奥利康锥齿轮的参数化设计-论文

参数化锥齿轮设计1．新建并命名零件的模型zhui_chi_lun,取消使用缺省模板，选取mmns_part_solid,单击“确定”进入零件设计窗口。

图1 图2图32．从“工具”—“参数”，设置锥齿轮参数。

如下图所是：图43．在Front平面草绘齿顶圆，分度圆，基圆，齿根圆，并在关系中设置四个圆的参数。

图5图64．绘制渐开线。

单击，从方程，选取坐标系，迪卡尔，单击“确定”。

进入记事本编辑器，输入渐开线参数如下：图7保存并退出记事本，查看预览渐开线，如下图所示，单击“确定”，完成渐开线的绘制。

图85．以渐开线为草绘线拉伸曲面，并在“关系”中定义拉伸长度。

并单击重生成试图。

图9 图10图11图12 图136．延伸曲面如下图所示：“编辑”—“延伸”，在“关系”中定义延伸长度为d0/2。

图14 图157．创建如图16所示的基准轴A_1：图16 图178．创建如图17所示的基准点PNT0：9．过基准轴A_1和基准点PNT0创建如图18所示的基准面DTM1：10．过基准轴A_1和基准面DTM1创建如图20所示的基准面DTM2，参照步骤5创建上一步基准平面旋转角度关系式D9=90/z。

11．以基准面DTM2镜像步骤6延伸后形成的曲面。

如图21所示：图18 图19图20 图21 12．以基圆为轮廓线拉伸曲面并在关系中设置其拉伸长度为b。

如图23所示：图22 图23 13．合并曲面。

如图24、25所示：图24 图25 14．创建如图24所示的基准点和基准轴。

图24 图2515．以齿顶圆为轮廓线拉伸曲面并在关系中设置其拉伸长度为b。

如图26所示：图26 图2716．创建旋转复制特征，使其旋转角大小等于long,如图27所示：17．草绘基准曲线，如图28所示：图28 图29 18．创建旋转特征。

如图29、30所示：图30 图3119．创建扫描混合切削特征。

如图32所示：图32 图33 20．创建旋转切削特征，如图33所示：21．创建旋转切削特征，如图34所示：图34 图35 22．移动复制齿特征。

锥齿轮传动计算范文1.载荷计算：首先需要确定传动的最大扭矩和转速，以及工作条件下的载荷分布情况。

根据载荷特点，可以选择适当的齿轮材料和齿轮精度等级。

2.锥齿轮几何参数计算：锥齿轮传动有多个几何参数需要计算，包括齿数、模数、法向齿厚、分度圆直径等。

其中，模数是一个非常关键的参数，决定了齿轮的尺寸和啮合性能。

3.锥齿轮啮合计算：在进行锥齿轮的啮合计算时，需要考虑到齿轮的啮合特性，包括接触比、滚动比、啮合角等。

这些参数可以通过锥齿轮几何验证和计算得到，用来评估啮合性能和寿命。

4.齿轮轴计算：锥齿轮传动中，轴的设计也非常重要。

需要计算轴的强度和刚度，以确保传动的稳定性和可靠性。

轴的计算涉及到负载分析、材料力学性能、几何形状等因素。

5.侧隙和预紧力计算：锥齿轮传动中，侧隙和预紧力的设置对于传动性能和运动精度有重要影响。

侧隙是齿轮之间的间隙，通常根据实际应用要求进行估算。

预紧力是为了减小侧隙而施加在锥齿轮上的力，需要根据实际情况进行合理设置。

1.根据传动要求和齿轮几何特征，计算锥齿轮的模数、齿数、分度圆直径等参数。

2.根据载荷要求、齿轮几何特征等，计算轴的强度和刚度，以确保传动的稳定性和可靠性。

3.确定侧隙和预紧力的设置，根据实际应用要求进行估算和合理设置。

4.进行齿轮啮合计算，评估啮合性能和寿命。

总之，锥齿轮传动计算是一项复杂的工作，需要综合考虑多个因素。

在实际应用中，还需要结合实际情况，进行适当的调整和修正。

通过合理的计算和设计，可以确保锥齿轮传动的稳定性、可靠性和高性能。

圆锥齿轮参数设计圆锥齿轮参数设计0.概述锥齿轮是圆锥齿轮的简称，它用来实现两相交轴之间的传动,两轴交角S称为轴角，其值可根据传动需要确定，一般多采用90°。

锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上，轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小，如下图所示。

由于这一特点，对应于圆柱齿轮中的各有关"圆柱"在锥齿轮中就变成了"圆锥"，如分度锥、节锥、基锥、齿顶锥等。

锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲线齿等形式。

直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单，但噪声较大，用于低速传动（＜5m/s）；曲线齿锥齿轮具有传动平稳、噪声小及承载能力大等特点，用于高速重载的场合。

本节只讨论S=90°的标准直齿锥齿轮传动。

1.齿廓曲面的形成直齿锥齿轮齿廓曲面的形成与圆柱齿轮类似。

如下图所示，发生平面1与基锥2相切并作纯滚动，该平面上过锥顶点O的任一直线OK 的轨迹即为渐开锥面。

渐开锥面与以O为球心，以锥长R为半径的球面的交线AK为球面渐开线，它应是锥齿轮的大端齿廓曲线。

但球面无法展开成平面，这就给锥齿轮的设计制造带来很多困难。

为此产生一种代替球面渐开线的近似方法。

2.锥齿轮大端背锥、当量齿轮及当量齿数(1)背锥和当量齿轮下图为一锥齿轮的轴向半剖面，其中DOAA为分度锥的轴剖面，锥长OA称锥距，用R表示；以锥顶O为圆心，以R为半径的圆应为球面的投影。

若以球面渐开线作锥齿轮的齿廓，则园弧bAc为轮齿球面大端与轴剖面的交线，该球面齿形是不能展开成平面的。

为此，再过A作O1A⊥OA，交齿轮的轴线于点O1。

设想以OO1为轴线，以O1A为母线作圆锥面O1AA，该圆锥称为锥齿轮的大端背锥。

显然，该背锥与球面切于锥齿轮大端的分度圆。

由于大端背锥母线1A与锥齿轮的分度锥母线相互垂直，将球面齿形的圆弧bAc投影到背锥上得到线段b'Ac'，圆弧bAc与线段b'Ac'非常接近，且锥距R与锥齿轮大端模数m之比值愈大（一般R/m>30），两者就更接近。

毕业设计（论文）圆锥齿轮参数化设计及力学分析学院（系）：机电信息工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：指导教师：评阅教师：完成日期：摘要直齿锥齿轮是在机械上应用比较多的零件，其参数化设计的顺利进行以及力学分析将大大增加科技人员在产品开发阶段应用计算机辅助的方便性和实用性。

在Pro /E软件中，根据机械设计中有关齿轮的设计原理，通过建立直齿锥齿轮中各变量与模数m、齿数z等基本设计参数的关系，可以实现直齿锥齿轮的参数化设计，虚拟装配和运动仿真等研究，并通过干涉分析可以发现零件设计图的缺陷。

利用此方法，可以把设计错误消除在制造前，以减少重复性工作，减少工程损失。

参数化设计方法提高了设计的柔性和敏捷性，具有重要的工程应用价值。

使工程技术人员可以通过变动某些约束参数而不必改动元件设计的全过程来更新设计。

这种设计方法的编辑、修改等很容易实现，大大地简化了产品设计的过程。

关键词：Pro／E；直齿锥齿轮；参数化建模；仿真AbstractSpur bevel gear is widely applied in the mechanical parts. It’s parametric design smoothly and mechanical analysis will greatly increase the application of computer aided convenience and practical of those science and technology personnel working in product development phase. In Pro/E, according to the design principle of the gear of the mechanical design , and by establishing the relationship of the variable and basic design parameters of the spur bevel gear, such as module m, number of teeth z and so on. To realize parameter design of the spur bevel gear, virtual assembly and motion simulation, etc. And through the interference analysis we can find flaws when design parts. By this method, we can eliminate the error before design the part, so as to reduce repetitive work and reduce the loss Parametric design method improves the design flexibility and agility, and has the important engineering application value. The engineering and technical personnel can update the design just through changing some constraint parameters and don't have to change the whole process of the component design. The editing and modify etc of this design method are easy to achieve, and greatly simplified the product design process.Key Words：Pro/E; Spur bevel gear; Parameterized modeling; Simulation目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1课题研究背景和意义 (1)1.1.1 课题研究背景 (1)1.1.2课题研究的意义 (1)1.2 国内外发展现状 (2)1.3 本课题主要工作和内容 (3)2 CAD技术及Pro/E软件的介绍 (4)2.1计算机辅助设计(CAD)的研究现状及发展趋势 (4)2.1.1 CAD技术简介 (4)2.1.2 CAD软件现状、主要分类及各自的主要特色 (4)2.1.3 CAD发展方向 (5)2.2 Pro/E软件简介 (6)2.2.1 软件概述 (6)2.2.2 Pro/ENGINEER软件包简介 (7)3直齿锥齿轮的参数化设计 (8)3.1 参数化建模原理分析 (8)3.2 直齿圆锥齿轮参数化建模 (9)3.2.1直齿锥齿轮的建模思路 (9)3.2.2 零件解析 (10)3.2.3 参数化设计过程 (10)4 直齿锥齿轮的运动仿真 (15)4.1 建立安装基准 (15)4.2 进入Pro/E装配环境，进行齿轮的装配 (16)4.3 运动仿真 (16)4.3.1设定运动参数 (17)4.3.2 启动运行 (17)4.3.3干涉分析 (17)5 直齿锥齿轮的有限元分析 (18)5.1 有限元分析概述 (18)5.2 创建有限元分析模型 (18)5.3 添加材料、约束和载荷 (18)5.4运行分析并查看结果 (19)结论 (23)参考文献 (24)附录A 锥齿轮设计参数 (25)附录B 直齿锥齿轮的参数关系 (26)致谢 (28)1绪论1.1课题研究背景和意义1.1.1 课题研究背景齿轮传动是机械传动中的重要装置，它具有质量小、体积小、传动比大和效率高等优点，已广泛应用于汽车、船舶、机床、矿山冶金等领域，它几乎适用于一切功率和转速范围。

锥齿轮设计计算锥齿轮是一种广泛应用于机械传动的齿轮类型，其具有非常好的传动效率和稳定性。

在进行锥齿轮设计时需要考虑不同的因素，包括齿轮参数、齿轮材料等。

本文将就锥齿轮设计计算相关问题进行阐述。

1.锥齿轮基本参数锥齿轮的基本参数包括啮合角、齿数、齿宽、模数、齿高等。

其中啮合角和齿数是最为重要的两个参数，影响到锥齿轮的传动效率和承载能力。

一般来说，锥齿轮的啮合角应该选择在20度-30度范围之间，同时齿数一般选择在14个到38个之间。

齿宽和模数则分别影响到锥齿轮的承载能力和精度，一般来说应当根据具体的需求进行选择。

2.锥齿轮与传动比传动比指的是锥齿轮的前后轴转速比值，通常使用V表示。

在进行锥齿轮设计时需要根据实际需求计算出锥齿轮的传动比，从而确定前后轴的转速比值。

传动比可以通过公式计算出来，其中大齿轮和小齿轮的齿数分别为Z1和Z2，等效啮合角为αm，传动比可以表示为：V=(cosαm−(Z2/Z1)^2)/(cosαm+(Z2/Z1)^2)在进行计算时需要注意，传动比的取值应当落在实际需求范围之内，并且还需要满足锥齿轮传动效率、承载能力、噪声等方面的要求。

3.锥齿轮材料选取锥齿轮材料的选取非常重要，直接关系到锥齿轮的强度、耐磨性、疲劳寿命等方面。

一般来说，锥齿轮的材料应当具有良好的强度和硬度，例如钢、铸铁等材料。

同时锥齿轮的表面硬化处理可以进一步提高其耐磨性和疲劳寿命。

在进行材料选取时需要考虑实际应用条件，例如负荷、转速、温度等因素，选择适当的材料可以有效地提高锥齿轮的寿命和传动效率。

4.锥齿轮精度计算锥齿轮的精度包括整体精度、齿面精度、啮合误差等方面。

其中啮合误差对锥齿轮的传动效率影响较大，需要进行精确的计算和控制。

啮合误差包括径向误差、轴向误差、齿距误差、齿形误差等方面，需要根据具体的设计要求进行计算和控制。

一般来说，锥齿轮的啮合误差应当控制在10微米以下，以确保其传动效率和稳定性。

综上所述，锥齿轮设计计算是一个相对复杂的过程，需要考虑多个因素综合影响。

锥齿轮传动系统的优化设计与分析引言传动装置是机械工程中一项至关重要的技术，其作用是将动力从一个部件转移到另一个部件。

锥齿轮传动系统作为一种常用的传动方式，具有高效、稳定、承载能力强等特点，被广泛应用于机械设备中。

然而，在实际应用中，锥齿轮传动系统的效率和可靠性仍然存在一些问题，因此，优化设计和分析成为提升锥齿轮传动系统性能的重要手段。

锥齿轮传动系统的工作原理以汽车的后桥传动系统为例，锥齿轮传动系统的工作原理如下：当汽车行驶时，发动机产生的动力通过传动轴传递给后桥。

然后，传动轴上的齿轮通过与差速器连接的两个小齿轮，再传递给两个锥齿轮。

锥齿轮之间的齿轮齿条通过啮合传递动力，最终使驱动轮旋转，从而推动汽车前进。

锥齿轮传动系统的性能直接影响着汽车的操控性、承载能力和可靠性。

锥齿轮传动系统的设计优化锥齿轮传动系统的设计优化是提高其性能的关键。

首先，优化传动轴的材料选择和尺寸设计可以增加其刚性和承载能力，提高传动效率。

其次，优化齿轮的齿数、模数和模数系数可以减小齿面接触应力和啮合损失，提高传动效率和寿命。

此外，采用高品质的润滑油和冷却系统可以有效降低摩擦和磨损，延长传动系统使用寿命。

最后，进行合理的防护和密封设计可以防止外界物质进入齿轮箱，保证传动系统的稳定性和可靠性。

锥齿轮传动系统的分析方法为了评估锥齿轮传动系统的性能，需要采用合适的分析方法。

一种常用的方法是有限元分析，通过建立锥齿轮传动系统的数学模型，分析其应力分布、变形和疲劳寿命等参数，从而优化设计。

此外，还可以利用数值模拟和实验测试相结合的方式，验证有限元分析的结果。

此外，通过振动分析、热分析和声学分析等手段，可以全面评估锥齿轮传动系统的性能。

锥齿轮传动系统的挑战与前景在锥齿轮传动系统的设计与分析过程中，仍然面临着一些挑战。

首先，材料科学的进步和新材料的开发可以为锥齿轮传动系统带来更好的性能和可靠性。

其次，随着计算机技术的发展，数值模拟和仿真技术的应用将成为锥齿轮传动系统设计与分析的重要手段。

基金项目:国家高科技术研究发展计划(863计划)资助项目(2007AA042005)收稿日期:2009年10月奥利康摆线齿锥齿轮铣刀盘几何结构研究续鲁宁,郭晓东,张卫青重庆理工大学摘要:分析了奥利康摆线齿锥齿轮铣刀盘的几何结构,研究了刀齿切削刃在铣刀盘坐标系中的表示,通过坐标变换得到了刀齿在刀柄坐标系中的矢量函数。

以左旋小轮切齿加工精切内刀为例构建了刀齿的几何模型。

本文对研究开发摆线齿锥齿轮铣刀盘刀齿加工技术具有指导意义。

关键词:摆线齿锥齿轮;铣刀盘中图分类号:TG61+1 文献标志码:AResearch on Oerlikon s Bevel Gear Cutter GeometryXu Luning,Guo Xiaodong,Zhang WeiqingAbstract:Oerli kon s bevel gear cutter geometry is analyzed.All blades are mounted to the head cutter,with the cutting edge is denoted in the head cutter coordinate.Through the coordinate transformation,the vector function of the blade i n the blade handle coordi nate i s acqui red.Take the left handed accurate inside cutter head for example,the cutter blade geometry model has been built.The research work has theory significance in developing Oerlikon s bevel gear cutter blade.Keywords:bevel gear;cutter1 引言曲线齿锥齿轮按齿线类型可分为弧线齿和摆线齿两种。

毕业设计说明书（论文）作者: 学号：学院: 交通工程学院专业: 车辆工程题目: 车用普通锥齿轮式差速器的设计副教授指导者：评阅者：2014 年06 月目录1 绪论 ............................................. 错误!未定义书签。

1.1背景和意义...................................... 错误!未定义书签。

1.2汽车锥齿轮式差速器的概述 (1) (2)1.3 本文研究的内容 ................................. 错误!未定义书签。

2 锥齿轮式差速器参数的计算、强度校核和材料选择 (4)2.1 初始数据的来源与依据 (4)2.2 锥齿轮式差速器齿轮参数的确定 ................... 错误!未定义书签。

2.3 差速器齿轮的几何计算图表 ....................... 错误!未定义书签。

2.4 锥齿轮式差速器齿轮材料的选择 ................... 错误!未定义书签。

2.5 差速器齿轮的强度计算 ........................... 错误!未定义书签。

2.6 半轴直径的初选及强度计算 (12)2.7 半轴花键的计算 (12)2.8 十字轴的计算 (13)3 锥齿轮式差速器的实体建模 ......................... 错误!未定义书签。

3.1 建模工具的选择 ................................. 错误!未定义书签。

3.2 锥齿轮式差速器建模的过程 ....................... 错误!未定义书签。

3.2.1 一些零件的建模过程 ........................... 错误!未定义书签。

4 锥齿轮式差速器的虚拟装配 ......................... 错误!未定义书签。

毕业设计说明书（论文）作者: 学号：1101504109学院: 交通工程学院专业: 车辆工程题目: 车用普通锥齿轮式差速器的设计副教授指导者：评阅者：2014 年06 月目录1 绪论 ............................................. 错误!未定义书签。

1.1背景和意义...................................... 错误!未定义书签。

1.2汽车锥齿轮式差速器的概述 (1)1.2.1汽车锥齿轮式差速器的差速原理 (2)1.3 本文研究的容 ................................... 错误!未定义书签。

2 锥齿轮式差速器参数的计算、强度校核和材料选择 (4)2.1 初始数据的来源与依据 (4)2.2 锥齿轮式差速器齿轮参数的确定 ................... 错误!未定义书签。

2.3 差速器齿轮的几何计算图表 ....................... 错误!未定义书签。

2.4 锥齿轮式差速器齿轮材料的选择 ................... 错误!未定义书签。

2.5 差速器齿轮的强度计算 ........................... 错误!未定义书签。

2.6 半轴直径的初选及强度计算 (11)2.7 半轴花键的计算 (11)2.8 十字轴的计算 (12)3 锥齿轮式差速器的实体建模 ......................... 错误!未定义书签。

3.1 建模工具的选择 ................................. 错误!未定义书签。

3.2 锥齿轮式差速器建模的过程 ....................... 错误!未定义书签。

3.2.1 一些零件的建模过程 ........................... 错误!未定义书签。

4 锥齿轮式差速器的虚拟装配 ......................... 错误!未定义书签。

锥齿轮传动装置的优化设计另一种传统的锥齿轮传动装置是蜗轮蜗杆传动装置，它虽然可以提供很高的传动比，运行噪声小，但却存在磨损严重、间隙变大、起动效率低、容量和重量大、自阻尼严重等问题。

AlphaGetriebe公司推出的新型HG系列传动装置完全改变了上述的不良现象。

这是一种间隙极小的空心轴锥齿轮传动装置，其优点是同一级别上的传动比大、运行噪声小。

事实证明，在3000r/min下所测得的噪声≤62db，同时磨损小，运行效率高。

所以，使用这种新型传动装置可以实现稳定的扭转间隙，并且在各种传动比下都能达到良好的可逆性能。

准双曲面齿轮传动装置本身并不算是技术创新，用在小轿车上的这种传动装置每年多达几百万件。

Alpha公司的技术创新是建立在其所开发的用于高精度机器制造业上的准双曲面齿轮上的。

因为高精度机器制造业对齿轮传动的要求不同于小轿车的要求，例如需要用到比较小型的齿轮传动装置，扭转间隙也要求很小。

Alpha公司把汽车上应用成熟的准双曲面技术运用到伺服技术上，自然可以获得良好的利润回报，例如把这种伺服技术运用到附加值的赛车制造业上。

但是纯粹采用减速箱原理并不能解决根本性的问题，对减速箱技术进行优化，本身也要牵涉到部件的精密加工、齿轮参数的优化、FEM整体模仿和精确组装等要求。

新型锥齿轮减速箱装置共有五种型号，最大加速扭矩可以达到640Nm，扭转间隙4角分(测量力矩为加速力矩)，同Alpha公司其他锥齿轮减速箱一样，要在出厂前接受百分之百的检验。

因为减速箱在实际工作中基本不会发生磨损，所以不仅可以实现免维护，而且在整个使用寿命中还可以保持稳定的扭转间隙，达到高精度的目标。

锥齿轮减速箱在出厂前已经经过润滑，只需在各个装配点上加一点润滑油，用户可以省去按期的维护工作。

额定转速为3000r/min以上,最大转速可达6000r/min，大转速加上大扭矩，即可极大地提高快速包装机、装/卸载机器人和其他多种工作场合的效率。

汽车驱动桥作为汽车的重要传动部件，对整车的承载能力和舒适性有很大影响，其中主被动锥齿轮是驱动桥中最重要的零件。

目前，根据齿的收缩形式，应用在汽车驱动桥中的主被动锥齿轮副主要有格里森制渐缩齿与奥利康等高齿两种齿制。

由于历史的原因，公司内以前所有齿轮副均为渐缩齿制，加工方法为传统的“五刀法”，大轮采用两台机床分别进行粗、精切两侧齿面，小轮分别采用粗切、精切凸面、精切凹面三台机床加工。

原有加工方法需要占用五台机床，参数计算与调整复杂，且节拍较低。

随着2009年重汽与MAN的全面技术合作，引进了MAN公司的车桥技术。

目前MAN公司车桥主被动锥齿轮均采用奥利康等高齿齿制，而AC16主减齿轮初始设计仍为减缩齿，实际使用中出现的打齿、点蚀等故障较多，已不太适应该驱动桥的工况。

为此，在开发单边50矿用车驱动桥时，决定在不改变安装尺寸的基础上，对现有格里森渐缩齿制锥齿轮进行等高齿制设计开发。

二、设计过程1.设计条件通过对齿轮副使用情况及主减的安装情况，以及多次讨论，我们认为设计该对齿轮副的条件为不改动其他相关零部件结构，尽量采用成熟加工工艺，以降低生产成本，同时进一步提升齿轮副强度。

根据整车动力特点，取齿轮副齿数比为29/17，被动轮平均计算扭矩按4000NM 。

则按《驱动桥设计》中给出的图表，圆整后，被动轮分度圆直径取为300mm ，则大端面模数为3448.102==zd m t 。

沿用原有的产品设计，取中点螺旋角35°，名义压力角取为22°30′。

根据整个主减的结构，确定主动轮安装距为161mm ，从动轮安装局为134mm ，被动轮齿面宽取为50mm 。

2.几何参数设计本次设计中，为了得到比较理想的齿高参数，选取齿顶高系数025.1*=ah ,齿全高系数275.1*=fh ，齿顶间隙系数25.0*=c 。

则计算出的主要齿轮参数如下：小轮 大轮 齿数1729 大端模数（mm ） 10.3448 轴交角 90° 中点螺旋角 35° 名义压力角 22°30′分锥角 30°22′45″ 59°37′15″ 全齿高(mm) 17.136 17.136 齿顶高（mm ）9.87185.4016（1） 小轮齿根根切检查与分锥角修正由于小轮要采用展成加工，容易发生小端根切现象。

摘要锥齿换向器广泛应用于现代机械产品之中，如航空、航天和工程机械传动系统，具有传动平稳，承载能力强等优点，有着非常可观的发展前景。

利用锥齿换向器传动机构的特点实现在电渣炉执行机构的换向，通过对电渣炉执行机构的结构设计和对其分析，是本课题主要学习和研究的内容。

该机构的原理主要是由一对轴交角为90°的锥齿轮通过相互啮合，实现传动角度的改变以及进给换向的目的。

为了满足该机构所体现出来的直观性，深入学习UG软件CAD/CAE，实现对锥齿换向器传动部件的三维参数化建模。

本课题的主要研究工作与成果：首先，从建立平面渐开线入手，建模锥齿轮，实现参数化造型。

再将轴、轴承以及箱体等部件依次建模，同时进行结构和强度设计计算；其次，在CAD装配模块中，将换向器各零部件自下而上完成装配；最后，利用CAE模块进行对该机构的分析。

关键词：换向器；锥齿轮；CAD参数化建模；CAE分析目录摘要 (I)目录 (II)第一章绪论 (1)1.1 UG/CAD (1)1.2锥齿轮传动及应用 (2)第二章标准直齿锥齿轮及轴的相关计算 (4)2.1 标准直齿锥齿轮的几何参数相关计算 (4)2.1.1选定齿轮精度等级，材料及齿数 (4)2.1.2 锥齿轮的初步设计 (4)2.2 锥齿轮传动的强度校核 (7)2.2.1 齿面接触疲劳强度校核[6] (7)2.2.2 齿根抗弯疲劳强度校核 (10)第三章直齿锥齿轮数学模型的建立与参数化建模 (12)3.1 齿轮常用的齿形曲线—渐开线 (12)3.1.1 渐开线的形成及其特性 (12)3.2 建模思路 (14)3.3 建模过程 (14)3.3.1 建立渐开线齿廓曲线 (14)3.3.2 直齿锥齿轮的建立 (16)第四章总结 (20)参考文献 (21)第一章绪论UG是一个优秀的机械CAD/CAE/CAM一体化高端软件，它基于完全的三维实体复合造型、特征建模、装配建模技术，能设计出任意复杂的产品模型，再加上技术上处于领先地位的CAM 模块、内嵌的CAE模块，使CAD、CAE和CAM有机集成，可以使产品的设计、分析和制造一次性完成。

（2）传动方案本次设计的山地割草机的传动部分主要是长轴带动锥齿轮转动，锥齿轮带动另一锥齿轮转动并且改变方向，最后传到到割刀转动，将苜蓿的根部草割断。

传动部分的设计主要是对齿轮的设计齿轮传动的类型齿轮传动就装置形式分：1）开式、半开式传动在农业机械、建筑机械以及简易的机械设备中，有一些齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边，这叫开式齿轮传动。

这种传动不仅外界杂物极易侵入，而且润滑不良，因此工作条件不好，轮齿也容易磨损，故只宜用于低速传动。

齿轮传动装有简单的防护罩，有时还把大齿轮部分地浸入油池中，则称为半开式齿轮传动。

它工作条件虽有改善，但仍不能做到严密防止外界杂物侵入，润滑条件也不算最好。

2）闭式传动而汽车、机床、航空发动机等所用的齿轮传动，都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱体(机匣)的，这称为闭式齿轮传动(齿轮箱)。

它与开式或半开式的相比，润滑及防护等条件最好，多用于重要的场合。

本次设计的推移式割草机割草总成部分尺寸比较小，传动齿轮尺寸和质量比较小，转速比较高，且没有防护罩，如果选用开式容易损坏其寿命，因此齿轮传动选用闭式传动。

齿轮的设计准则齿轮传动是靠齿与齿的啮合进行工作的，轮齿是齿轮直接参与工作的部分，所以齿轮的失效主要发生在轮齿上。

主要的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等。

齿轮传动的失效形式不大可能同时发生，但却是互相影响的。

例如齿面的点蚀会加剧齿面的磨损，而严重的磨损又会导致轮齿折断。

在一定条件下，由于上述第一、二种失效形式是主要的，因此设计齿轮传动时，应根据实际工作条件分析其可能发生的主要失效形式，以确定相应的设计准则。

齿轮传动的强度计算是根据齿轮可能出现的失效形式进行的。

对一般齿轮传动，目前广泛采用的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度两种计算方法足以确定其承载能力。

1）、闭式齿轮传动软齿面（HB≤350）闭式齿轮传动：一般失效形式是点面点蚀，故通常先按接触疲劳强度设计几何尺寸，然后用弯曲疲劳强度验算其承载能力。