Excel环境下渐开线齿轮刀具的设计与计算

渐开线花键完整计算
渐开线齿轮具有传动的准确性与平稳性，渐开线花键具有自动定心好与传动扭矩大等优点，因此被广泛应用在机械传动、连接零件及其成形加工刀具的设计与制造。

渐开线花键拉刀结构见图1，其每一部分的结构参数计算都需要进行复杂的刀具设计以及相关标准和工艺知识库查询、结构参数计算以及手工绘制AutoCAD图纸等工作。

传统的手工渐开线花键拉刀设计过程繁琐，需查找大量数据，一项渐开线花键拉刀的设计工作至少需要4-5个工作日，设计效率低且容易出错。

因此，需要使用新的设计方法来提升设计效率。

1 软件设计
(1)设计方案
采用相应设计软件，设计人员只需通过计算机界面，从键盘输入渐开线花键拉刀设计的初始条件及技术要求，计算机将自动完成渐开线花键拉刀结构设计及其结构参数计算、渐开线齿形坐标计算，并应用VB 程序驱动AutoCAD自动绘制出完整的渐开线花键拉刀图纸。

拉刀设计流程见图2。

采用软件设计的步骤如下：①渐开线花键拉刀设计开始；②输入渐开线花键拉刀设计要求及数据；③渐开线花键拉刀结构设计；④渐开线花键拉刀参数计算；⑤渐开线花键拉刀齿形坐标计算；⑥渐开线花键拉刀图纸设计；⑦AutoCAD格式渐开线花键拉刀图纸生成；⑧渐开线
花键拉刀图纸存储或打印；⑨渐开线花键拉刀设计结束。

(2) 渐开线花键拉刀结构参数计算与设计
①输入渐开线花键拉刀设计初始条件
渐开线花键拉刀设计的初始条件包括：拉刀模数、花键的齿数、分度圆压力角、花键的内径、花键的外径、分度圆弧齿厚（或理论根圆弧齿厚）、槽底圆弧半径、拉削前孔径、拉削长度、零件材料、零件材料的硬度、拉床型号。

②渐开线花键拉刀结构设计。

第一章渐开线直齿轮的二次开发第一节前言齿轮是机械零件中非常重要的一类零件，所以齿轮的二维乃至三维的造型建模，在机械设计中是相当重要的。

然而，在设计软件中传统的齿轮建模方法是很麻烦的，尤其是渐开线齿轮。

而且还存在着设计的重复性，即之前已经建模好的齿轮模型，不能在下一次设计中进行应用，因为齿轮的相关参数相对较多，而且相互之间也存在一定的数学关系，因此，不同的齿轮只能进行不同的建模。

这样极大地浪费了人力，增加了重复而又不必要的劳动。

应用UG进行齿轮的二次开发，就能很大程度上减少建模程序，提高工作效率。

第二节渐开线渐开线的形成是渐开线齿轮建模中的基础。

UG有着功能强大的公式导入的功能，因此可以通过添加渐开线控制参数（xt，yt，zt，s，t）来生成渐开线。

其中关系式如下所示：S=pi()*db*t/4Xt=db*cos(angle)/2+s*sin(angle)Yt= db*sin(angle)/2-s*cos(angle)Zt=0由此可以生成渐开线，然后通过镜像处理，可形成单齿，再进行阵列就能形成完整齿轮。

第三节参数化设计一、通过创建电子表格进行参数化设计利用上述第二节里完成的齿轮建模，就能进行最基本的参数化控制建模了。

这里探讨利用Excel电子表格控制已存模型里的表达式及公式，最终控制模型进行参数化设计。

1.确定驱动参数在这里，可以选用模数，齿数等参数进行建模控制2.启动Modeling应用3.在Excel表格里从部件里抽取表达式，并清除不需要的表达式4.修改表格，定义表达式区域，更新部件以上是简单的通过创建关联的电子表格来实现参数化建模控制，但是这种方法需要以已经建模成功的模型为基础，而且进行操作的时候，驱动参数的选择有很大的局限性，不能由用户进行自由的设计，也就是人性化不够。

二、通过UG的内置编程语言进行参数化设计Grip(Graphics Interactive Programming)是一种专用的图形交互编程语言，用户通过Grip语言编程能够自动完成在UG下进行参数化设计和绝大部分操作。

渐开线齿轮的完整齿廓曲线方程及精确建模渐开线齿轮是一种常见的齿轮类型，它的齿廓曲线被认为是一种理想的齿形，具有很多优点，例如传动平稳、运转静音等。

本文将深入探讨渐开线齿轮的完整齿廓曲线方程及其精确建模，以及对这个主题的个人观点和理解。

一、渐开线齿轮的概述渐开线齿轮是一种特殊的齿轮类型，其齿廓曲线呈现出渐变的特点。

与其他常见的齿轮类型相比，渐开线齿轮的齿廓曲线更为平滑，具有更好的传动效果和较低的噪音水平。

由于这些优点，渐开线齿轮被广泛应用于各种传动装置中，例如汽车变速器、工业机械等。

二、渐开线齿轮的齿廓曲线方程渐开线齿轮的齿廓曲线可以通过数学方程进行描述。

这个方程通常被称为渐开线方程或渐开线函数，并且是通过数值计算或近似算法得出的。

其一般形式如下：x = r * (θ - sinθ)y = r * (1 - cosθ)其中，x和y分别表示渐开线上某一点的坐标，r为渐开线的参考半径，θ为该点的极角。

通过这个方程，我们可以轻松地计算出齿轮齿廓上任意一点的坐标。

三、渐开线齿轮的精确建模为了准确地建模渐开线齿轮，我们需要确定一些关键参数，例如模数、螺旋角等。

这些参数将直接影响到齿轮的尺寸和几何形状。

通过精确建模，我们可以在计算机辅助设计软件中生成渐开线齿轮的三维模型，方便后续的模拟、分析和优化。

在建模过程中，我们需要使用齿轮CAD软件或者编程语言，将渐开线方程转化为计算机可识别的形式。

通过使用合适的算法和数值计算方法，我们可以生成渐开线齿轮的完整齿廓曲线，并将其用于建模和仿真分析。

我们还可以通过调整参数的数值，使得齿轮满足特定的要求，例如减小运动噪音、提高传动效率等。

四、个人观点和理解对于我个人而言，渐开线齿轮的完整齿廓曲线方程及精确建模是一个非常有趣和具有挑战性的主题。

通过深入研究和探索，我意识到渐开线齿轮的齿廓曲线不仅仅是一种理论存在，更是一种实用的工程解决方案。

通过了解渐开线齿轮的齿廓曲线方程，我们可以更好地理解其性能和特点。

3结语为了快速准确地编制铣齿机调整卡采用了新的计算方法和算法程序改变了以往用200多个公式进行大量复杂运算的传统计算方法大大提高了计算效率和数据准确率有效缩短了产品的制造周期同时提高了齿轮副的啮合精度提升了螺旋锥齿轮的制造精度和产品质量
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工具技术
运用 Excel 计算螺旋锥齿轮的加工参数
朱玉胜
太原重型机械集团公司
以保护 ,设定为不可修改项 ,以避免误操作 。 ③最后进行整理 、编辑 ,确认打印输出结果 。
2 应用实例与效果
加工某一对 GB/ T11365 —89 五级精度的弧齿锥 齿轮副 ,大 、小轮的齿数分别为 86 齿和 34 齿 ,模数 为 7. 569 ,中点螺旋角为 35°,轴交角为 90°。输入参 数进行运算后 ,得到表 3 所示铣齿调整数据卡 (打印 输出结果) 。
的计算方法和算法程序 ,改变了以往用 200 多个公 式进行大量复杂运算的传统计算方法 ,大大提高了 计算效率和数据准确率 ,有效缩短了产品的制造周 期 ,同时提高了齿轮副的啮合精度 ,提升了螺旋锥齿 轮的制造精度和产品质量 。
3 结语
为了快速 、准确地编制铣齿机调整卡 ,采用了新
小轮粗切跳齿数
17
小轮精切跳齿数
13
大轮粗切跳齿数
1
大轮精切跳齿数
13
机床调整数据
大齿轮粗切
大齿轮精切
粗切
小齿轮 精切凹面
精切凸面
水平轮位
- 3142585
513295
垂直轮位
- 14169741
141373
根角 (安装角)
66°44′
20°41′
滚比
011893
01492228896
016435