直齿锥齿轮、斜齿锥齿轮、圆弧线锥齿轮的画法，专开一贴，有源文件

养9387 · 发表于 2014-8-2 19:16:36

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最近跟齿轮杠上了，小弟才疏学浅，虽然画出了外形，但是对“当量”的各种参数的理解还有许多的疑问，大家共同进步吧。
造型的步骤很简单：
1、先画出一个椎体（后期通过放样切除齿与齿之间的部分，产生锥齿轮），在定义截面的时候，顺便定义当量截面的一些参数。
2、做出当量截面，画放样切除需要的一个截面。我这里做的当量截面是与分度锥与右视基准面的交线垂直。截面上按照算好的各种参数像绘制圆柱直齿轮一样绘制截面。（这个的画法可以参照我之前的帖子）先用方程式驱动的样条曲线画出一段渐开线，然后把渐开线平移到需要的地方，对称，然后按齿间距或者齿厚要求定义好位置，画出切除轮廓。这里注意要画出齿根圆角。
我这里的理解是，锥齿轮就相当于把一个圆柱直齿轮的一个端面缩小。机械原理讲，当量参数是锥齿轮沿节锥转开成一个扇形齿轮然后补齐成圆齿轮，当量齿数不一定是整数，所以我觉得这个不能用于造型，一直没有理解。
3、画扫描切除的另一个截面。就是锥齿轮假想椎体的那个顶点。做一个与当量截面平行的参考平面，且过顶点。然后草图绘制一个点，与原点重合。
4、扫描切除，阵列，再切除轮毂和键槽。
斜齿与圆弧齿可以通过改变放样切除的路径来实现。这个路径对齿廓形状影响很大，个人认为，无论是直齿、斜齿、弧线齿，当量截面到顶点的直线距离应该相同，我是按这个做的。或者是路径距离相同？
对于等顶隙收缩齿和双重收缩齿，他们的齿形收缩轮廓应该是一条线而不是一个点，应该再建立放样路径，或者绘制另一当量截面，进而扫描切除。

albert118 · 发表于 2014-8-2 19:29:06

大侠好，我主要不是搞锥齿轮的，但是以前帮人建直齿锥齿轮模型，所以看了一段时间，知道些皮毛。
1、首先，最简单的，只根据直齿锥齿轮的成形原理，它的齿面是由一个平面在基锥上面纯滚动得到的，也就是跟圆柱齿轮不同（圆渐开线直齿圆柱齿轮是平面在基圆柱上纯滚动得到的），因此直齿锥齿轮齿面是由球面渐开线组成的，并非圆柱齿轮的渐开线。

2、根据上面说的展成原理，可以建立相应的坐标系，得到球面渐开线表达式。
3、有了齿面表达式方程，就可以计算出齿面的一系列点，然后就可以在三维软件里建模了。图中的点就是计算所得的齿面离散点。动画中的两个齿轮是我根据这种方法建模得到，可以看到它们在啮合过程中是线接触（两齿轮接触红色高亮的部分），而且大端处的两个节圆做纯滚动。

3、我觉得建模必须要准确符合实际，只有这样才能用所得到的模型进行后续的分析，但是实际中由于加工方面的限制，得到标准的球面渐开线齿面不太容易，所以实际建模必须要根据对应的加工方法，根据包络得到实际齿面，这个我就没再深入研究了。
斜齿锥齿轮和圆弧锥齿轮我没研究过，不好细说，但是应该不是像大侠那样简单放样一下就能得到的。如果是示意图建模的话，随便弄弄就行，可以要想准确建模，各种齿轮都不是那么容易。就像我这个锥齿轮模型，其实也不是可以“用”的模型。再多一句，UG的齿轮插件生成的模型也是非常粗糙，不能“用”的，其他的不清楚，要想得到一个准确的齿轮模型，必须对整个齿面生成原理很了解，就算是最简单的渐开线圆柱齿轮，它的过渡曲面部分也要根据刀具的形状推导得到，还有实际齿轮还有修形，这样得到的模型才能用于分析。

chenqing1109 · 发表于 2014-8-2 19:19:15

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项1744 · 发表于 2014-8-2 19:19:32

版本 solidworks 2012 SP5.0
请各位大侠一定过目并批示！

伞齿轮2.rar (1.24 MB, 下载次数: 167)
网盘文件地址 http://pan.baidu.com/s/1hq9VilQ

lovexl · 发表于 2014-8-2 19:19:45

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坛子里,"目成"大侠对齿轮研究应该是最深了.
三维里画齿轮模型，还是要从产形工艺出发。要不然没啥意义，模型即不能模拟加工，又不能用作分析，也无助于研究其数学模型，对新工艺研究和创新传动没作用。
锥齿轮的齿廓曲面要比直齿轮复杂，《机械原理》讲的不对。
锥齿轮的理论齿廓是由一族相似球面渐开线组成，曲面方程要比直齿轮复杂。推导也麻烦。
目前为止，网上公开的模型，99.99999%都不完全正确。

sxli117 · 发表于 2014-8-2 19:19:58

又涨姿势了

yinhao1981 · 发表于 2014-8-2 19:21:45

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谢谢水水@我参加讨论。
前些年用的SW版本破解怕是不太好，Toolbox没法用，又没有用Gear trax这样的插件，遇到直齿轮或直齿锥齿轮时，也曾老老实实用实体造型。不过后来能用Toolbox，就偷懒再也没做过了。
实体造型的方法和你的一样，不过齿形是先在CAD里用作图法得到齿廓的8点坐标，然后再在SW里画出样条曲线的。
找到一个以前做的直齿锥齿轮，贴出交流。
不过只有直齿的锥齿轮做过造型，其它类型的锥齿轮没有敢尝试过。

伞齿轮.rar (821.08 KB, 下载次数: 165)

lion_xgx · 发表于 2014-8-2 19:22:06

这个在ug nx8.0以上版本都自带齿轮插件，直接输如重要参数就可以自动生成。
相较于画形状——画渐开线——拉伸——减除方便许多。渐开线也不是随便画的，参数又是一大堆。
我这上不了图，不能清楚表述其方便的地方，见谅

liaoyk · 发表于 2014-8-2 19:22:27

大神学习了

彭7376 · 发表于 2014-8-2 19:22:34

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锥齿轮基本有以上4种类型。
第二种还分格里森制和格里森DUPLEX制。
第三种还分克林伯格和奥利康制。
洋洋洒洒，博大精深，恐怕到目前中国人还没有搞清楚。
顺便问一下，老鹰凭啥老删我的帖子？嫌深度不够？好像我在本论坛终结了几个在齿轮方面的讨论。你懂个啥？

雅唱7507 · 发表于 2014-8-2 19:23:48

弧齿锥齿轮和螺旋齿锥齿轮有什么区别，，，，机械手册没怎么讲啊？！
弧齿不是指齿型，是指齿接触线方向为弧线，功能类似于人字齿轮，噪音要低得多，是不是加工不出来，小白求教

dianlan · 发表于 2014-8-2 19:26:25

彭老先生好。
认真讲，圆柱齿轮和锥齿轮是要分开说的。
要深入理解锥齿轮，必须得研究格里森那套资料的。

#……￥#￥ · 发表于 2014-8-2 19:26:27

水水上将,如果不是靠它来编CNC程序的话,也不必那么较真,谢谢!

圆弧锥齿轮2.part1.rar (2.86 MB, 下载次数: 178)

圆弧锥齿轮2.part2.rar (1.97 MB, 下载次数: 164)

wxqiang · 发表于 2014-8-2 19:26:45

对于讨论软件的使用方法，这个帖子个人认为是非常好的。学无止境，我也是什么都想接触一些，努力多学一些。平日学习中也是多从原理出发，尽力知其所以然。谢谢前辈指点。
对于实际应用，不管对于软件还是对于机械设备的应用，我个人觉的那些只是工具，在应用过程中通过工具到达目的是最主要的，没必要细究其过程。用的方法越简单越好，越方便越好。当然原理的东西事先必须知道，才能做做到简单方便。
在平常设计中，越来越意识到参数化建模的重要。有些画法看似方便快捷，但是对于以后方案修改会造成极为不便。为了以后方便修改不得不采用较多的步骤，相对繁杂的数据去画图。看似复杂实际却是一劳永逸。要做到这些必须得从原理出发，就是前辈说的知其然知其所以然

天悦5675 · 发表于 2014-8-2 19:27:28

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大侠对格里森的弧齿锥齿轮和克林根堡的摆线锥齿轮有研究吗

汪351 · 发表于 2014-8-2 19:30:00

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我只能收藏学习，平时没画过

xkemnpaewu · 发表于 2014-8-2 19:30:38

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sun · 发表于 2014-8-2 19:32:47

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用Catia画过斜齿轮，感觉对斜齿轮有了进一步的了解。还没画过锥齿轮，有机会试试。

娅芳512 · 发表于 2014-8-2 19:34:38

惭愧啊，自打有了插件，齿轮就没好好画过了。
单从画齿轮来讲，LZ已研究很深入，我不及也。
我很早之前也简单的设想了一下，从圆柱直齿轮开始，这个应该没什么简单拉伸，就是取点多少决定了精度。然后斜齿轮，通常是齿形轮廓延螺旋线扫描成形的，这也符合加工思路，但既然是画法，那我就作了另外一个尝试，就是把直齿轮扭一下，是不是也成了斜齿轮了，但是怎么来控制参数等问题，就没细细琢磨了。
其他大侠说的也比较实际，相对来讲，齿轮更注重参数跟工艺，齿形画法不是很受关注，加工图也不要完整的轮廓图，几个圆圈意思一下就行了。至于鼓形齿等等，是从理论的受力分析上，反求了一个修形的轮廓，也没绝对准确的数据，各自企业标准不会有不同，也有单位不修形的。

严6489 · 发表于 2014-8-2 19:40:16

学习了

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