发展蜗杆副传动。除了早期圆柱蜗杆副外,最有代表性产品是:1922年,美国格里森企业总工程师E.Wildharber发明了平面直齿蜗杆传动,即威氏蜗杆(Wildharber Worm)。威氏蜗杆改变了传统蜗杆传动构型原理,将母面设定为蜗轮廓面,且为平面直齿,成为近代平面包络环面蜗杆传动前身;五十年代,日本人发展了此项技术,就是斜齿平面蜗轮传动(Plane Worm),并由租RIKEI企业成功地应用于减速器生产。1953年,前西德著名学者尼曼(Nieman)教授为蜗杆传动做出了新贡献,发明了凹圆弧齿圆柱蜗杆传动,这就是著名Cavex Worm”,亦称Nieman蜗杆。Nieman蜗杆特点是蜗杆齿廓磨削工艺好,齿面瞬时接触线形状和方向易于形成润滑油膜,所以传动效率高,承载能力大、温升低、寿命长,其缺点是加工蜗轮滚刀制造困难。1975年,日本学者酒井高男、牧充提出了可展齿面环面蜗杆传动;1985年,中国和日本学者韦云隆、酒井高男、大泉哲哉提出了“圆柱面为媒介齿面环面蜗杆传动”;1996年,中国学者程福安、董明、王树人等又提出了一个新型锥面包络圆柱蜗杆传动。回顾蜗杆传动发展历史,能够说齿型研究一直是蜗杆传动研究一个相当活跃方面。从以蜗杆为母面到以蜗轮为母面,从阿基米德蜗杆和渐开线蜗杆到平面、柱面、锥面包络环面蜗杆。这些发展和演变改善了蜗杆传动润滑情况,提升了蜗杆传动性能。多年来,中国蜗杆传动技术也得到了较快发展。1971年,中国原一机部机械科学院齿轮研究室(现郑州机械科学研究所)和首全部钢铁企业机械厂合作,吸收了Plane Worm和Cone Worm优点,用独创专用工具和制造工艺研制成功了中国第一套平面二次包络环面蜗杆传动副(又称SG-71型蜗杆副)并用于生产，经长久实践证实,其啮合性能良好,效果显著,取得国家发明二等奖。1983年,中国学者骆家舜对间接展成法形式平面二次包络环面蜗杆传动关键啮合特征给出了证实,在理论上做了更深入研究。1988年,中国学者谭建平、张光辉提出了球面二次包络弧面蜗杆传动。1990年,中国学者王丽竹、彭琳提出了锥面和平面二次包络环面蜗杆传动。1991年,中国学者王国栋、刘鹊然提出了双自由度和角修正柱面二次包络环面蜗杆传动。1993年中国学者秦大同、张光辉讨论了锥面二次包络环面蜗杆传动齿面接触和运动精度及齿面修形效果。1996年,中国学者刘鹊然提出了以蜗杆为母面二次包络环面蜗杆传动。这些新型蜗杆传动全部是很有生命力高性能蜗杆传动。1.2研究课题意义多年来中国对蜗杆研究通常全部集中在对环面蜗杆研究上。对环面蜗杆传动而言,蜗杆齿面多为以蜗轮面为铲形面包络面,蜗杆、蜗轮面加工过程组成二次包络过程。二次包络环面蜗杆传动因为能实现瞬时双线接触,把蜗轮廓面上因为二类界限限制所造成非接触区变为接触区,从而显著扩展了蜗轮廓面接触域,提升了承载能力。不过,其蜗轮加工制造困难,蜗轮滚刀制造困难、寿命低,是制约二次包络环面蜗杆传动发展关键原因;另外二次包络环面蜗杆传动对制造误差、安装误差、受载变形及热变形等多种误差很敏感,所以影响了其实际传动性能。所以在实际应用中关键还是以一般圆柱蜗杆传动装置为主。现在一般圆柱蜗杆传动装置,每十二个月生产数量相当大,使用场所很广,但因为一般圆柱蜗杆传动存在着承载能力差、传动效率低和使用寿命短等缺点,从而影响其使用效果和适用范围。所以,研究怎样提升一般圆柱蜗杆传动承载能力、传动效率和使用寿命,含有很关键实际意义。在这种情况下,产生了一个新型圆柱蜗杆传动装置即锥面包络圆柱蜗杆传动,简称ZK蜗杆,ZK蜗杆是由锥形刀具(铣刀或砂轮)包络而成锥面包络圆柱蜗杆,其齿面是圆锥面族包络曲面。ZK蜗杆轴线和刀具轴线在空间交错成一个和蜗杆分度圆柱螺旋升角相等角度。刀具高速旋转,它刀刃在旋转中形成一个回转面。工件蜗杆则一面绕自己轴线转动,一面沿轴线平移,并在回转一周过程中前进一个导程。包络形成螺旋面是非线性,齿廓在各个截面均呈曲线形状。ZK蜗杆,按加工蜗杆齿面所采取刀具不一样又能够分为ZK1-蜗杆(盘状锥面包络圆柱蜗杆),ZK2-蜗杆(指状锥面包络圆柱蜗杆)和ZK3-蜗杆(端锥面包络圆柱蜗杆) 本文中ZK蜗杆加工方法采取盘状锥形砂轮磨削加工图1-1所表示。图1-1锥面包络圆柱蜗杆锥面包络圆柱蜗杆和一般圆柱蜗杆最根本区分是:它螺旋面是在锥形砂轮和蜗杆坯件相对运动中所形成包络面,和其它圆柱蜗杆传动类型相比,ZK蜗杆传动含有承载能力大、传动效率高、结构紧凑、工作平稳、大传动比、使用寿命长等优点,在机械设备大功率传动中得到了越来越广泛应用。而且因为锥面砂轮母线是直线,易于修整,磨削工艺比较简单,且可得到较高齿形精度,所以含有良好可加工性。1.3 ZK蜗杆传动特征（1）易磨削，生产效率高。常见四种圆柱型蜗杆传动：ZA型（阿基米德型）、ZN型（法向直廓线型）、ZC型（圆弧线型）和ZI型（渐开线型）。前三种线型蜗杆磨削工艺复杂，磨削时必需将砂轮母线修整成和蜗杆齿廓相共轭曲线，所以这三种蜗杆通常不进行磨削加工，从而制造精度低、承载能力低、寿命短。ZI蜗杆即使能够用直线刃车刀加工，而且能够用母线砂轮来磨削，但磨削需要专用渐开线磨床，而这种磨床专用性太强，中国发展较晚，所以往往需要采取其它方法来磨削。ZK蜗杆磨削时，将砂轮安置在蜗杆齿槽内，使刀具轴线和蜗杆轴线在空间交错成一个等于蜗杆分度圆柱上导程角，在蜗杆和刀具相对运动中所得到砂轮表面包络面即为ZK蜗杆齿面。因为砂轮母线为直线，易于修正，故蜗杆磨削及蜗轮滚刀知道比较轻易。而且磨削时，能同时磨削蜗杆两侧齿面，所以生产效率较高。（2）齿面非线性。ZA蜗杆、ZN蜗杆、ZI蜗杆这三种蜗杆在其齿面上均存在线性截形，而ZK蜗杆齿面在任意方向截形均为曲线，所以起初也有些人将ZK蜗杆称为曲纹面圆柱蜗杆，但这么称谓并不适宜，因为ZC蜗杆传动也属于曲纹面圆柱蜗杆传动。这种齿面非线性给ZK蜗杆砂轮三维数字化造型、检测度量、强度计算及接触分析带来了困难。（3）因为属于二次包络型蜗杆传动，所以ZK蜗杆齿面曲率对于刀具参数改变比较敏感。在实际加工中，因为磨损，刀具参数也在时刻改变。怎样既增加刀具使用寿命，又确保齿形误差符合精度要求，并有利于ZK蜗杆砂轮共轭齿廓曲面间润滑，是ZK蜗杆传动设计及制造一个关键问题。（4）承载能力较高。因为ZK蜗杆易于磨削，所以能够采取渗碳、淬火等工艺，从而确保了该蜗杆传动含有较高承载能力级寿命。1.4课题研究内容蜗轮蜗杆机构是一个关键传动元件，在机械行业有很广泛应用。本课题关键依据砂轮修整器结构，研究ZK蜗杆磨削工艺，了解蜗杆精加工方法，队蜗杆磨削机理进行分析和计算、依据空间齿面啮合原理建立蜗杆磨削模型，推导蜗杆加工时砂轮理论轮廓，并开发关键用于螺纹磨床CNC砂轮修整器控制软件，能自动生成对应蜗杆数控加工代码。2.电机选择2.1电动机选择2.1.1选择电动机类型2.1.2选择电动机容量电动机所需工作功率为：；工作机所需功率为：；传动装置总效率为：；传动滚筒 滚动轴承效率 闭式齿轮传动效率 联轴器效率 代入数值得：所需电动机功率为：略大于 即可。选择同时转速1460r/min ；4级 ；型号 Y160M-4.功率为11kW2.1.3确定电动机转速取滚筒直径1.分配传动比（1）总传动比(2)分配动装置各级传动比取两级圆柱齿轮减速器高速级传动比则低速级传动比2.1.4 电机端盖组装CAD截图 图2.1.4电机端盖2.2 运动和动力参数计算2.2.1电动机轴 2.2.2高速轴2.2.3中间轴2.2.4低速轴2.2.5滚筒轴3.齿轮计算3.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1按传动方案，选择斜齿圆柱齿轮传动。2绞车为通常工作机器，速度不高，故选择7级精度（GB 10095-88）。3材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280 HBS，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为240 HBS，二者材料硬度差为40 HBS。4选小齿轮齿数，大齿轮齿数。取5初选螺旋角。初选螺旋角3.2按齿面接触强度设计由机械设计设计计算公式（10-21）进行试算，即3.2.1确定公式内各计算数值（1）试选载荷系数1。（2）由机械设计第八版图10-30选择区域系数。（3）由机械设计第八版图10-26查得，则。（4）计算小齿轮传输转矩。（5）由机械设计第八版表10-7 选择齿宽系数（6）由机械设计第八版表10-6查得材料弹性影响系数（7）由机械设计第八版图10-21d按齿面硬度查得小齿轮接触疲惫强度极限 ；大齿轮接触疲惫强度极限 。13计算应力循环次数。（9）由机械设计第八版图（10-19）取接触疲惫寿命系数; 。（10）计算接触疲惫许用应力。取失效概率为1%，安全系数S=1，由机械设计第八版式（10-12）得（11）许用接触应力3.2.2计算（1）试算小齿轮分度圆直径=49.56mm（2）计算圆周速度（3）计算齿宽及模数 =2mmh=2.252.252=4.5mm49.56/4.5=11.01（4）计算纵向重合度0.318124tan=20.73（5）计算载荷系数K。已知使用系数依据v= 7.6 m/s,7级精度，由机械设计第八版图10-8查得动载系数由机械设计第八版表10-4查得值和齿轮相同，故由机械设计第八版图 10-13查得由机械设计第八版表10-3查得.故载荷系数11.111.41.42=2.2（6）按实际载荷系数校正所算得分度圆直径，由式（10-10a）得（7）计算模数 3.3按齿根弯曲强度设计由式（10-17）3.3.1确定计算参数（1）计算载荷系数。 =2.09（2）依据纵向重合度 ，从机械设计第八版图10-28查得螺旋角影响系数（3）计算当量齿数。（4）查齿形系数。由表10-5查得（5）查取应力校正系数。由机械设计第八版表10-5查得（6）由机械设计第八版图10-24c查得小齿轮弯曲疲惫强度极限 ；大齿轮弯曲强度极限 ；（7）由机械设计第八版图10-18取弯曲疲惫寿命系数 ，；（8）计算弯曲疲惫许用应力。取弯曲疲惫安全系数S1.4,由机械设计第八版式（10-12）得（9）计算大、小齿轮 并加以比较。=由此可知大齿轮数值大。3.3.2设计计算对比计算结果，由齿面接触疲惫强度计算法面模数 大于由齿面齿根弯曲疲惫强度计算 法面模数，取2，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲惫强度，需按接触疲惫强度得分度圆直径100.677mm 来计算应有齿数。于是由取 ，则 取 3.4几何尺寸计算3.4.1计算中心距a=将中以距圆整为141mm.3.4.2按圆整后中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、等无须修正。3.4.3计算大、小齿轮分度圆直径3.4.4计算齿轮宽度圆整后取.低速级取m=3;由 取圆整后取表 1高速级齿轮：名称代号计 算 公 式 小齿轮大齿轮模数m22压力角2020分度圆直径d=227=54=2109=218齿顶高齿根高齿全高h齿顶圆直径表 2低速级齿轮：名称代号计 算 公 式 小齿轮大齿轮模数m33压力角2020分度圆直径d=327=54=2109=218齿顶高齿根高齿全高h齿顶圆直径4.轴设计4.1低速轴4.1.1求输出轴上功率转速和转矩 若取每级齿轮传动效率,则4.1.2求作用在齿轮上力因已知低速级大齿轮分度圆直径为圆周力 ,径向力 及轴向力 4.1.3初步确定轴最小直径先按式初步估算轴最小直径.选择轴材料为45钢,调质处理.依据机械设计第八版表15-3,取 ,于是得输出轴最小直径显然是安装联轴器处轴直径.为了使所选轴直径和联轴器孔径相适应,故需同时选择联轴器型号.联轴器计算转矩, 查表考虑到转矩改变很小,故取 ,则:根据计算转矩应小于联轴器公称转矩条件,查标准GB/T 5014-或手册,选择LX4型弹性柱销联轴器,其公称转矩为2500000 .半联轴器孔径 ,故取 ,半联轴器长度 L=112mm ,半联轴器和轴配合毂孔长度.4.1.4轴结构设计（1）确定轴上零件装配方案 图4-1（2）依据轴向定位要求确定轴各段直径和长度1)依据联轴器为了满足半联轴器轴向定位要示求,1-2轴段右端需制出一轴肩,故取2-3段直径 ;左端用轴端挡圈,按轴端直径取挡圈直径D=65mm.半联轴器和轴配合毂孔长度,为了确保轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端面上,故1-2 段长度应比 略短部分,现取.2)初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力作用,故选择单列圆锥滚子轴承.参考工作要求并依据,由轴承产品目录中初步选择 0 基础游子隙组 、标准精度级单列圆锥滚子轴承30313。其尺寸为dDT=65mm140mm36mm，故 ；而。3）取安装齿轮处轴段4-5段直径 ；齿轮右端和左轴承之间采取套筒定位。已知齿轮轮毂宽度为90mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取 。齿轮左端采取轴肩定位，轴肩高度 ，故取h=6mm ，则轴环处直径 。轴环宽度 ，取。4）轴承端盖总宽度为20mm（由减速器及轴承端盖结构设计而定）。依据轴承端盖装拆及便于对轴承加润滑脂要求，取端盖外端面和半联轴器右端面间距离l=30mm，故取 低速轴相关参数：表4-1功率转速转矩1-2段轴长84mm1-2段直径50mm2-3段轴长40.57mm2-3段直径62mm3-4段轴长49.5mm3-4段直径65mm4-5段轴长85mm4-5段直径70mm5-6段轴长60.5mm5-6段直径82mm6-7段轴长54.5mm6-7段直径65mm（3）轴上零件周向定位齿轮、半联轴器和轴周向定位均采取平键连接。按查表查得平键截面b*h=20mm12mm，键槽用键槽铣刀加工，长为L=63mm,同时为了确保齿轮和轴配合有良好对中性，故选择齿轮轮毂和轴配合为 ；一样，半联轴器和轴连接，选择平键为14mm9mm70mm，半联轴器和轴配合为。滚动轴承和轴周向定位是由过渡配合来确保，此处选轴直径公差为m6。4.2中间轴4.2.1求输出轴上功率转速和转矩4.2.2求作用在齿轮上力（1）因已知低速级小齿轮分度圆直径为：（2）因已知高速级大齿轮分度圆直径为：4.2.3初步确定轴最小直径先按式初步估算轴最小直径.选择轴材料为45钢,调质处理.依据表15-3,取 ,于是得：轴最小直径显然是安装轴承处轴直径。图 4-24.2.4初步选择滚动轴承.（1）因轴承同时受有径向力和轴向力作用,故选择单列圆锥滚子轴承，参考工作要求并依据,由轴承产品目录中初步选择 0 基础游子隙组 、标准精度级单列圆锥滚子轴承。其尺寸为dD*T=35mm72mm18.25mm，故，；（2）取安装低速级小齿轮处轴段2-3段直径 ；齿轮左端和左轴承之间采取套筒定位。已知齿轮轮毂宽度为95mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取 。齿轮右端采取轴肩定位，轴肩高度，故取h=6mm，则轴环处直径。轴环宽度，取。（3）取安装高速级大齿轮轴段4-5段直径齿轮右端和右端轴承之间采取套筒定位。已知齿轮轮毂宽度为56mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取。 4.2.5轴上零件周向定位齿轮、半联轴器和轴周向定位均采取平键连接。按查表查得平键截面b*h=22mm14mm。键槽用键槽铣刀加工，长为63mm,同时为了确保齿轮和轴配合有良好对中性，故选择齿轮轮毂和轴配合为 ；一样，半联轴器和轴连接，选择平键为14mm9mm70mm，半联轴器和轴配合为 。滚动轴承和轴周向定位是由过渡配合来确保，此处选轴直径公差为m6。中间轴参数：表4-2功率10.10kw转速362.2r/min转矩263.61-2段轴长29.3mm1-2段直径25mm2-3段轴长90mm2-3段直径45mm3-4段轴长12mm3-4段直径57mm4-5段轴长51mm4-5段直径45mm4.3高速轴4.3.1求输出轴上功率转速和转矩若取每级齿轮传动效率,则4.3.2求作用在齿轮上力因已知低速级大齿轮分度圆直径为4.3.3初步确定轴最小直径先按式初步估算轴最小直径.选择轴材料为45钢,调质处理.依据表15-3,取 ,于是得：输出轴最小直径显然是安装联轴器处轴直径.为了使所选轴直径和联轴器孔径相适应,故需同时选择联轴器型号.联轴器计算转矩 , 查表 ,考虑到转矩改变很小,故取 ,则:根据计算转矩 应小于联轴器公称转矩条件,查标准GB/T 5014- 或手册,选择LX2型弹性柱销联轴器,其公称转矩为560000 .半联轴器孔径 ,故取 ,半联轴器长度 L=82mm ,半联轴器和轴配合毂孔长度.4.4轴结构设计4.4.1确定轴上零件装配方案图4-34.4.2依据轴向定位要求确定轴各段直径和长度1)为了满足半联 轴器轴向定位要示求,1-2轴段右端需制出一轴肩,故取2-3 段直径 ;左端用轴端挡圈,按轴端直径取挡圈直径D=45mm .半联轴器和轴配合毂孔长度 ,为了确保轴端挡圈只压在半联轴器上 而不压在轴端面上,故 段长度应比 略短部分,现取.2)初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力作用,故选择单列圆锥滚子轴承.参考工作要求并依据 ,由轴承产品目录中初步选择 0 基础游子隙组 、标准精度级单列圆锥滚子轴承。其尺寸为d*D*T=45mm*85mm*20.75mm，故 ；而 ，mm。3）取安装齿轮处轴段4-5段,做成齿轮轴；已知齿轮轴轮毂宽度为61mm，齿轮轴直径为62.29mm。4）轴承端盖总宽度为20mm（由减速器及轴承端盖结构设计而定）。依据轴承端盖装拆及便于对轴承加润滑脂要求，取端盖外端面和半联轴器右端面间距离l=30mm，故取。 5）轴上零件周向定位齿轮、半联轴器和轴周向定位均采取平键连接。按 查表查得平键截面b*h=14mm*9mm ，键槽用键槽铣刀加工，长为L=45mm,同时为了确保齿轮和轴配合有良好对中性，故选择齿轮轮毂和轴配合为 ；一样，半联轴器和轴连接，选择平键为14mm9mm70mm，半联轴器和轴配合为 。滚动轴承和轴周向定位是由过渡配合来确保，此处选轴直径公差为m6。高速轴参数：表4-3功率10.41kw转速1460r/min转矩1-2段轴长80mm1-2段直径30mm2-3段轴长45.81mm2-3段直径42mm3-4段轴长45mm3-4段直径31.75mm4-5段轴长99.5mm4-5段直径48.86mm5-6段轴长61mm5-6段直径62.29mm6-7段轴长26.75mm6-7段直径45mm5.齿轮参数化建模5.1齿轮建模（1）在上工具箱中单击按钮，打开“新建”对话框，在“类型”列表框中选择“零件”选项，在“子类型”列表框中选择“实体”选项，在“名称”文本框中输入“dachilun_gear”，图5-1所表示。图5-1“新建”对话框2取消选中“使用默认模板”复选项。单击“确定”按钮，打开“新文件选项”对话框，选中其中“mmns_part_solid”选项，图5-2所表示，最终单击”确定“按钮，进入三维实体建模环境。图5-2“新文件选项”对话框（2）设置齿轮参数1在主菜单中依次选择“工具”“关系”选项，系统将自动弹出“关系”对话框。2在对话框中单击按钮，然后将齿轮各参数依次添加到参数列表框中，具体内容图5-4所表示，完成齿轮参数添加后，单击“确定”按钮，关闭对话框。图5-3输入齿轮参数（3）绘制齿轮基础圆在右工具箱单击，弹出“草绘”对话框。选择FRONT 基准平面作为草绘平面，绘制图5-4所表示任意尺寸四个圆。（4）设置齿轮关系式，确定其尺寸参数1根据图5-5所表示，在“关系”对话框中分别添加确定齿轮分度圆直径、基圆直径、齿根圆直径、齿顶圆直径关系式。2双击草绘基础圆直径尺寸，将它尺寸分别修改为、修改结果图5-6所表示。 图5-4草绘同心圆 图5-5“关系”对话框 图5-6修改同心圆尺寸 图5-7“曲线：从方程”对话框（5）创建齿轮齿廓线1在右工具箱中单击按钮打开“菜单管理器”菜单，在该菜单中依次选择“曲线选项” “从方程” “完成”选项，打开“曲线：从方程”对话框，图5-7所表示。2在模型树窗口中选择坐标系，然后再从“设置坐标类型”菜单中选择“笛卡尔”选项，图5-8所表示，打开记事本窗口。3在记事本文件中添加渐开线方程式，图5-9所表示。然后在记事本窗中选择“文件” “保留”选项保留设置。图5-8“菜单管理器”对话框 图5-9添加渐开线方程4选择图5-11中曲线1、曲线2作为放置参考，创建过两曲线交点基准点PNTO。参考设置图5-10所表示。曲 线1曲 线 2图5-11基准点参考曲线选择 图5-10“基准点”对话框5图5-12所表示，单击“确定”按钮，选择基准平面TOP和RIGHT作为放置参考，创建过两平面交线基准轴A_1，图6-13所表示。图5-12“基准轴”对话框 图5-13基准轴A_16图5-13所表示，单击“确定”按钮，创建经过基准点PNTO和基准轴A_1基准平面DTM1,图5-14所表示。5 5-15基准平面对话框 5-15基准平面DTM17图5-16所表示，单击“确定”按钮，创建经过基准轴A_1，并由基准平面DTM1转过“-90/z”基准平面DTM2，图5-17所表示。图5-16“基准平面”对话框 图5-17基准平面DTM28镜像渐开线。使用基准平面DTM2作为镜像平面基准曲线，结果图5-18所表示。图5-18镜像齿廓曲线（6）创建齿根圆实体特征1在右工具箱中单击按钮打开设计图标版。选择基准平面FRONT作为草绘平面，接收系统默认选项放置草绘平面。2在右工具箱中单击按钮打开“类型”对话框，选择其中“环”单选按钮，然后在工作区中选择图5-19中曲线1作为草绘剖面。再图标中输入拉伸深度为“b”，完成齿根圆实体创建，创建后结果图5-20所表示。图5-19草绘图形 5-20拉伸结果（7）创建一条齿廓曲线1在右工具箱中单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，选择基准平面FRONT作为草绘平面后进入二维草绘平面。2在右工具箱单击按钮打开“类型”对话框，选择“单个”单选按钮，使用和并结合绘图工具绘制图5-21所表示二维图形。图 5-21 草绘曲线图 5-22显示倒角半径3打开“关系”对话框，图5-22所表示，圆角半径尺寸显示为“sd0”，在对话框中输入图5-23所表示关系式。图5-23“关系“对话框（8）复制齿廓曲线1在主菜单中依次选择“编辑” “特征操作”选项，打开“菜单管理器”菜单，选择其中“复制”选项，选择“移动”复制方法，选择上一步刚创建齿廓曲线作为复制对象。图5-24依次选择 菜单2选择“平移”方法，并选择基准平面FRONT作为平移参考，设置平移距离为“B”，将曲线平移到齿坯另一侧。图5-25输入旋转角度3继续在“移动特征”菜单中选择“旋转”方法，并选择轴A_1作为旋转复制参考，设置旋转角度为“asin(2*b*tan(beta/d)”，再将前一步平移复制齿廓曲线旋转对应角度。最终生成图5-26所表示另一端齿廓曲线。图5-26创建另一端齿廓曲线（9）创建投影曲线1在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框。选择“RIGUT”面作为草绘平面，选择“TOP”面作为参考平面，参考方向为“右”，单击“草绘”按钮进入草绘环境。2绘制图5-27所表示二维草图，在工具栏内单击按钮完成草绘绘制。图5-27绘制二维草图3主菜单中依次选择“编辑” “投影”选项，选择拉伸齿根圆曲面为投影表面，投影结果以下图5-28所表示。图5-28投影结果（10）创建第一个轮齿特征1在主菜单上依次单击“插入” “扫描混合”命令，系统弹出“扫描混合”操控面板，图5-29所表示。2在“扫描混合”操控面板内单击“参考”按钮，系统弹出“参考”上滑面板，图6-30所表示。图5-29 “扫描混合”操作面板 图5-30“参考”上滑面板3在“参考”上滑面板“剖面控制”下拉列表框内选择“垂直于轨迹”选项，在“水平/垂直控制”下拉列表框内选择“垂直于曲面”选项，图5-30示。4在绘图区单击选择分度圆上投影线作为扫描混合扫引线，图5-31示。扫描引线图5-31选择扫描引线5在“扫描混合”操作面板中单击“剖面”按钮，系统弹出“剖面”上滑面板，在上方下拉列表框中选择“所选截面”选项，图5-32所表示。图5-32“剖面”上滑面板 图5-33 选择截面6在绘图区单击选择“扫描混合”截面，图5-33所表示。7在“扫描混合”操控面板内单击按钮完成第一个齿创建，完成后特征图5-34所表示。图5-34完成后轮齿特征 图5-35“选择性粘贴“对话框(11)阵列轮齿1单击上一步创建轮齿特征，在主工具栏中单击按钮，然后单击按钮，随即弹出“选择性粘贴”对话框，图5-35所表示。在该对话框中勾选“对副本应用移动/旋转变换”，然后单击“确定”按钮。图5-36 旋转角度设置 图5-37复制生成第二个轮齿2单击复制特征工具栏中“变换”，在“设置”下拉菜单中选择“旋转”选项，“方向参考”选择轴A_1，可在模型数中选择，也能够直接单击选择。输入旋转角度“360/z”,图6-36所表示。最终单击按钮，完成轮齿复制，生成图6-37所表示第2个轮齿。3在模型树中单击刚刚创建第二个轮齿特征，在工具栏内单击按钮，或依次在主菜单中单击“编辑” “阵列”命令，系统弹出“阵列”操控面板，图6-38所表示。图5-38 “阵列”操控面板图5-39 完成后轮齿 图5-40齿轮最终止构4在“阵列”操控面板内选择“轴”阵列，在绘图区单击选择齿根园中心轴作为阵列参考，输入阵列数为“88”偏移角度为“360/z”。在“阵列”操控面板内单击按钮，完成阵列特征创建，图5-39所表示。5最终“拉伸”、“阵列”轮齿结构，图5-40所表示致谢本论文是在ee老师悉心指导下完成。e老师渊博专业知识，严谨治学态度，精益求精工