非圓齒輪的計算機輔助設計與制造.pdf

1、齒輪傳動是在機械傳動中應用最為普遍的一種傳動形式。其中,圓齒輪作為實現(xiàn)定傳動比的傳動副應用最廣泛,但其卻難以滿足有些機構(特別是一些自動機構)要求實現(xiàn)變傳動比傳動。而非圓齒輪則可以傳遞兩軸間的非勻速運動,并且其在運動學、幾何學等方面都具有獨特的傳動特點,但非圓齒輪尚未得到較為廣泛的應用,主要原因是設計和制造的困難。計算機技術和數(shù)控技術在非圓齒輪的設計和制造中的應用將解決該問題。 本文首先總結、歸納,并全面地論述了非圓齒輪的基本理

2、論。接著建立了非圓齒輪節(jié)曲線和齒廓曲線的數(shù)學模型,然后使用MATLAB語言編程開發(fā)了非圓齒輪節(jié)曲線和齒廓設計的通用模塊。本文設計的節(jié)曲線模塊實現(xiàn)了對給定不同設計要求的節(jié)曲線的自動化設計,包括給定傳動比函數(shù)、主動輪節(jié)曲線或要求再現(xiàn)函數(shù)的情況。該模塊功能為,對節(jié)曲線的凸性、根切、壓力角等參數(shù)進行校驗,若各參數(shù)都滿足正確嚙合要求,則對其進行自動化設計計算,生成節(jié)曲線圖形,并進行運動模擬。在齒廓曲線設計模塊中,本文主要研究了較為常用的橢圓齒輪。

3、對于橢圓齒輪,給定設計參數(shù),就可以自動計算并繪制齒輪齒廓圖形,并進行實體的運動仿真,直觀的展現(xiàn)齒輪副的嚙合過程。文中給出了兩個模塊的運行實例,并通過測試證明本系統(tǒng)運行穩(wěn)定、良好,可有效的輔助非圓齒輪的設計和加工。 最后分析比較了非圓齒輪多種加工方法的加工原理及特點,確定了本文設計的齒輪宜采用3B指令通過電火花線切割加工。在加工之前需要對設計的齒廓數(shù)據(jù)進行處理。通過比較分析各種插值擬合方法的優(yōu)劣,確定采用二次逼近的方法對非圓齒輪的