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锥齿轮建模教程

更新时间:2021-06-19

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一、锥齿轮几何参数及计算公式

为了传递两相交轴(两轴交角一般为90°)之间的回转运动,可在圆锥面上制出轮齿,这样形成的齿轮称为圆锥齿轮(即锥齿轮)。圆锥齿轮的轮齿沿圆锥素线方向一端大、一端小,齿厚是逐渐变化的,直径和模数也都随着齿厚而变化。圆锥齿轮将“锥”的特点发挥得淋漓尽致,包含“五锥面三锥角”。其中背锥与分锥同轴且垂直相交,交点在分度圆D上;背锥为圆锥齿轮轮齿大端的端面,前锥为圆锥齿轮轮齿小端的端面,并且这两个端面相互平行。

为了计算和制造方便,规定圆锥齿轮以大端端面模数为标准,大端端面模数m为计算圆锥齿轮轮齿各部分尺寸的基本参数。因此,一般所说圆锥齿轮的齿顶圆直径dₐ、分度圆齿顶高hₐ、齿根高hf等都是指大端而言。

锥齿轮几何参数具体如下:

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五个锥面:
齿顶圆锥面(顶锥)
齿根圆锥面(根锥)
分度圆锥面(节锥)
背锥面(背锥)
前锥面(前锥)
三个锥角:
分锥角δ
顶锥角δ
根锥角δf

圆锥齿轮各部分尺寸与模数m、齿数z及分度圆锥角δ有关,其计算公式如下表:

(本表参数计算公式仅供参考)


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二、主要操作图示

已知小锥齿的齿数(z)为16,相啮合的大锥齿的齿数(z)为32,模数(m)为1.5。

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1、计算小锥齿轮分锥角

打开Windows系统自带的计算器,在选项卡“查看”下,点击“科学型”命令。根据δ=arctan z₁/z计算,得出小锥齿的分锥角度为26.57°。

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2、小锥齿外轮廓的实体建模

打开中望3D软件,新建文件后,选择“造型”选项卡下的“基础造型-插入草图”命令,进入草图绘制环境,根据锥齿几何参数计算公式得出的分锥角、分度圆、齿顶圆和齿宽等绘制锥齿轮的外轮廓;选择“造型”选项卡下的“基础造型-旋转”命令,创建出小锥齿外轮廓的实体。


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3、插入基准面

选择“造型”选项卡下的“基准面-基准面”命令,创建一个过背锥面轮廓线且垂直分锥面轮廓线的基准面。

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4、绘制小锥齿轮的渐开线轮廓

选择“造型”选项卡下的“基础造型-插入草图”命令,进入草图绘制环境,在上面创建的基准面内分别绘制分度圆、基圆和齿根圆;选择“曲线-方程式”命令,插入方程式曲线表中的“圆柱齿轮齿廓渐开线”,完成小锥齿渐开线轮廓的绘制。

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5、放样切除实体

选择“造型”选项卡下的“基础造型-放样”命令,将放样类型设为“起点和轮廓”,起点为坐标原点,轮廓为渐开线轮廓,布尔运算为减运算,完成实体切除。

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6、阵列特征

选择“造型”选项卡下的“基础编辑-阵列特征”命令,选择圆形阵列,将上面切除得到的齿形阵列16份,完成小锥齿建模。

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三、操作视频(教程视频查看以下网址)

https://v.youku.com/v_show/id_XNTE3MTE5NjQ2NA==.html

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