二级圆柱齿轮减速器建模及仿真 任务书 1．设计的主要任务及目标 在已有减速器设计的基本理论基础上，利用CAD绘图软件进行二维平面设计，建立齿轮、轴、轴承、端盖、上箱体及下箱体的三维参数化模型，将各零件进行装配并且运用Pro/E绘图软件对其进行运动仿真。 2．设计的基本要求和内容 1、根据减速器设计的原始资料，研究减速器各组成部件设计及校核方法； 2、对二级圆柱齿轮减速器设计进行功能分解，确立系统的整体结构； 3、研究二级圆柱齿轮减速器系统设计中相关技术； 4、采用 Pro/E 软件，设计一个二级圆柱齿轮减速器实现减速器的三维模型生 成，以及由此生成三维动态仿真，进行工作过程仿真。 3．主要参考文献 [1] 宋正和，张子泉主编机械设计基础北京交通大学出版社，2007.5 [2] 罗圣国，吴宗泽主编机械设计手册高等教育出版社，2006.5 [3] 濮梁贵，纪名刚主编机械设计高等教育出版社， 2001 [4] 卢颂峰，王大康主编机械设计毕业设计北京工业大学出版社， 1993 [5] 机械设计手册联合编写组机械设计手册中册化学工业出版社， 1982 [6] 张富洲主编机械设计毕业设计西北工业大学出版社 1998 4．进度安排
二级圆柱齿轮减速器建模及仿真 摘要：减速器（又称减速机、减速箱）是一台独立的传动装置，它由密闭的箱体、互相啮合的一对或几对齿轮、传动轴及轴承等组成。常安装在电动机（或其他原动机）与工作机之间。作为一种重要的动力传递装置，在机械化生产中起着不可替代的作用。减速器主要运用齿轮传动装置而实现运作。 本设计简述了带式输送机的动力传递装置—二级直齿圆柱齿轮减速器的设计过程。主要包括传动方案设计、电动机的选择、V带设计选择、，齿轮传动设计及轴的设计选择和校核等。其间设计过程多次运用CAD、Pro/e软件设计绘制减速器装配图零件图来优化完整本设计，最终实现减速器的运动仿真并完成减速器的模拟设计。 关键词：减速器，传动装置，齿轮传动 Two cylindrical gear reducer modeling and simulation Abstract：Reducer ( also known as reducer, reducer ) is an independent transmission device, which is composed of a sealed box, meshing pair or several pairs of gear, shaft and bearing. Often mounted on the motor ( or other prime mover ) and working machine. As a kind of important power transmission device, the mechanized production plays an irreplaceable role. Reducer mainly used gear transmission device and operation. The design of the belt conveyor power transfer device - two straight tooth cylindrical gear reducer design process. Mainly includes the transmission scheme design, the choice of motor, V belt design, selection, design of gear and shaft design and checking. During the design process to use manyCAD, Pro/e software design drawing speed reducer assembly drawing parts drawing to optimize the entire design, final implementation reducer reducer motion simulation and simulation design. Key words: reducer, gear, gear transmission
北京工业大学耿丹学院 毕业设计(论文) 基于Solidwork的行星齿轮的三维建模与运动仿真 所在学院 专业 班级 姓名 学号 指导老师 年月日
摘要 行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮的几何轴线绕着固定位置转动圆周运动的传动，变速器通常和若干行星轮和传递载荷的作用，为了使功率分流。渐开线行星齿轮传动具有以下优点：传动比大，结构紧凑，体积小、质量小，效率高，噪音低，运转平稳，因此被广泛应用于冶金，工程机械，起重，运输，航空，机床，电气机械及国防工业等部门，作为减速、变速或增速的齿轮传动装置 NGW型行星齿轮传动机构的传动原理：当高速轴由电机驱动，带动太阳轮，然后带动行星轮转动，内齿圈固定，然后带动行星架输出运动的，在行星架上的行星轮既自转和公转，具有相同的结构。二级，三级或多级传输。NGW型行星齿轮传动机构主要由太阳齿轮，行星齿轮，内齿圈，行星架，命名为基本成分后，也被称为zk-h型行星齿轮传动机构。 本设计是基于行星齿轮结构设计的特点，和SolidWorks三维建模和运动仿真。行星齿轮和各种类型的特性的比较，确定方案；其次根据输入功率，相应的输出转速，传动比的传动设计、总体结构设计；三维建模并最终完成了SolidWorks，和模型的装配，并完成了传动部分的运动仿真和运动分析。 关键词：行星齿轮减速器、运动仿真、装配、三维建模
Abstract Planetary gear reducer is driving a at least one gear geometric axis rotated around a circular motion of fixed position, the transmission is usually and planetary gear and transfer load, in order to make the power split. Involute planetary gear transmission has the following advantages: large transmission ratio, compact structure, small volume, small mass, high efficiency, low noise, smooth operation, so it is widely used in metallurgy, engineering machinery, lifting, transportation, aviation, machine tools, electrical machinery and defense industry and other departments, as gear reducer, gear or the growth The transmission principle of NGW type planetary gear transmission mechanism: when the high-speed shaft driven by a motor, to drive the sun gear, and the planet wheel is driven to rotate, the inner gear ring is fixed, and then drives the planetary frame outputting motion, on the planet carrier planet wheel both rotation and revolution, has the same structure. The two level, three level or multilevel transmission. The NGW type planetary gear transmission mechanism mainly consists of a sun gear, planet gear, inner gear ring, a planetary frame, named after the basic components, also known as the ZK-H type planetary gear transmission mechanism. This design is the design of planetary gear structure based on SolidWorks, and 3D modeling and motion simulation. Comparison of characteristics of planetary gears, and various types of determination scheme; secondly according to the input power, the output speed of the overall design, transmission design, ratio; 3D modeling and finished SolidWorks, assembly and model, and the motion simulation and motion analysis of the transmission part. Keywords: planetary gear reducer, assembly, motion simulation, 3D modeling
——传动系统（驱动系统）的力学建模与仿真 SimDriveline是Simulink?的扩展，它为传动系统（驱动系统）的力学建模与仿真提供有力的工具。这些工具包括像齿轮、转动轴和离合器等部件；标准的变速器模板；发动机和轮胎模型。SimDriveline专门为传动系的力学分析进行了易用性和计算速度方面的优化。它实现了与MathWorks控制系统设计和代码生成产品的集成，这样不仅可以进行控制器设计，而且还能够把机械系统模型生成实时代码，在实时环境中对控制器进行测试。 SimDriveline可以广泛用于汽车、航空、国防和工业领域。它尤其适合于 汽车和航空传动系统的控制器开发。 特点 ?在Simulink下对传动系力学进行定义的 建模环境 ?通用的齿轮结构库 ?动态元件库，包括离合器和转动限位器 （Rotational stops）、液力变矩器和扭转的 弹簧-减震器 ?通用的变速器模板 ?车辆部件的基本模型，包括发动机、纵向 车辆动力学和轮胎 强大功能 传动系统的建模 SimDriveline为在Simulink环境中建立传动系模型提供了有效的途径。用户可以使用模块图网络描述来表示一个系统。不同的模块代表不同的部件，如齿轮、离合器和液力变矩器。连接不同模块之间的线代表旋转部件，如驱动轴。在SimDriveline中，用户可以拥有Simulink的所有功能。使用传感器模块，用户可以测量速度、加速度和转矩，并且把这些测量信号值传给标准的Simulink 模块。Simulink信号能够通过执行器模块对驱动转矩进行定义，或者预先设定传动轴的动力学参数。SimDriveline为实现完全的机械系统3-D仿真器提供了另外一条有效的途径，它完全专注于旋转机械的力学仿真。每一根杆件的运动被限制于绕某个轴的转动，用户可以通过一个简单的惯性质量部件为每根杆件进行质量参数赋值。只对每根杆件的旋转速度进行记录的结果就是加快仿真执行的速度。 齿轮、离合器和动力学元件建模 SimDriveline包括了很多部件的模块库，这些模块定义了连接轴之间的部件的运动和转矩关系。
基于CATIA的齿轮参数化建模及运动仿真 作者：许昌军 指导老师：朱梅 （安徽农业大学工学院 07机械设计制造及其自动化 合肥230036） 摘要：文章介绍了运用参数化三维软件CATIA对渐开线直齿轮及斜齿轮进行参数化三维建模。通过GSD模块中的fog方式生成参数方程建立渐开线，再通过镜像、剪切、特征阵列等命令建立齿轮轮廓，通过拉伸、开槽等命令建立渐开线齿轮三维模型，大大提高了设计人员的工作效率。然后用建模的直齿轮创建直齿轮库，最后进入电子样机运动模块(KIN)对两啮合齿轮进行运动仿真及干涉分析。 关键词：参数化 CATIA 运动仿真 渐开线直齿轮 1 引言 本文基于CATIA 的三维建模环境, 设计开发了渐开线直齿轮参数化设计系统, 建立零件的3D模型, 为渐开线直齿轮的传动、仿真、优化设计、有限元分析打下基础。用户只需根据修改齿轮参数就可以生成新的渐开线直齿轮, 减少繁琐复杂的重复劳动, 从而大大提高设计效率。 1.1CATIA软件介绍 CATIA（Computer Aided Tri-dimensional Interface Application) 是法国达索(Dassault Systemes)飞机公司于1975年开始发展起来的一整套完整的3D CAD /CAM/CAE软件，CATIA V5作为新一代的CATIA版本，提供更多的新功能，其界面更加人性化，基于Windows的操作界面非常友好，因此使得复杂、枯燥的设计工作变得轻松而又愉快。CATIA以强大的曲面设计功能在飞机、汽车、轮船等设计领域享有很高的荣誉。 2 CATIA参数化设计分析 基于特征参数化设计的关键是特征及其相关尺寸、公差的描述，包括数据特性描述、规则特性描述、关系特性描述。数据特性描述包含特征的静态信息和制造特性；规则或方法属性定义特征特定的设计和制造特性；关系特性描述特征间的相互依赖关系或定义形状特征间的位置关系。形状特征实际上是几何实体的无任何语义的结构化组合，形状特征月特征(语义特征)间是一对多的关系，这体现了特征的应用多视角性。参数化设计的关键在于参数、公式、表格、特征等驱动图形以达到改变图像的目的，方便设计过程，提高设计效率。
齿轮传动系统的动力学仿真分析 摘要：本文对建立好的整体机械系统的虚拟样机模型进行运动学和动力学的仿真分析，通过仿真分析，可以方便地得出齿轮传动系统在特定负载和特定工况下的转矩，速度，加速度，接触力等，仿真分析后，可以确定各个齿轮之间传递的力和力矩，为零件的有限元分析提供基础。 关键词：传动系统动力学仿真 adams 虚拟样机 中图分类号：th132 文献标识码：a 文章编号： 1007-9416(2011)12-0207-01 随着计算机图形学技术的迅速发展，系统仿真方法论和计算机仿真软件设计技术在交互性、生动性、直观性等方面取得了较大进展，它是以计算机和仿真系统软件为工具，对现实系统或未来系统进行动态实验仿真研究的理论和方法。 运动学仿真就是对已经添加了拓扑关系的运动系统，定义其驱动方式和驱动参数的数值，分析其系统其他零部件在驱动条件下的运动参数，如速度，加速度，角速度，角加速度等。对仿真结果进行分析的基础上，验证所建立模型的正确性，并得出结论。 本文中所用的动力学仿真软件是adams软件。adams软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。adams
软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。虚拟样机就是在adams软件中建的样机模型。 1、运动参数的设置 先在造型软件ug中将齿轮传动系统造型好，如下图所示。在已经设置好运动副的齿轮传动系统的第一级齿轮轴上绕地的旋转副上 给传动系统添加一个角速度驱动。然后进行仿真。在进行仿真的过程中，单位时间内仿真步数越多，步长越短，越能真实反映系统的真实结果，但缺点是仿真时间也随之变长，占用的系统空间也就越大。所以应该在兼顾仿真真实性与所需物理资源和仿真时间的基础上，选择一个合适的仿真时间和仿真的步长。 在仿真之前先设置系统所用到的物理量的单位，在工程实际中，角速度一般使用的单位是r/min，所以在系统的基本单位中把时间的单位设为min,角度的单位设成rad，而在adams中转速单位为 rad/min。本过程仿真的运动过程为：系统从加速运动到额定转速，平稳运动一段时间后，再减速运动直到停止。运动过程用函数来模拟，输入的角速度驱动的函数表达式为： step( time ,0 ,0 ,2.5 ,9168.8)+ step(time ,7.5 ,0 ,10 ,-9168.8)，此函数表达式的含义为：系统从开始加速运动一直到2.5s时达到了系统的额定转速 9168.8rad/min(1460r/min),从2.5s到7.5s的时间段内，系统以额定转速运动，在7.5s到10s的时间段内，系统从额定转速减速
CATIA运动仿真小教程 1. 仿真之前的准备 将要仿真的模型所需的部件在装配模式下按照技术要求进行装配。装配时请注意，在能满足合理装配的前提下，尽量少用约束，以免造成约束之间互相干涉，影响下一步运动仿真。 2.运动仿真 通过“开始（S）”——“数字模拟”——“DMU Kinematics” 进入到运动仿真的模式下，开始进行仿真设置： （1）先建立一个新机制（New Mechanism）；命令在“插入（I）”菜单下， （2）对装配部件进行约束设置，命令在旋转铰里面，点击其图标右下方的箭头，点击后，出现所有铰定义图标 按顺序分别是：旋转铰（Revolute joint），棱镜铰（prismatic joint），圆柱铰（Cylinderical joint），螺纹铰（Screw joint），球铰（Spherical joint），平面滑动铰（Planner joint），刚性连接（Rigid joint），点-线铰，滑动曲线铰，滚动曲线铰，点-曲面铰，万向节铰，双万向节铰，齿轮铰，齿轮-齿条铰，缆绳铰，坐标系铰。 各个铰接的的方法见文献《CATIA 机械运动分析与模拟实例》，上有很详细的介绍。 （3）设置固定件，点击固定零件图标，点击后出现New Fixed Part（新固定零件）对话框 ，不用理它，在图形区选择要固定的零件即可。 各种铰链设置合理，系统会自动提示：
，也就是说，机制可以仿真了。 (a.)仿真使用“命令模拟”时，点击，就会出现运动模拟对话框，在对话框内拖动鼠标，由大到小或有小到大改变角和实数的范围，然后点击下面的黑色开始键，就可以看到仿真运动了。对话框示例如下 (b.)仿真采用“模拟”时，点击，即可进入 和
§10-7 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 ①正确地啮合传动条件 ②正确安装条件 ③连续传动条件 m1 m2
一、正确地啮合的条件P.310 应：B 11B 21 = B 12B 22 N 1N 2 ： 接触点处公法线 基圆内公切线 啮合线 ∴p b 1= B 11B 21=p b 2= B 12B 22 πm 1cos α1= πm 2 cos α2 ∴一对标准齿轮正确啮合条件： α1= α2 m 1= m 2= 200标准系列
中心距与啮合角图
二、中心距及啮合角 1.外啮合 ⑴中心距 设：实际中心距为a’；标准中心距为a； 正确安装即是使a保证侧隙和顶隙满足要求： 无侧隙 顶隙为标准值c* m ①无侧隙 可以推出无侧隙时应满足的几何条件是： 节圆上：e 1’= s 2 ’ s1’= e2’而：p 1 ’=e 1 ’+ s1’ p2’= e2’+ s2’ ∴p 1’= p 2 ’
②. 标准顶隙c = c* m a ’= r f1 + c* m + r a2= m ( z 1+ z 2 ) / 2 = r 1 + r 2 = a 称为标准中心距 ∴当中心距a ’按标准中心距a 安装时可保证标准顶隙c* m 这时又知：a ’= r 2’+ r 1’ ∴r 2’+ r 1’= r 1 + r 2 又：i 12= r 2/ r 1 可知：r 1’= r 1；r 2’= r 2 结论：两个标准齿轮按标准中心距安装时，两轮分度圆 分别与其节圆重合。但a ’≠ a 时，则不重合。图标准安装令
中心距按标准中心距安装是否满足无侧隙要求？对于标准齿轮：e = s = p / 2= m π / 2 正确啮合时：m 1= m 2 = m ∴e 1= s 1= s 2 =e 2 = m π / 2 满足：e 1’= s 2’ s 1’= e 2’标准中心距时：e 1= s 1= s 2 =e 2 = e 1’= s 1’= s 2 ’= e 2 ’ 无侧隙条件 结论：中心距按标准中心距安装，既可满足无侧隙又可 满足标准顶隙。
计算机辅助设计及制造三次作业练习 班级：机妍 15 姓名：左海涛 学号：5220150233 指导老师：曹建树 1
目录 一、深沟球轴承自顶向下装配设计 (3) 1.问题描述 (3) 2.实现过程 (4) 2.1新建装配和组件 (4) 2.2设计轮廓图 (6) 2.3设计轴承外圈 (6) 2.4设计轴承内圈 (9) 2.5设计保持架 (10) 2.6设计滚珠 (13) 2.7设计完成 (15) 二、机构运动仿真 (17) 1. 问题描述 (17) 2.实现过程 (17) 2.1新建运动仿真 (17) 2.2新建连杆 (18) 2.3新建运动副 (19) 2.4新建传动副 (22) 2.5新建3D接触 (23) 2.6开始仿真 (24) 三、餐具加工 (27) 1.问题描述 (27) 2.实现过程 (27) 2.1整体粗加工 (27) 2.2外表面精加工 (36) 2.3内表面精加工 (42)
一、深沟球轴承自顶向下装配设计 1.问题描述 试设计如下图所示深沟球轴承，具体尺寸如下所示，要求采用自顶向下的装配设计方法。 图1 轴承装配图 图2 轴承尺寸图
2.实现过程 2.1新建装配和组件 （1）打开NX8.5软件：开始→程序→NX8.5。 （2）新建装配：点击“新建”，出来“新建”对话框，类型为“装配”，修改新文件名里的“名称”和“文件夹”，注意更改的文件夹路径为英文目录下才有效，点击“确定”，如图3所示。 图3 新建装配 （3）点击菜单栏“装配”→组件→新建组件。 （4）在弹出的“新组件文件”对话框里，名称为“模型”，注意修改“新文件名”的名称及文件夹路径，路径应该与开始新建的“装配”一致，如图4所示。
?正确啮合的条件 渐开线齿轮正确啮合的条件是：两轮的模数和压力角应分别相等。 ?外啮合齿轮传动的中心距 1 、确定中心距时应满足的两点要求： i) 保证两轮的齿侧间隙为零。为了避免轮齿间的冲击，齿侧间隙一般都很小，通常是由 制造公差来保证。 ii) 保证两轮的顶隙为标准值。 2 、标准中心距 如图7-5-1所示，当顶隙为标准值时，两轮的中心距 为 称此中心距为标准中心距，即两轮的标准中心距a 等于两轮分度圆半径之和。 3 、安装中心距 安装中心距为一对齿轮安装后 啮合时的实际中心距，其值等 于两啮合齿轮节圆半径之和， a＇=r 1 '+r 2 ' 。 4 、标准安装：把标准齿轮按 标准中心距进行的安装称为标 准安装，此时两齿轮的分度圆 相切。 5 、标准安装的特点 i) 按标准中心距安装时，两轮 的节圆与各自的分度圆重合, 顶隙为标准值。其传动比为 图7-5-1 ii) 在按标准中心距安装时，能满足无齿侧间隙的要求。 6 、分度圆和节圆的区别 节圆：齿轮啮合传动时在节点处相切的一对圆。对于一个单一的齿轮来说是不存在节圆的。而且两齿轮节圆的大小 显然是随其中心距的变化而变化的。 分度圆：齿轮的分度圆是一大小完全确定的圆，不论这个齿轮是否与另一齿轮啮合，也不论两轮的中心距如何变化，每个齿轮都有一个唯一的大小完全确定的分度圆。 ?啮合角 齿轮传动的啮合角：指两轮传动时其节点P 的速度方向与啮合线之间所夹的锐角。
通常用表示。啮合角就等于节圆压力角。 对于标准中心距安装时，由于节圆与分度圆重合，故啮合角也等于分度圆压力角。 图7-5-2 图7-5-3 ?非标准安装的情况： 即两轮的实际中心距不等于标准中心距。这时节圆与分度圆不重合，节圆半径也不 等于分度圆半径，其啮合角也不等于分度圆的压力角，如图7-5-2。 此时标准中心距为 而实际中心距为 于是可推得中心距与啮合角的关系为 ?齿轮与齿条啮合传动（如图7-5-3） 标准安装：指齿轮分度圆与齿条分度线相切。此时齿轮的节圆与分度圆重合，齿条的节线与分度 线重合。故传动啮合角等于齿轮的分度圆压力角，也等于齿条的齿形角。 非标准安装：指齿轮分度圆与齿条分度线不再相切。此时齿条的节线与其分度线将不再重合，但由于齿条的齿廓是直线，而啮合线N 1 N 2 与齿廓垂直，所以啮合线的位置 是不变的，即节点的位置不变，因此啮合角恒等于齿轮的分度圆压力角( 即齿条的齿形角) 。总之，齿轮与齿条啮合时，不论是否标准安装，其啮合角恒等于齿轮 分度圆的压力角，齿轮的节圆也恒与其分度圆重合。 ?内啮合传动 1 、标准安装：两轮的节圆与各自的分度圆重合，其啮合角也等于分度圆压力角 ，而且顶隙为标准值和无侧隙啮合的要求也能同时得到满足。标准中心距为
应用CATIA做运动仿真，按如下步骤做： 1. 仿真之前的准备 将要仿真的模型所需的部件在装配模式下按照技术要求进行装配。装配时请注意，在能满足合理装配的前提下，尽量少用约束，以免造成约束之间互相干涉，影响下一步运动仿真。2. 运动仿真 通过“开始（S）”——“数字模拟”——“DMU Kinematics” 进入到运动仿真的模式下，开始进行仿真设置： （1）先建立一个新机制（New Mechanism）；命令在“插入（I）”菜单下， （2）对装配部件进行约束设置，命令在旋转铰里面，点击其图标右下方的箭头，点击后，出现所有铰定义图标 按顺序分别是：旋转铰（Revolute joint），棱镜铰（prismatic joint），圆柱铰（Cylinderical joint），螺纹铰（Screw joint），球铰（Spherical joint），平面滑动铰（Planner joint），刚性连接（Rigid joint），点-线铰，滑动曲线铰，滚动曲线铰，点-曲面铰，万向节铰，双万向节铰，齿轮铰，齿轮-齿条铰，缆绳铰，坐标系铰。 各个铰接的的方法见文献《CATIA 机械运动分析与模拟实例》，上有很详细的介绍。 （3）设置固定件，点击固定零件图标，点击后出现New Fixed Part（新固定零件）对话框 ，不用理它，在图形区选择要固定的零件即可。 各种铰链设置合理，系统会自动提示：
，也就是说，机制可以仿真了。 (a.)仿真使用“命令模拟”时，点击，就会出现运动模拟对话框，在对话框内拖动鼠标，由大到小或有小到大改变角和实数的范围，然后点击下面的黑色开始键，就可以看到仿真运动了。对话框示例如下 (b.)仿真采用“模拟”时，点击，即可进入 和
4.2 渐开线齿轮 一、渐开线的形成及其特性 1、渐开线齿廓的形成 直线BK沿半径为r b的圆作纯滚动时，直线 上任一点K 的轨迹称为该圆的渐开线。该圆称为 渐开线的基圆。 r --- 基圆半径； b BK --- 渐开线发生线； --- 渐开线上K点的展角。 A为渐开线的起始点，K为渐开线上任一点，
其向径用r k表示。 渐开线齿轮的齿廓曲线是渐开线。 2、渐开线的特性 1）发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的圆弧长度。 由于发生线BK在基圆上作纯滚动，故
2）渐开线上任一点的法线恒与基圆相切。 发生线BK沿基圆作纯滚动，它与基圆的切点B即为其速度瞬心，所以发生线BK即为渐开线在K点的法线。又由于发生线恒切于基圆，故渐开线上任一点的法线恒与基圆相切。 3）渐开线上离基圆愈远的部分，其曲率半径愈大，渐开线愈平直。 发生线BK与基圆的切点B是渐开线在点K的曲率中心，而线段KB是相应的曲率半径，故渐 开线上离基圆愈远的部分，其曲率半径愈大，渐开线愈平直；渐开线初始点A处的曲率
半 径为零。 4）基圆内无渐开线。 5）渐开线的形状取决于基圆的大小。 基圆愈小，渐开线愈弯曲；基圆愈大，渐开线愈平直。当基圆半径为无穷大时，其渐开线将成为一条直线。
二、渐开线齿廓的啮合特点 一对齿轮传动，是依靠主动轮的齿廓依次推动从动轮的齿廓来实现的。因此，要能实现预定的传动比，一个齿轮最关键的部位是轮齿的齿廓曲线。 图示为一对分别属于齿轮1和齿轮2的两条齿廓曲线G1、G2在点K 啮合接触的情况。齿廓曲线G1绕O1点转动,G2绕O2 转动。过K点所作的两齿廓的公法线nn与连心线O1O2 相交于点C。 由三心定理知，点C是两齿廓的相对速度瞬心,齿廓曲线G1和齿廓曲线G2在该点有相同的速度： 由此可得 我们称点C为两齿廓的啮合节点，简称节点。 齿廓啮合基本定律： 两齿廓在任一位置啮合接触时，过接触点所作的两齿廓的公法线必通过节点C，它们的传动比等于 O2被节点C所分成的两条线段的反比。 连心线O 1
Pro/E齿轮机构仿真 时间：2013-3-26 15:24:44 作者：未知来源：网络文摘查看：252 评论：0 本次设计用pro/e三维造型软件进行建模，各零件建好后，进行装配，进而实现模拟仿真运动分析。 1建立机构模型 经装配后，得到跑步机的仿真模型。 图1 仿真实体 2运动仿真 2.1进入机械设计环境 单击菜单栏中的【应用程序】【机构】命令，进入机械设计环境。 单击菜单栏中的【编辑】【连接】命令，弹出【连接组件】对话框。单击该对话框的【运行】，检查装配的连接情况。若连接成功，系统弹出【确认】对话框。单击该对话框中的【是】按钮，确认检查情况。 2.2定义圆锥齿轮连接 单击【模型】工具【齿轮】，弹出【齿轮副定义】对话框，如图2所示。接受默认名称和传动类型标准，选择如图2所示的大齿轮的连接作为连接轴；系统将会自动选择齿轮的主体和托架，输入节圆直径45，如图7-2所示。 单击【齿轮副定义】对话框中的【齿轮2】选项卡，选取如图3所示的小齿轮的连接作为连接轴；系统将会自动选择齿轮的主体和托埽输入节圆直径18，如图3所示；单击该对话框中的【确定】按钮，此时，在齿轮机构中将显示齿轮副连接的标志，如图4所示。
图2 【齿轮副定义】对话框 图3 齿轮2的定义
图4 齿轮副连接标志 2.3 创建驱动器 单击【模型】工具栏【伺服电动机】按钮，弹出【伺服电动机定义】对话框，如图5所示。接受默认名称，在绘图区选择如图5所示的连接轴作为伺服电动机的驱动对象，并单击【反向】按钮。 图5【伺服电动机定义】对话框 在如图5所示的对话框中单击【轮廓】面板，在如图6所示的【规范】选项组下拉列表中选择【速度】选项。其余均接受对话框中当前项的选择，默认当前轴的位置为零位置。在【模】选项组下拉列表中选择【常数】选项，表示驱动器以常数形式运行。在【A】，文本框中输
齿轮传动是最重要的机械传动之一。齿轮零件具有传动效率高、传动比稳定、结构紧凑等优点。因而齿轮零件应用广泛，同时齿轮零件的结构形式也多种多样。根据齿廓的发生线不同，齿轮可以分为渐开线齿轮和圆弧齿轮。根据齿轮的结构形式的不同，齿轮又可以分为直齿轮、斜齿轮和锥齿轮等。本章将详细介绍用Pro/E创建标准直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮、圆弧齿轮以及蜗轮蜗杆的设计过程。 3.1直齿轮的创建 3.1.1渐开线的几何分析 图3-1 渐开线的几何分析
渐开线是由一条线段绕齿轮基圆旋转形成的曲线。渐开线的几何分析如图3-1所示。线段s绕圆弧旋转，其一端点A划过的一条轨迹即为渐开线。图中点（x1,y1）的坐标为：x1=r*cos(ang),y1=r*sin(ang) 。(其中r为圆半径，ang为图示角度) 对于Pro/E关系式，系统存在一个变量t，t的变化范围是0～1。从而可以通过（x1,y1）建立（x,y）的坐标，即为渐开线的方程。 ang=t *90 s=(PI *r*t)/2 x1=r* cos(ang) y1=r* sin(ang) x=x1+(s*sin (ang)) y=y1-(s*cos(ang)) z=0
以上为定义在xy平面上的渐开线方程，可通过修改x，y，z的坐标关系来定义在其它面上的方程，在此不再重复。 3.1.2直齿轮的建模分析 本小节将介绍参数化创建直齿圆柱齿轮的方法，参数化创建齿轮的过程相对复杂，其中要用到许多与齿轮有关的参数以及关系式。 直齿轮的建模分析（如图3-2所示）： （1）创建齿轮的基本圆 这一步用草绘曲线的方法，创建齿轮的基本圆，包括齿顶圆、基圆、分度圆、齿根圆。并且用事先设置好的参数来控制圆的大小。 （2）创建渐开线 用从方程来生成渐开线的方法，创建渐开线，本章的第一小节分析了渐开线方程的相关知识。 （3）镜像渐开线 首先创建一个用于镜像的平面，然后通过该平面，镜像第2步创建的渐开线，并且用关系式来控制镜像平面的角度。 （4）拉伸形成实体 拉伸创建实体，包括齿轮的齿根圆实体和齿轮的一个齿形实体。这一步是创建齿轮的关键步骤。
基于SolidWorks的齿轮啮合几何建模和运动仿真 河北天择重型机械有限公司（河北邯郸 056200）刘刚 1 引言 齿轮传动是最基本的机械传动型式之一，应用极为广泛，几乎遍及工业各部门。与其他传动相比，齿轮传动具有工作可靠、使用寿命长、瞬时传动比恒定、效率高、结构紧凑、速度和功率的适用范围广等许多优点。在传统的平面绘图中，只能标注出分度圆、齿顶圆、齿根圆等尺寸，无法画出齿形轮廓，更不要说模拟动画了。为了解决齿轮传动平面绘图的缺点，本文提出了一种基于SolidWorks的实体建模和动态仿真，这样可使抽象的问题直观化。Animator插件就是一个与SolidWorks完全集成的动画制作软件插件，它能将SolidWorks的三维模型实现动态的可视化，并且实时录制机构的模拟装配过程、模拟拆卸过程和机构的模拟工作过程，将机构的工作情况得到更好的表达，增强了人们对机构的认识。 2 齿轮啮合零件的实体建模 SolidWorks用户界面非常人性化，便于操作。在SolidWorks的标准菜单中包含了各种用于创建零件特征和基准特征的命令。其中基础实体特征主要有拉伸凸台/基体、旋转凸台/基体等。在基础实体特征上可添加圆角、倒角、肋、抽壳、拔模及异型孔、线性列阵、圆角列阵、镜像等放置特征。在处理复杂的几何形状时还需要其他高级特征选项，包括扫描、放样凸台/基体及参考几何体中基准轴、基准面这些定位特征等。通过以上特征造型技术在SolidWorks中能设计出需要的齿轮轴和键的实体模型。Solidworks2006通过二次开发，开发出了齿轮造型的程序，设计人员只需从右侧设计库的工具箱栏中调出齿轮文件，输入齿轮的参数，计算机就可以自动产生齿轮的实体模型，机壳的设计比较随意，能把两个齿轮轴的距离约束到所需的中心距即可，其零件实体见下图1。 （a）齿轮轴（b）键
绪论 一、课程设计内容 根据齿轮油泵的工作原理和零件图，看懂齿轮油泵的全部零件图，并将标准件按其规定标记查出有关尺寸。应用AutoCAD软件绘制所有正式零件图，装配图（A3图纸幅面1张），用UG绘制所有正式零件的三维图形。 二、齿轮油泵工作原理 齿轮油泵示意图 工作原理部分：齿轮油泵是依靠一对齿轮的传动把油升压的一种装配，泵体12内有一对齿轮，轴齿轮15是主动轮，轴齿轮16是被动轮，如下图所示。动力从主动轮输入，从而带动被动轮一起旋转。转动时齿轮啮合区的左方形成局部真空，压力降低将油吸入泵中，齿轮继续转动，吸入的油沿着泵体内壁被输送到啮合处的右方，压力升高，从而把高压油输往需要润滑的部位。 防渗漏：为使油泵不漏油，泵体和泵盖结合处有密封垫片13（垫片形状与泵体、泵盖结合面相同），主动轴齿轮伸出的一端处填料压盖防漏装置，由填料10、填料压盖9、螺栓组（件18、件8）组成。
连接与定位：泵体与泵盖之间用螺钉18连接，为保证相对位置的准确，用定位销11定位。 齿轮油泵工作原理 拆装顺序：泵体---主动轴和被动轴---垫片、泵体—定位销—螺钉---填料---压盖 三、齿轮油泵零件之间的公差配合 1. 齿轮端面与泵体、泵盖之间为32K6； 2. 齿顶圆与泵体内孔为Φ48H7/d7； 3. 主动轴齿轮、被动轴齿轮的两支承轴与泵体、泵盖下轴孔为Φ16H7/h6； 4. 填料压盖与泵体孔径为Φ32H11/d11。 四、齿轮油泵的其它技术要求 1. 装配后应当转动灵活，无卡阻现象； 2. 装配后未加工的外表面涂绿色。
第一章 二维零件图
第一章绘制三维零件图 第一节、泵盖 齿轮油泵泵盖如图所示。 具体建模步骤如下： 图1-1 泵盖 一、整体建模 1、打开UG,新建模型。在菜单栏中选择“插入”\“设计特征”\“长方体”命令。系统弹出“长方体”对话框。如图1-2a所示。 2、在“类型”下拉表框中选择“两点和高度”选项,单击按钮弹出点对话框设置两点位置，相对于wcs坐标系第一点位置为（42，21,0）、第二点为（-42、-21、0），在“尺寸”选项中输入高度为10mm。点击确定建立一个长84mm、宽42mm、高10mm的长方体，完成如图1-2b所示 图1-2a 长方体对话框图1-3b 3、在菜单栏中选择“插入”\“设计特征”\“圆柱”命令。系统弹出“圆柱”对话框。
基于Pro/e少齿数（Z=2）齿轮传动的建模与研究 [摘要]:阐述了少齿数渐开线圆柱齿轮机构的传动特点, 论述了渐开线和过渡曲线的方程推倒及其参数的确定,阐明了变位系数、螺旋角和几何尺寸的确定及计算, 从而奠定了少齿数渐开线圆柱齿轮机构机构学的理论基础。齿轮的参数化设计是提高齿轮建模效率的有效途径,基于Pro /E Wildfire 4.0 平台的参数化精确建模功能, 通过编Pro/E的模型程序, 实现了少齿数齿轮自动化建模设计, 并且实现齿轮基本参数的改变自动生成新齿轮。该齿轮设计方法可使设计人员方便快捷地实现齿轮的三维特征造型设计,从而提高设计效率。 [关键词]:坐标转换少齿数变位系数 PROE软件传动仿真
Based on PROE(Z = 2) less teeth of Gear drive's Modeling and Research Abstract:In this paper, we first introduce the determ ination of engaging point, and the characteristics of involute、conjugate profile. In section 2, we present methods for determ ining the modification coefficient, helical angle, and geometric size of low number teeth involute spur gear mechanism. Some conclnsions are drawn in section 3. The gear is to improve the design parameters of gear modeling efficient and effective way, based on the Pro/E Wildfire 4.0 platform for accurate modeling parameters of the function of an editorial Pro / E of the model program, has less teeth gear design automation modeling, and To achieve the basic parameters change gears automatically generate a new gear. The gear design allows designers to quickly and easily achieve the three-dimensional characteristics of gear design, thereby improving the efficiency of the design. Key words:Coordinate Conversion; Low-number Teeth; Modification coefficient; PRO/E software; Transmission; Simulatio
渐开线圆柱齿轮传动设计报告 一、设计信息 设计者Name= 设计单位Comp= 设计日期Date=2 设计时间Time= 二、设计参数 传递功率P=7.50(kW) 传递转矩T=49.05(N·m) 齿轮1转速n1=1460(r/min) 齿轮2转速n2=486.67(r/min) 传动比i=3 原动机载荷特性SF=轻微振动 工作机载荷特性WF=轻微振动 预定寿命H=90000(小时) 三、布置与结构 结构形式ConS=闭式 齿轮1布置形式ConS1=非对称布置（轴钢性较大）齿轮2布置形式ConS2=非对称布置（轴钢性较大） 四、材料及热处理 齿面啮合类型GFace=软齿面 热处理质量级别Q=ML 齿轮1材料及热处理Met1=45<正火> 齿轮1硬度取值范围HBSP1=162～217 齿轮1硬度HBS1=190 齿轮1材料类别MetN1=0 齿轮1极限应力类别MetType1=7 齿轮2材料及热处理Met2=45<正火> 齿轮2硬度取值范围HBSP2=162～217 齿轮2硬度HBS2=190 齿轮2材料类别MetN2=0 齿轮2极限应力类别MetType2=7 五、齿轮精度 齿轮1第Ⅰ组精度JD11=7 齿轮1第Ⅱ组精度JD12=7 齿轮1第Ⅲ组精度JD13=7 齿轮1齿厚上偏差JDU1=F 齿轮1齿厚下偏差JDD1=L
齿轮2第Ⅰ组精度JD21=7 齿轮2第Ⅱ组精度JD22=7 齿轮2第Ⅲ组精度JD23=7 齿轮2齿厚上偏差JDU2=F 齿轮2齿厚下偏差JDD2=L 六、齿轮基本参数 模数(法面模数) Mn=4(mm) 端面模数Mt=4.14110(mm) 螺旋角β=15.00000(度) 基圆柱螺旋角βb=14.0760955(度) 齿轮1齿数Z1=19 齿轮1变位系数X1=0.00 齿轮1齿宽B1=56(mm) 齿轮1齿宽系数Φd1=0.712 齿轮2齿数Z2=55 齿轮2变位系数X2=0.00 齿轮2齿宽B2=51(mm) 齿轮2齿宽系数Φd2=0.224 总变位系数Xsum=0.000 标准中心距A0=153.22087(mm) 实际中心距A=153.22087(mm) 中心距变动系数yt=0.00000 齿高变动系数△yt=0.00000 齿数比U=2.89474 端面重合度εα=1.58031 纵向重合度εβ=1.05040 总重合度ε=2.63072 齿轮1分度圆直径d1=78.68099(mm) 齿轮1齿顶圆直径da1=86.68099(mm) 齿轮1齿根圆直径df1=68.68099(mm) 齿轮1基圆直径db1=73.62741(mm) 齿轮1齿顶高ha1=4.00000(mm) 齿轮1齿根高hf1=5.00000(mm) 齿轮1全齿高h1=9.00000(mm) 齿轮1齿顶压力角αat1=31.852811(度) 齿轮2分度圆直径d2=227.76076(mm) 齿轮2齿顶圆直径da2=235.76076(mm)