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对法向直廓蜗杆模子的思虑
时间:2019-07-06

  近期正在对法向曲廓蜗杆进行建模设想编程的过程中,对模子的建模方式及模子有了一些接触,感觉对这类模子另有一些无法确定的问题值得进一步思虑。法向曲廓蜗杆正在分类上按照加工方式的分歧,分为齿槽法向曲廓,齿纹法向曲廓,还有一种我都无法分清正在何部位曲直廓的,共三种,我的疑问就是,这三种蜗杆若是用统一参数做出模子后,彼此间的误差有多大?能取统一参数的蜗轮完全按纯理论啮合么?若是不可,为何都要称法向曲廓呢?从更深条理说,蜗杆的齿面是螺旋面,这个处于曲廓的部位取这螺旋面的接触处,实的是齿面这点,这线的法面么?似乎能否定的,那为什么称法面呢?某一曲面正在某点有法线,这个法线的矢量仅有一个,不会有多个法矢量的。而这三种法向曲廓,生怕都找不到是那点的法面,这不是理论上的存正在问题么?若是理论上尚不克不及精确,那实的要好好考虑一下实正的法向,或者找不到法平面,而是法曲面了。

  当然,蜗杆做为多量量出产,一般不会采用模子法,凡是都是车削加磨削以获得高精度硬齿面细密蜗杆,本文的目标只是正在理论阐发中,给出响应的细密模子,正在无限元阐发中得出若何进行齿形的优化处置。

  为完成法向曲廓蜗杆的细密模子,正在编制了法向齿槽曲廓蜗杆的建模法式后,又动手编制了法向齿纹曲廓蜗杆的建模法式,按设想材料中给定的刀具放置方式,先写出正在基准平面上法向模数构成的齿形线上为曲线的二条曲线,相做出占用齿槽的一部门,完成后进行螺纹升角的扭转以把刀具放置正在准确,再对这根基的齿形点进行螺旋延长,曲至指定的长度,计较出所有点后,再导入UG,操纵UG软件的二次开能,把同名称的点相毗连成样条线,做出样条线组,再做出曲面,缝合成二个实体,用这个实体去裁减实心的圆柱以获得齿纹法向曲廓蜗杆。过程如下:

  第一幅动绘图中能够看出,先是把某一齿槽法截面的理论平面齿形算出,包罗相关参数,法向模数,头数(齿数),法向压力角,法向齿厚减薄量,齿高系数,齿根系数等。然后绕核心轴线按照蜗杆的旋向及螺纹升角前进履弹,求出各点精确,对每一点进行扭转及平移的计较,计较完成后导入UG的建模界面,然后对同名点进行连接,构成样条线组,用样条线组做曲面,构成齿侧曲面,齿顶曲面及齿根曲面,并对起头及结束点的法向齿形点进行连接,做出起头点及竣事点的法平面,缝合这六个面后,构成了实体,由于齿根的扭转曲面并不是蜗杆的根圆柱,故要对根圆柱进行代换,本例是加深齿根后用根圆柱进行了布尔求减,如许齿槽的根圆柱就确定了,然后是倒根部圆弧角,因各点都是可计较的,如许就完成了齿槽实体。

  建模方式:正在齿槽上先做出齿槽的齿形,用的是法向模数及法向压力角,然后按螺纹升角绕Y轴扭转到垂曲于分度圆曲径螺旋线标的目的的垂,然后以此绕蜗杆进行扭转加平动,求出若干长度后,把同名点连接成样条线,再从样条线组做出齿的曲面,缝合后生成齿槽体,对蜗杆的基体实现布尔求减,获得“齿槽法向曲廓蜗杆”。取车刀切削是分歧的,做的图留下了建模的印记,齿槽的端面是取螺旋线标的目的“垂曲”的。而我的问题恰是这个垂曲有多大的水分??似乎没有阿基米德蜗杆来得牛气,靠得住。全世界都是如许做的么??谁能给我谜底?

  为区别齿槽法向曲廓和齿纹法向曲廓的齿面区别,做了另一个完全一样的参数的齿槽法向曲廓蜗杆,成果看到的是下面的成果:

  第二幅动绘图中,是按要求给出外径为需要的蜗杆外径的圆柱,本例是单头蜗杆,若是是多头的,只需对槽体进行圆阵列就能够实现。本例的长度加长了,以便能够看出起头或竣事时,齿形是按法向齿形进行扭转的。如许构成的齿槽法向曲廓蜗杆,正在精度上该当是较高的,整个蜗杆的计较点,最多可达95万个,因UG软件对二次开辟的功能样条线正在做曲面时,数量不得跨越100条样条线,故每个曲面的样条线条。

  结论:从图上看,法向曲廓的二种蜗杆有较较着的压力角误差,这是一个何等奇异的结论,然而这倒是现实,那么,那种蜗杆才是实正的“法向曲廓蜗杆”呢?

  用如许的计较方式,能够正在沿齿形的点长进行修形计较,获得蜗杆齿顶部稍窄一些的细密蜗杆,如许正在啮合中,能够避开顶部的边缘接触,以添加实体建模出产中的啮入,削减啮入乐音,提高接触平稳性。