CN104565285A - 齿轮构造方法和数字设备 - Google Patents
齿轮构造方法和数字设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104565285A CN104565285A CN201310479015.6A CN201310479015A CN104565285A CN 104565285 A CN104565285 A CN 104565285A CN 201310479015 A CN201310479015 A CN 201310479015A CN 104565285 A CN104565285 A CN 104565285A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- curve
- gear
- forming portion
- target tooth
- plane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title abstract 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 45
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 18
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 18
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 16
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 8
- 125000000174 L-prolyl group Chemical group [H]N1C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[C@@]1([H])C(*)=O 0.000 claims description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F17/00—Special methods or machines for making gear teeth, not covered by the preceding groups
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/08—Profiling
- F16H55/0806—Involute profile
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
- G06T17/10—Constructive solid geometry [CSG] using solid primitives, e.g. cylinders, cubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H2057/0087—Computer aided design [CAD] specially adapted for gearing features; Analysis of gear systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
本发明涉及一种齿轮构造方法，包括如下步骤：i）设定齿轮参数和XYZ坐标系；ii）根据所述齿轮参数在XZ平面中建立与目标齿的齿廓的渐开线相关的第一曲线（1），以及在YZ平面中建立与所述目标齿的齿廓的渐开线相关的第二曲线（2）；iii）将所述第一曲线（1）和所述第二曲线（2）结合形成第三曲线（3）并且将所述第三曲线（3）投影到XY平面以得到所述目标齿的渐开线（4）；以及iv）利用所述渐开线（4）构造所述目标齿的齿廓并形成整个齿轮的实体模型。本发明还涉及一种与上述齿轮构造方法相关的数字设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种齿轮构造方法和数字设备。
背景技术
本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。
在现有的齿轮建模方法中，通常采用描点法来形成齿廓的渐开线。即，根据外部计算结果在建模软件中生成一系列点，然后将这些点拟合成一条曲线来逼近渐开线。这种建模方法生成的齿廓不够精确。当这种不够精确的齿轮模型应用于后续的仿真分析或实际加工时，分析结果和加工出的实际产品也不尽如人意。另外，在齿轮参数改变后需要重新生成各个点并且重新进行曲线拟合，因此建模过程非常繁琐和耗时。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种能够准确地构造齿轮的方法。
本发明的另一个目的是提供一种能够更加高效地构造齿轮的方法。
本发明的又一个目的是提供一种与上述齿轮构造方法相关的数字设备。
上述目的中的一个或多个可以通过一种齿轮构造方法来实现：所述方法可以包括如下步骤：i）设定齿轮参数和XYZ坐标系；ii）根据所述齿轮参数在XZ平面中建立与目标齿的齿廓的渐开线相关的第一曲线，以及在YZ平面中建立与所述目标齿的齿廓的渐开线相关的第二曲线；iii）将所述第一曲线和所述第二曲线结合形成第三曲线并且将所述第三曲线投影到XY平面以得到所述目标齿的渐开线；以及iv）利用所述渐开线构造所述目标齿的齿廓并形成整个齿轮的实体模型。
优选地，在所述ii）步骤中，可以通过将垂直于XY平面的基准直线沿X方向偏移得到所述第一曲线，其中沿X方向的偏移量是：x=rb×sin(t×π)-rb×cos(t×π)×(t×π)，并且可以通过将所述基准直线沿Y方向偏移得到所述第二曲线，其中沿Y方向的偏移量是：y=rb×cos(t×π)+rb×sin(t×π)×(t×π)，其中，在上述公式中，rb=(m×z/2)×cosα，其中z为齿数，m为模数，α为压力角，t为变量。
优选地，在所述iii）步骤中，所述第一曲线和所述第二曲线结合形成所述第三曲线以使得：假定垂直于Z轴的任意假想平面与所述第一曲线的交点为第一点、与所述第二曲线的交点为第二点以及与所述第三曲线的交点为第三点，则所述第三点的X坐标等于所述第一点的X坐标且所述第三点的Y坐标等于所述第二点的Y坐标。
优选地，在所述iv）步骤中，可以利用所述渐开线以及齿轮的齿顶圆和齿根圆建立所述目标齿的齿廓。
优选地，在所述iv）步骤中，可以利用所述目标齿的齿廓形成所述齿轮的截面轮廓，并且通过对所述齿轮的截面轮廓沿直线或螺旋线放样而形成所述齿轮的实体模型。
优选地，所述齿轮构造方法可以进一步包括步骤v）：将形成的齿轮的实体模型输出以用于仿真分析作业或实际加工作业。
优选地，所述齿轮构造方法可以通过Pro/Engineer、UG或者CATIA来实施。
优选地，所述齿轮构造方法可以在数字设备中实施，所述数字设备可以包括数字计算设备、数字仿真设备和数字加工设备中的至少一个。
本发明还涉及一种数字设备，其可以包括：参数输入部，所述参数输入部用于输入齿轮参数；第一曲线形成部，所述第一曲线形成部根据所述齿轮参数在XZ平面中建立与目标齿的齿廓的渐开线相关的第一曲线；第二曲线形成部，所述第二曲线形成部根据所述齿轮参数在YZ平面中建立与所述目标齿的齿廓的渐开线相关的第二曲线；第三曲线形成部，所述第三曲线形成部将所述第一曲线和所述第二曲线结合以形成第三曲线；渐开线形成部，所述渐开线形成部将所述第三曲线投影到XY平面以得到所述目标齿的渐开线；以及齿轮模型构造部，所述齿轮模型构造部根据所述目标齿的渐开线生成齿轮模型。
优选地，在所述第一曲线形成部中，可以通过将垂直于XY平面的基准直线沿X方向偏移得到所述第一曲线，其中沿X方向的偏移量是：x=rb×sin(t×π)-rb×cos(t×π)×(t×π)，在上述公式中，rb=(m×z/2)×cosα，其中z为齿数，m为模数，α为压力角，t为变量。
优选地，在所述第二曲线形成部中，可以通过将垂直于XY平面的基准直线沿Y方向偏移得到所述第二曲线，其中沿Y方向的偏移量是：y=rb×cos(t×π)+rb×sin(t×π)×(t×π)，在上述公式中，rb=(m×z/2)×cosα，其中z为齿数，m为模数，α为压力角，t为变量。
优选地，在所述第三曲线形成部中，所述第一曲线和所述第二曲线可以结合形成所述第三曲线以使得：假定垂直于Z轴的任意假想平面与所述第一曲线的交点为第一点、与所述第二曲线的交点为第二点以及与所述第三曲线的交点为第三点，则所述第三点的X坐标等于所述第一点的X坐标且所述第三点的Y坐标等于所述第二点的Y坐标。
优选地，所述齿轮模型构造部还可以包括：目标齿齿廓形成部，所述目标齿齿廓形成部利用所述渐开线以及齿轮的齿顶圆和齿根圆建立所述目标齿的齿廓。
优选地，所述齿轮模型构造部还包括：齿轮轮廓形成部，所述齿轮轮廓形成部利用所述目标齿的齿廓形成所述齿轮的截面轮廓；以及齿轮实体模型形成部，所述齿轮实体模型形成部通过对所述齿轮的截面轮廓沿直线或螺旋线放样而形成所述齿轮的实体模型。
优选地，所述数字设备可以进一步包括模型输出部，所述模型输出部将形成的齿轮的实体模型输出到仿真分析设备或实际加工设备。
优选地，所述数字设备可以包括数字计算设备、数字仿真设备和数字加工设备中的至少一个。
在根据本发明的上述齿轮构造方法以及数字设备中，通过在XZ平面中建立与目标齿的齿廓的渐开线相关的第一曲线以及在YZ平面中建立与目标齿的齿廓的渐开线相关的第二曲线然后将第一曲线和第二曲线结合并投影到XY平面中，能够以简单的方法形成精确地齿廓的渐开线从而能够精确地形成齿轮的实体模型。此外，由于第一曲线和第二曲线的表达式均与预先设定的齿轮参数相关，因此当改变齿轮参数时能够即时地改变和形成齿廓的渐开线，大大提高了齿轮建模的效率。
此外，由于本发明涉及的齿轮构造方法是参数驱动的，所以本发明的齿轮构造方法能够方便地内嵌在诸如数字仿真设备或数字加工设备的数字设备中，并且可以方便地通过这些数字设备中的专用集成电路、单个的逻辑电路和/或计算电路等来执行。因此，能够改善数字仿真设备的模拟结果以及改善数字加工设备的加工精度和产品精度。
附图说明
通过以下参照附图的描述，本发明的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，其中：
图1是示出根据本发明实施方式的渐开线构造方法的示意图；
图2是示出根据本发明实施方式的渐开线以及齿轮的基圆、齿顶圆和齿根圆之间的关系；
图3示出了根据本发明实施方式的一个目标齿的齿廓；
图4示出了根据本发明实施方式的整个齿轮的截面轮廓；
图5示出了根据本发明实施方式的齿轮的部分表面模型；
图6示出了根据本发明实施方式的齿轮的实体模型；以及
图7示出了根据本发明实施方式的数字设备的一部分的构造。
具体实施方式
下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件，因此相同部件的构造将不再重复描述。
下面将参照图1-6详细描述本发明的齿轮构造方法。
第一步：设定齿轮参数。
例如，可以设定如下齿轮参数:齿数z，模数m，齿宽B，压力角α,齿根系数C*，齿顶高系数ha*。本领域技术人员应该理解，齿轮参数不限于上述参数，而是可以根据齿轮模型的不同构造方法而合适选择。
第二步：建立三维坐标系XYZ，其中Z轴方向设定为齿轮的轴向。
第三步：在XY平面上建立齿轮基圆、齿顶圆和齿根圆。
例如，如图2所示，齿轮基圆rb的半径可以为rb=r×cosα，齿顶圆rk的半径可以为rk=r+m，而齿根圆rf的半径可以为rf=r-1.25×m。在上式中r=m×z/2。
第四步：在XZ平面中建立与目标齿的齿廓的渐开线相关的第一曲线，以及在YZ平面中建立与目标齿的齿廓的渐开线相关的第二曲线。
更具体地，如图1所示，可以垂直于XY平面建立基准直线L，然后将该基准直线L沿X方向偏移得到第一曲线1。特别是，沿X方向的偏移量可以是：x=rb×sin(t×π)-rb×cos(t×π)×(t×π)，在该式中，t为变量，为了计算的简化，t的取值范围可以为[0，1]。可以本领域技术人员应该理解，可以在诸如CATIA的建模软件中利用OFFSET命令来沿X方向偏移该基准直线L而获得上述第一曲线1，也可以直接利用偏移量x=rb×sin(t×π)-rb×cos(t×π)×(t×π)来在XZ平面中建立第一曲线1。例如，可以将上式改写为函数x(z)=rb×sin(z×π)-rb×cos(z×π)×(z×π)而在XZ平面建立第一曲线1。
同理，如图1所示，可以将上述基准直线L沿Y方向偏移得到第二曲线2。特别是，沿Y方向的偏移量可以是：y=rb×cos(t×π)+rb×sin(t×π)×(t×π)，在该式中，t为变量，为了计算的简化，t的取值范围可以为[0，1]。本领域技术人员应该理解，可以在诸如CATIA的建模软件中利用OFFSET命令来沿Y方向偏移该基准直线L而获得上述第二曲线2，也可以直接利用偏移量y=rb×cos(t×π)+rb×sin(t×π)×(t×π)来在YZ平面中建立第二曲线2。例如，可以将上式改写为函数y(z)=rb×cos(z×π)+rb×sin(z×π)×(z×π)而在YZ平面建立第二曲线2。
第五步：将第一曲线和第二曲线结合形成第三曲线。
更具体地，可以在诸如CATIA的建模软件中利用COMBINE命令将第一曲线1和第二曲线2结合而形成一条组合曲线，即第三曲线3，如图1所示。或者换言之，可以采用任何结合的算法使得：假定垂直于Z轴的任意假想平面与所述第一曲线1的交点为第一点、与所述第二曲线2的交点为第二点以及与所述第三曲线3的交点为第三点，则所述第三点的X坐标等于所述第一点的X坐标且所述第三点的Y坐标等于所述第二点的Y坐标。
第六步：将第三曲线投影到XY平面，得到目标齿的渐开线。
更具体地，如图1中所示，可以将第三曲线3的Z坐标设置为0而得到渐开线4。另外，在图2中示出来图1所建立的渐开线4以及齿轮的齿轮基圆rb、齿顶圆rk和齿根圆rf之间的关系。
第七步：利用渐开线以及齿轮的齿顶圆和齿根圆建立目标齿的齿廓。
更具体地，可以根据任何目前已知的方式利用渐开线4以及齿轮的齿顶圆rk和齿根圆rf建立目标齿的齿廓5，如图3所示。可以根据需要对齿廓5的角部5-1、5-2等进行倒角以形成更加光滑的曲线。
第八步：利用目标齿的齿廓建立齿轮的截面轮廓。
例如，通过对目标齿的齿廓5进行环形阵列而形成整个齿轮的截面轮廓6。
第九步：利用齿轮的截面轮廓形成整个齿轮的实体模型。
例如，可以通过对齿轮的截面轮廓6沿直线进行放样而形成空间曲面7，此后封闭该空间曲面7的两个端面而形成整个齿轮的实体模型8（直齿轮）。另外，本领域技术人员还应该理解，也可以通过对齿轮的截面轮廓6沿螺旋线进行放样而形成斜齿轮的实体模型。
第十步：可以将形成的齿轮的实体模型输出以用于仿真分析作业或实际加工作业。
本领域技术人员应该理解，上述齿轮构造方法可以通过现有的建模软件例如Pro/Engineer、UG或者CATIA等来实施，也可以在诸如数字计算设备、数字仿真设备和数字加工设备等的数字设备中实施。特别是，上述齿轮构造方法可以内嵌在数字仿真设备或数字加工设备中以通过这些设备中的处理器、专用集成电路、或者单个的逻辑电路和/或计算电路而执行。
图7示例性地示出了一种实现上述齿轮构造方法的数字设备的一部分。更具体地，该数字设备可以包括参数输入部100，所述参数输入部100用于输入齿轮参数。参数输入部100可以为键盘、鼠标或触摸屏，也可以为与其他设备进行通信的接口等。
该数字设备还可以包括第一曲线形成部200，所述第一曲线形成部200根据齿轮参数在XZ平面中建立与目标齿的齿廓的渐开线相关的第一曲线1。该数字设备还可以包括第二曲线形成部300，所述第二曲线形成部300根据所述齿轮参数在YZ平面中建立与所述目标齿的齿廓的渐开线相关的第二曲线2。特别是，第一曲线形成部200和第二曲线形成部300可以通过执行上述方法中的第四步中的对应处理来建立第一曲线1和第二曲线2。
该数字设备还可以包括第三曲线形成部400，所述第三曲线形成部400将所述第一曲线1和所述第二曲线2结合以形成第三曲线3。特别是，第三曲线形成部400可以通过执行上述方法中的第五步中的对应处理来形成第三曲线3。
该数字设备还可以包括渐开线形成部500，所述渐开线形成部500将所述第三曲线3投影到XY平面以得到所述目标齿的渐开线4。特别是，渐开线形成部500可以通过执行上述方法中的第六步中的对应处理来形成渐开线4。
该数字设备还可以包括齿轮模型构造部1000，所述齿轮模型构造部1000根据所述目标齿的渐开线4生成齿轮模型。优选地，齿轮模型构造部1000可以包括目标齿齿廓形成部600，所述目标齿齿廓形成部600利用所述渐开线4以及齿轮的齿顶圆rk和齿根圆rf建立所述目标齿的齿廓。特别是，目标齿齿廓形成部600可以通过执行上述方法中的第七步中的对应处理来建立目标齿的齿廓5。齿轮模型构造部1000还可以包括：齿轮轮廓形成部700，所述齿轮轮廓形成部700利用所述目标齿的齿廓形成所述齿轮的截面轮廓；以及齿轮实体模型形成部800，所述齿轮实体模型形成部800通过对所述齿轮的截面轮廓沿直线或螺旋线放样而形成所述齿轮的实体模型。特别是，齿轮轮廓形成部700可以通过执行上述方法中的第八步中的对应处理来建立齿轮的截面轮廓。齿轮实体模型形成部800可以通过执行上述方法中的第九步中的对应处理来建立整个齿轮的实体模型。
所述数字设备还可以进一步包括模型输出部900，所述模型输出部900将形成的齿轮的实体模型输出到仿真分析设备或实际加工设备。模型输出部900可以通过执行上述方法中的第十步中的对应处理来输出齿轮的实体模型。
值得指出的是，所述数字设备可以包括数字计算设备、数字仿真设备和数字加工设备中的至少一个。例如，上述各个模块100-1000中的至少一个可以通过使用数字设备中的处理器和或专用集成电路来执行一定的处理来构造，或者这些模块100-1000中的至少一个可以通过数字设备中的单个的逻辑电路和/或计算电路来构造。
尽管在此已详细描述本发明的各种实施方式，但是应该理解本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本发明的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。
Claims (16)
1.一种齿轮构造方法，包括如下步骤：
i）设定齿轮参数和XYZ坐标系；
ii）根据所述齿轮参数在XZ平面中建立与目标齿的齿廓的渐开线相关的第一曲线（1），以及在YZ平面中建立与所述目标齿的齿廓的渐开线相关的第二曲线（2）；
iii）将所述第一曲线（1）和所述第二曲线（2）结合形成第三曲线（3）并且将所述第三曲线（3）投影到XY平面以得到所述目标齿的渐开线（4）；以及
iv）利用所述渐开线（4）构造所述目标齿的齿廓并形成整个齿轮的实体模型。
2.如权利要求1所述的齿轮构造方法，其中在所述ii）步骤中，通过将垂直于XY平面的基准直线（L）沿X方向偏移得到所述第一曲线（1），其中沿X方向的偏移量是：x=rb×sin(t×π)-rb×cos(t×π)×(t×π)，并且
通过将所述基准直线（L）沿Y方向偏移得到所述第二曲线（2），其中沿Y方向的偏移量是：y=rb×cos(t×π)+rb×sin(t×π)×(t×π)，
其中，在上述公式中，rb=(m×z/2)×cosα，其中z为齿数，m为模数，α为压力角，t为变量。
3.如权利要求1所述的齿轮构造方法，其中在所述iii）步骤中，所述第一曲线（1）和所述第二曲线（2）结合形成所述第三曲线（3）以使得：假定垂直于Z轴的任意假想平面与所述第一曲线（1）的交点为第一点、与所述第二曲线（2）的交点为第二点以及与所述第三曲线（3）的交点为第三点，则所述第三点的X坐标等于所述第一点的X坐标且所述第三点的Y坐标等于所述第二点的Y坐标。
4.如权利要求1所述的齿轮构造方法，其中在所述iv）步骤中，利用所述渐开线（4）以及齿轮的齿顶圆（rk）和齿根圆（rf）建立所述目标齿的齿廓。
5.如权利要求4所述的齿轮构造方法，其中在所述iv）步骤中，利用所述目标齿的齿廓形成所述齿轮的截面轮廓，并且通过对所述齿轮的截面轮廓沿直线或螺旋线放样而形成所述齿轮的实体模型。
6.如权利要求1-5中任一项所述的齿轮构造方法，进一步包括步骤v）：将形成的齿轮的实体模型输出以用于仿真分析作业或实际加工作业。
7.如权利要求1-5中任一项所述的齿轮构造方法，其中所述齿轮构造方法通过Pro/Engineer、UG或者CATIA来实施。
8.如权利要求1-5中任一项所述的齿轮构造方法，其中所述齿轮构造方法在数字设备中实施，所述数字设备包括数字计算设备、数字仿真设备和数字加工设备中的至少一个。
9.一种数字设备，包括：
参数输入部（100），所述参数输入部（100）用于输入齿轮参数；
第一曲线形成部（200），所述第一曲线形成部（200）根据所述齿轮参数在XZ平面中建立与目标齿的齿廓的渐开线相关的第一曲线（1）；
第二曲线形成部（300），所述第二曲线形成部（300）根据所述齿轮参数在YZ平面中建立与所述目标齿的齿廓的渐开线相关的第二曲线（2）；
第三曲线形成部（400），所述第三曲线形成部（400）将所述第一曲线（1）和所述第二曲线（2）结合以形成第三曲线（3）；
渐开线形成部（500），所述渐开线形成部（500）将所述第三曲线（3）投影到XY平面以得到所述目标齿的渐开线（4）；以及
齿轮模型构造部（1000），所述齿轮模型构造部（1000）根据所述目标齿的渐开线（4）生成齿轮模型。
10.如权利要求9所述的数字设备，其中在所述第一曲线形成部（200）中，通过将垂直于XY平面的基准直线（L）沿X方向偏移得到所述第一曲线（1），其中沿X方向的偏移量是：x=rb×sin(t×π)-rb×cos(t×π)×(t×π)，在上述公式中，rb=(m×z/2)×cosα，其中z为齿数，m为模数，α为压力角，t为变量。
11.如权利要求9所述的数字设备，其中在所述第二曲线形成部（300）中，通过将垂直于XY平面的基准直线（L）沿Y方向偏移得到所述第二曲线（2），其中沿Y方向的偏移量是：y=rb×cos(t×π)+rb×sin(t×π)×(t×π)，在上述公式中，rb=(m×z/2)×cosα，其中z为齿数，m为模数，α为压力角，t为变量。
12.如权利要求9所述的数字设备，其中在所述第三曲线形成部（400）中，所述第一曲线（1）和所述第二曲线（2）结合形成所述第三曲线（3）以使得：假定垂直于Z轴的任意假想平面与所述第一曲线（1）的交点为第一点、与所述第二曲线（2）的交点为第二点以及与所述第三曲线（3）的交点为第三点，则所述第三点的X坐标等于所述第一点的X坐标且所述第三点的Y坐标等于所述第二点的Y坐标。
13.如权利要求9所述的数字设备，其中所述齿轮模型构造部（1000）还包括：目标齿齿廓形成部（600），所述目标齿齿廓形成部（600）利用所述渐开线（4）以及齿轮的齿顶圆（rk）和齿根圆（rf）建立所述目标齿的齿廓。
14.如权利要求13所述的数字设备，其中所述齿轮模型构造部（1000）还包括：齿轮轮廓形成部（700），所述齿轮轮廓形成部（700）利用所述目标齿的齿廓形成所述齿轮的截面轮廓；以及齿轮实体模型形成部（800），所述齿轮实体模型形成部（800）通过对所述齿轮的截面轮廓沿直线或螺旋线放样而形成所述齿轮的实体模型。
15.如权利要求9-14中任一项所述的数字设备，进一步包括模型输出部（900），所述模型输出部（900）将形成的齿轮的实体模型输出到仿真分析设备或实际加工设备。
16.如权利要求9-14中任一项所述的数字设备，其中所述数字设备包括数字计算设备、数字仿真设备和数字加工设备中的至少一个。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310479015.6A CN104565285A (zh) | 2013-10-14 | 2013-10-14 | 齿轮构造方法和数字设备 |
| EP14188546.7A EP2868415A3 (en) | 2013-10-14 | 2014-10-10 | Gear construction method and digital apparatus |
| US14/512,758 US20150106063A1 (en) | 2013-10-14 | 2014-10-13 | Gear construction method and digital apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310479015.6A CN104565285A (zh) | 2013-10-14 | 2013-10-14 | 齿轮构造方法和数字设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104565285A true CN104565285A (zh) | 2015-04-29 |
Family
ID=51753009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310479015.6A Pending CN104565285A (zh) | 2013-10-14 | 2013-10-14 | 齿轮构造方法和数字设备 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20150106063A1 (zh) |
| EP (1) | EP2868415A3 (zh) |
| CN (1) | CN104565285A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106989157A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-07-28 | 北京工业大学 | 基于运动学原理的渐开线圆柱齿轮双面啮合测量仿真方法 |
| CN107081488A (zh) * | 2016-02-16 | 2017-08-22 | 株式会社捷太格特 | 齿轮的齿形和加工用工具的刃面的模拟装置、以及方法 |
| CN113710923A (zh) * | 2019-04-02 | 2021-11-26 | 马福姆有限公司 | 两级增速器装置以及用于钟表机构的齿轮系 |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180340598A1 (en) * | 2015-10-28 | 2018-11-29 | Sikorsky Aircraft Corporation | Protective cover and gear assembly |
| CN108763626B (zh) * | 2018-04-13 | 2023-05-09 | 西安工业大学 | 一种渐开线蜗轮蜗杆精确建模及装配方法 |
| CN108757887B (zh) * | 2018-05-29 | 2021-08-31 | 中国航发常州兰翔机械有限责任公司 | 一种渐开线齿轮参数的测算方法及其应用 |
| CN109063326B (zh) * | 2018-07-31 | 2022-06-14 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种考虑微观修形和实际加工误差的齿轮精确建模方法 |
| CN109271711B (zh) * | 2018-09-25 | 2023-03-28 | 重庆大学 | 一种考虑不均匀特性的渗碳硬化齿轮有限元建模方法 |
| CN109483465B (zh) * | 2018-11-23 | 2020-10-16 | 中国航发南方工业有限公司 | 用于发动机涡轮盘拆解的部件及其制备方法 |
| CN109635478B (zh) * | 2018-12-20 | 2023-03-31 | 广州华立科技职业学院 | 一种蜗轮蜗杆的建模方法 |
| CN109858183A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-06-07 | 淮安福斯特液压科技有限公司 | 一种用于齿轮泵齿廓型线的确定方法 |
| CN109978993B (zh) * | 2019-03-21 | 2023-04-25 | 中南大学 | 渐开线斜齿面齿轮三维建模方法 |
| CN110162869B (zh) * | 2019-05-16 | 2023-06-30 | 青岛数智船海科技有限公司 | 一种渐开线齿轮的建模方法 |
| CN110889194B (zh) * | 2019-10-28 | 2023-06-06 | 南京高精齿轮集团有限公司 | 一种nx渐开线变位斜齿圆柱齿轮建模方法 |
| CN110765621B (zh) * | 2019-10-28 | 2023-06-06 | 南京高精齿轮集团有限公司 | 一种nx渐开线花键建模方法 |
| CN111539084B (zh) * | 2020-06-18 | 2023-02-21 | 西安航空学院 | 一种渐开线齿廓的非圆齿轮副三维实体建模方法 |
| CN111553039B (zh) * | 2020-06-18 | 2023-02-24 | 西安航空学院 | 一种余弦线齿廓的非圆齿轮副三维实体建模方法 |
| CN112668112B (zh) * | 2020-12-18 | 2023-02-21 | 西安法士特汽车传动有限公司 | 一种渐开线圆柱斜齿轮齿廓基本参数测量提取方法 |
| CN113192180B (zh) * | 2021-04-28 | 2022-08-09 | 山东科技大学 | 一种基于插齿加工原理的椭圆齿轮参数化精确建模方法 |
| CN113283025B (zh) * | 2021-05-11 | 2022-09-06 | 北京理工大学 | 一种包含系统误差的渐开线齿廓误差建模方法 |
| CN113566772B (zh) * | 2021-07-19 | 2022-11-29 | 北京工业大学 | 一种基于坐标测量的局部齿面定位方法 |
| CN114110136B (zh) * | 2021-11-30 | 2024-01-26 | 重庆大学 | 复波式活齿减速器内齿廓设计方法及两级减速器 |
| CN114239162A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-25 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种发动机水泵叶轮建模方法 |
| CN114091210B (zh) * | 2021-12-13 | 2024-05-10 | 山东大学 | 考虑齿廓修形的展成磨齿齿面扭曲预测模型构建方法 |
| CN118504063B (zh) * | 2024-07-18 | 2024-10-01 | 兰州交通大学 | 轨道交通列车牵引齿轮副性能评价与预测模型构造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0953702A (ja) * | 1995-06-05 | 1997-02-25 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 歯車設計方法，歯車および歯車測定方法 |
| US20110169924A1 (en) * | 2009-11-09 | 2011-07-14 | Brett Stanton Haisty | Systems and methods for optically projecting three-dimensional text, images and/or symbols onto three-dimensional objects |
| CN102829155A (zh) * | 2012-09-10 | 2012-12-19 | 三一能源重工有限公司 | 一种圆柱齿轮造型方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112006001989B4 (de) * | 2005-07-28 | 2020-07-30 | Musashi Seimitsu Kogyo K.K. | Verfahren zum Konstruieren eines Zahnrades unter Verwendung eines CAD-Systems |
| US7647210B2 (en) * | 2006-02-20 | 2010-01-12 | Ford Global Technologies, Llc | Parametric modeling method and system for conceptual vehicle design |
| EP2383669B1 (en) * | 2010-04-02 | 2018-07-11 | Dassault Systèmes | Design of a part modeled by parallel geodesic curves |
| CN102915171A (zh) * | 2011-08-04 | 2013-02-06 | 王振兴 | 移动轨迹产生方法 |
| US8967012B2 (en) * | 2011-08-17 | 2015-03-03 | Gm Global Technology Operations, Llc | Double involute pinion-face gear drive system |
| US20140092088A1 (en) * | 2012-10-03 | 2014-04-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Providing a three-dimensional view that includes a plurality of systems engineering models |
-
2013
- 2013-10-14 CN CN201310479015.6A patent/CN104565285A/zh active Pending
-
2014
- 2014-10-10 EP EP14188546.7A patent/EP2868415A3/en not_active Withdrawn
- 2014-10-13 US US14/512,758 patent/US20150106063A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0953702A (ja) * | 1995-06-05 | 1997-02-25 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 歯車設計方法，歯車および歯車測定方法 |
| US20110169924A1 (en) * | 2009-11-09 | 2011-07-14 | Brett Stanton Haisty | Systems and methods for optically projecting three-dimensional text, images and/or symbols onto three-dimensional objects |
| CN102829155A (zh) * | 2012-09-10 | 2012-12-19 | 三一能源重工有限公司 | 一种圆柱齿轮造型方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 肖石林，鲍务均: "渐开线齿轮在CATIA中的三维参数化建模与应用", 《起重运输机械》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107081488A (zh) * | 2016-02-16 | 2017-08-22 | 株式会社捷太格特 | 齿轮的齿形和加工用工具的刃面的模拟装置、以及方法 |
| CN107081488B (zh) * | 2016-02-16 | 2020-07-28 | 株式会社捷太格特 | 齿轮的齿形和加工用工具的刃面的模拟装置、以及方法 |
| CN106989157A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-07-28 | 北京工业大学 | 基于运动学原理的渐开线圆柱齿轮双面啮合测量仿真方法 |
| CN113710923A (zh) * | 2019-04-02 | 2021-11-26 | 马福姆有限公司 | 两级增速器装置以及用于钟表机构的齿轮系 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2868415A3 (en) | 2016-06-01 |
| US20150106063A1 (en) | 2015-04-16 |
| EP2868415A2 (en) | 2015-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104565285A (zh) | 齿轮构造方法和数字设备 | |
| US20050159938A1 (en) | Gear cutting simulation method, gear cutting simulation program, and gear cutting simulation device | |
| CN103678818A (zh) | 一种双圆弧修正摆线齿轮的精确建模方法 | |
| CN103659257A (zh) | 一种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置 | |
| CN102567596A (zh) | 一种面齿轮轮齿参数化建模方法 | |
| Brauer | Transmission error in anti-backlash conical involute gear transmissions: a global–local FE approach | |
| CN104408241B (zh) | 一种修形圆柱齿轮的有限元网格自动生成方法 | |
| CN102198543B (zh) | 齿轮建模方法和齿轮建模装置 | |
| CN112347593A (zh) | 一种基于齿面拓扑结构的非圆齿轮动态接触特性分析方法 | |
| CN113553648B (zh) | 一种基于dynamo参数化建模的筒状模型构建方法 | |
| Zou et al. | Optimization of tooth root profile of spur gears for maximum load-carrying capacity | |
| Bodzás | Computer aided designing and modelling of spur gear pairs having normal and modified straight teeth | |
| CN102236738A (zh) | 一种用于直齿或斜齿的非圆柱齿轮的建模方法 | |
| CN104455311A (zh) | 参数化渐开线齿形参数计算与绘图方法 | |
| CN104570952A (zh) | 多轴插补控制方法与装置 | |
| CN101339017A (zh) | 齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法和系统 | |
| Naik et al. | Static analysis bending stress on gear tooth profile by variation of gear parameters with the help of FEA | |
| Singh et al. | Comparative study of stress analysis of helical gear using AGMA Standards and FEM | |
| JP6434840B2 (ja) | 電子制御装置 | |
| CN104658018A (zh) | 一种分解环套多边形的方法和制图装置 | |
| Romlay | Modeling of a surface contact stress for spur gear mechanism using static and transient finite element method | |
| Abadjiev et al. | Computer Synthesis Approaches of Hyperboloid Gear Drives with Linear Contact | |
| KR20080008467A (ko) | 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법 | |
| CN114662266A (zh) | 花键的建模方法、装置、存储介质及电子设备 | |
| CN110188475B (zh) | 一种基于刚轮参数的工作状态下的柔轮测量与评价方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: France Blagnac Applicant after: AIRBUS (BEIJING) ENGINEERING CENTRE COMPANY LIMITED Address before: Bristol Applicant before: Airbus GmbH |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150429 |