圆锥齿轮传动的三维建模与动态仿真研究
二锥齿轮减速器的三维实体设计与运动仿真
XX机械电子工程系课程设计报告专业班级课程机械CAD/CAM课程设计题目二级锥齿轮减速器的三维实体设计与运动仿真学号学生姓名指导教师2011年 9 月XX机械电子工程系课程设计任务书学生姓名专业班级学号指导教师职称教研室课程机械CAD/CAM课程设计题目二级锥齿轮减速器的三维实体设计与运动仿真任务与要求1.以每生机械专业的“课程设计一”——减速器设计的设计参数为依据，利用目前的主流实体设计软件，独立完成本课程设计。
2.首先进行减速器传动部分的所有零件体的三维实体模型设计。
3.在三维零件实体的基础上，完成传动部分装配体的设计，健全装配关系。
4.进一步利用软件的功能实现零件体和装配体的工程图设计。
5.最后通过软件完成该传动系统的运动学仿真，并进行相应的干涉检查。
6.设计参数：完成一级减速器蜗轮蜗杆的设计，参数如下：钢丝绳拉力F=16kN, 钢丝绳速度minv=,卷筒直径D=390mm./10m工作条件：连续单向运动，工作时有轻微振动，小批量生产，单班制工作，使用期限8年，运输带速度允许误差为%5±7.设计完成后，提交纸质设计报告，并提交电子文档的全部设计资料（以班级、学号加姓名命名的文件夹，其中文件夹中含各个零件实体图、装配体图、工程图、运动仿真动画、设计报告等）。
8.积极跟指导老师沟通，完成答辩。
开始日期完成日期年月日西安文理学院本科课程设计评分表目录1轴的设计61.1高速轴61.1.1草图拉伸61.1.2拉伸轴实体61.1.3进行圆角和倒角特征61.1.4拉伸切除特征创建键槽61.2中间轴和低速轴72 轴承绘制82.1内外圈绘制82.1.1内外圈轮廓绘制82.1.2旋转特征82.2切滚动槽82.2.1滚动槽轮廓绘制82.2.2旋转切除特征82.3保持架绘制92.3.1支撑架轮廓92.3.2旋转特征生成保持架实体92.3.3旋转切割保持架92.3.4绘制滚动体92.3.5阵列滚动体93挡油环绘制103.1草图绘制103.2旋转生成实体103.3进行圆角命令104套筒、键绘制114.1套筒绘制114.2旋转生成实体114.3键的绘制114.3.1草图绘制114.3.2实体生成115锥齿轮的画法125.1设置参数125.2绘制基本图元125.2.1添加关系125.2.2校验关系式135.2.3创建基准平面135.2.4选择DTM1为草绘平面13 5.3绘制锥齿轮大端的渐开线135.3.1 输入渐开线方程135.3.2镜像渐开线135.3.3绘制大端的齿形135.3.4绘制齿形135.3.5混合齿形截面145.3.6阵列齿146直齿轮的零件体设计156.1设置参数156.2草绘156.3列出关系式156.4镜像166.5拉伸166.6阵列166.7草绘并拉伸166.8草绘并旋转切除176.9拉伸切除177.装配图187.1高速轴的装配187.1.1插入高速轴187.1.2插入键187.1.3插入挡油环和套筒187.1.4插入轴承197.1.5插入锥齿轮197.1.6插入透盖197.2其它轴的装配图207.2.1中间轴的装配207.2.2低速轴的装配208仿真运动219工程图的设计229.1导入垫片229.2截面的绘制229.3标注尺寸2210生成G代码2311课程设计心得2612参考文献281轴的设计1.1高速轴Pro/E进行三维造型时，具有参数化设计的思想，大概画出实体的轮廓，然后标出所需要的尺寸，把尺寸参数化，进行一一修改，最终会指出的轮廓就是我们所需要的轮廓，这样可以大大提高制图的效率。
齿轮传动系统的动力学仿真分析
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。
基于SolidWorks对各种齿轮的3D建模研究
科研创新训练研究报告题目：基于SolidWorks对各种齿轮的3D建模研究学院：能源与机械工程学院专业名称：机械设计及其自动化班级学号：20120732学生姓名：童睿涛指导教师：2015年6月14日基于SolidWorks对各种齿轮的3D建模研究摘要：介绍了渐开线齿廓曲线的形成原理，介绍了描点法、参数法和插件法三种常用的渐开线齿轮建模方法，给出了在SolidWorks 环境下绘制直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的建模方法。
作为类比，采用描点法对非圆齿轮进行了简要绘制。
为后来的有限元分析打下基础，便于应力分析。
关键词：SolidWorks；标准齿轮；3D建模；渐开线目录基于SolidWorks对各种齿轮的3D建模研究..................................... 错误！未定义书签。
一渐开线齿廓曲线形成原理及绘制方法 .............................................................................. - 4 -1.1 渐开线齿廓曲线形成原理 ...................................................................................... - 4 -1.2 渐开线齿廓曲线绘制方法 ...................................................................................... - 4 -1.2.1 描点法： ........................................................................................................... - 4 -1.2.2 参数法： ............................................................................. 错误！未定义书签。
基于CATIA和ADAMS的直齿圆锥齿轮建模与动力学仿真_刘涛
小锥齿轮
大椎齿轮
齿数
19
34
模数/ mm
4
4
压力角/(°)
20
20
分锥角/(°)
29 .2
60.8
外锥距/ mm
78
78
齿宽/ mm 齿顶高/ mm
23
23
4
4
齿根高/ mm
4 .8
4.8
顶锥角/(°)
32 .73
64.33
根锥角/(°)
25 .67
57.27
齿宽系数 ΥR =0 .3 , 齿顶高系数 ha ＊ =1 .0 , 顶隙 系数 c ＊=0 .2 。 在 CATIA 环境下 , 对该传动锥齿轮进 行三维建模并装配 , 如图 3 所示 。
在ADAMS 环境下 , 对样机模型施加各种约束以及
定义啮合齿轮间的接触力 。首先对两个啮合的锥齿轮
分别施加旋转副 , 然后在 小锥齿轮上施加转 速驱动 。 为了避免由于开始的冲击造 速在 0 .2s 内由 0 增加到 300r/min(1800(°)/s), 即 STEP(time , 0 , 0d , 0 .2 , 1800d)
x =l(sin φsin ψ+cosφcosψcosθ)
y =l(-cosφsinψ+sin φcos ψsinθ)
(1)
z =l cos ψcosθ
式中 , x2 +y 2 +z2 =l , 为球面方程式 ;θ为基锥角 ;ψ 为OA 与瞬时回转轴 ON 之间的夹角 , ψ=φsin θ;φ为 啮合面上起始线段与瞬时回转轴之间的夹角 , 对于基 圆锥上渐开线的始点 φ为零 。
(time 为时间变量 , 数值加 d 即为角度)。 在大锥齿轮
论WN齿轮传动的三维建模与啮合仿真分析
论WN齿轮传动的三维建模与啮合仿真分析发布时间：2022-04-24T03:30:07.774Z 来源：《中国科技信息》2022年1期作者：马延庭[导读] 三维建模，顾名思义，主要是利于三维技术搭建模型，啮合仿真主要指的是针对啮合这个环节进行仿真分析。
马延庭佳木斯职业学院【摘要】三维建模，顾名思义，主要是利于三维技术搭建模型，啮合仿真主要指的是针对啮合这个环节进行仿真分析。
通过三维建模与啮合仿真分析，可以加强其理论的了解，进而掌握相关齿轮啮合的特征。
基于此，本文主要围绕WN齿轮传动的三维建模与啮合仿真加以探究。
首先，简单阐述了WN齿轮、Pro/E软件、Ansys软件的含义，而后针对WN齿轮传动的三维建模与啮合仿真进行分析，围绕WN齿轮的建模、WN齿轮啮合仿真及啮合特征、WN齿轮接触区域及接触模型展开探讨，希望可以为有关技术研究人员提供参考。
【关键词】WN齿轮；三维建模；啮合仿真在WN齿轮传动过程中，啮合度的高低对于齿轮传动效果有着较大的影响，由于各种因素的影响，很可能降低齿轮啮合，为此，有必要进行三维建模与啮合仿真分析。
但是如何实施建模和仿真则成为工作的难点。
为解决这个问题，本文选择使用Pro/E软件、ANSYS软件，依托联合建模方法构建WN齿轮传动实体模型，同时利用三维建模技术，针对其传动的整个动态加以啮合仿真，并进行有限元分析，研究其中的复合影响因素，探究WN齿轮啮合的实际情况与接触强度等。
1概述1.1WN齿轮齿轮指的是一种零件，在机械设计中比较常见。
但是，不同齿轮的特征不一，工艺不一，作为成本较低，工艺又较为简单的齿轮之一，WN齿轮被广泛应用在冶金、电力等领域，各类机械设备都可以应用该齿轮，有着较好的应用前景。
就WN齿轮传动而言，主要表现为空间点多接触啮合传动，对比渐开线齿轮，其承载力更高，有着较大的应用价值，很多学者对此进行研究。
1.2Pro/E软件Pro/E软件的诞生满足了三维建模的要求，该软件中融合了特征技术、参数化技术等，而且通过加强该软件的应用，不仅能够实现三维建模，还具有零部件设计、动态仿真等功能，往往能够进行通用，由于Pro/E软件造型功能较多，而且自带接口，可以实现各类图形格式的输出。
SolidWorks三维设计及运动仿真实例教程 实例19 盘类-齿轮零件图创建
添加工程图配置 在弹出的“修改配置”对话框中添加“工程图配置”，选
设定标题栏属性
择“压缩”复选框，单击“确定”按钮，如图所示。单击“标 准”工具栏上的“保存”按钮。
绘图前准备 创建视图 添加注解
添加工程图配置
设定标题栏属性
如图所示， 选择“文 件”“属性” 命令；在弹出 的“摘要信息” 对话框中，选 择“自定义” 选项卡，
图所示，单击“确定”按钮。单击“工程图”工具栏上
添加局部剖视图 的“剪裁视图”按钮，生成剪裁视图。
裁剪左视图
专家提示：一定要先“选 择要裁剪的视图”再画“要保 留部分的封闭区域草图”。
绘图前准备 创建视图 添加注解
打开工程图模板
专家提示：剪裁视图显示的有“剪裁”符号，如图
生成主视图和左视图
所示；如果显示的是剪裁视图，却没有显示剪裁后的结 果，可以通过右击该视图性
右击特征树中的“阵列齿槽”特征，在弹出的快捷菜单中 选择“配置特征”命令，如图所示。
绘图前准备 创建视图 添加注解
添加工程图配置 在弹出的“修改配置”对话框中添加“工程图配置”，选
设定标题栏属性
择“压缩”复选框，单击“确定”按钮，如图所示。单击“标 准”工具栏上的“保存”按钮。
绘图前准备 创建视图 添加注解
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三维设计及运动仿真实例教程
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教你玩转三维设计
实例19 盘类-齿轮零件图创建
19.1绘图前准备 19.2创建视图
19.3添加注解
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实例19 盘类-齿轮零件图创建
19.1 绘图前准备
锥形摆线齿轮的设计及仿真加工毕业设计[管理资料]
![锥形摆线齿轮的设计及仿真加工毕业设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/ddd5f4e0f12d2af90342e61f.png)
华侨大学本科生毕业设计（论文）题目：锥形摆线齿轮的设计及数控加工姓名： ***学号：系别：机械工程系专业：机械工程及自动化年级： 2011级指导教师：2015年 5月20日独创性声明本毕业设计（论文）是我个人在导师指导下完成的。
文中引用他人研究成果的部分已在标注中说明；其他同志对本设计（论文）的启发和贡献均已在谢辞中体现；其它内容及成果为本人独立完成。
特此声明。
论文作者签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解华侨大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学院有权保留送交论文的印刷本、复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅；学院可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印、数字化或其他复制手段保存论文。
保密的论文在解密后应遵守此规定。
论文作者签名：指导教师签名：日期：锥形摆线齿轮的设计及数控加工摘要摆线齿轮，是指齿廓为摆线的等距曲线形状的盘形或圆环形齿轮。
它由于传动比大、外轮廓尺寸小、传动效率高和承载能力强等众多优点得到广泛的应用。
锥形摆线齿轮是摆线齿轮中较为常用的一种，锥形摆线齿轮是齿顶、齿根都带有锥度的摆线齿轮，利用其齿厚锥度变化的特点，平行轴传动时，可以通过改变齿轮副轴向的相对位置来调整齿侧间隙，从而实现有精密回差要求的传动。
本文利用UG 进行建模，根据所得参数及方程式在UG 的工具表达式以及规律曲线的操作下直接绘制出摆线齿轮的齿廓曲线，通过曲线建立三维模型。
根据数控加工的基础，设定好各项参数，使用UG 的数控加工功能将摆线齿轮加工出来。
关键词：摆线齿轮，锥形摆线齿轮，UG，仿真加工Design and CNC machining cone cycloid gearAbstractCycloid gear tooth profile refers to the shape of the curve cycloid isometric disc-shaped or annular gear. It is due to the transmission ratio, the outer contour of the small size, high transmission efficiency and strong carrying capacity and many other advantages to be widely used. Cycloidal gear cone cycloid gear is one of the more commonly used, cone cycloid gear is addendum, tooth roots are tapered cycloid gear, which is characterized by the use of tooth thickness taper change, when parallel shaft drive, by changing the relative position of deputy to adjust the axial gear backlash, in order to achieve the requirements with sophisticated gear backlash.This paper, by using UG modeling, according to the parameters and equations in UG tool expression and rule curves under the operation of direct mapped the tooth profile curve of cycloidal gear, through the establishment of three-dimensional curve model. According to the basis of the numerical control processing, the parameters set, using UG CNC machining function will cycloidal gear.Keywords: cycloid gear, cone cycloid gear, UG, machining simulation目录第1章绪论 (1) (1) (2) (3) (3) (4)第2章锥形摆线齿轮的设计 (5) (5) (5) (6) (8) (9)“根切”的条件 (10) (11)第3章基于UG的锥形摆线齿轮建模 (12) (12) (12) (14)第4章锥形摆线齿轮的数控仿真加工 (15) (15)数控加工准备及工艺分析 (15)毛坯选择 (15)工件夹具设计 (16) (18) (20) (21) (23)型腔铣 (23) (24) (25)UG数控加工操作 (25) (26) (26) (27) (28) (29) (30) (30) (32)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录1 后处理文件部分源码及解释 (37)第1章绪论精密传动是国防工业和制造装备业极其重要的基础件，它是一种以高精度的传递运动为主要目的机械传动形式。
基于ADAMS的弧齿锥齿轮传动系统动力学仿真_曾红
基于ADAMS 的弧齿锥齿轮传动系统动力学仿真*曾红张文广李岩（辽宁工业大学机械工程与自动化学院，锦州121000）Dynamic simulation of spiral bevel gear transmission based on ADAMSZENG Hong ，ZHANG Wen-guang ，LI Yan（Liaoning University of Technology ，Faculty of Mechanical Engineering and Automation ，Jinzhou 121000，China ）文章编号：1001-3997（2011）03-0071-02【摘要】基于三维造型设计软件Pro/E,构建了弧齿锥齿轮传动系统三维参数化模型,并将其导入机械系统动力学仿真软件ADAMS 中,在ADAMS 中建立弧齿锥齿轮传动系统的虚拟样机模型,对此样机模型进行仿真,得到转速、轮齿啮合力等参数特性曲线,对其进行分析,为动态特性优化提供理论指导。
关键词：齿轮；参数化；ADAMS ；动力学【Abstract 】A three-dimensional parametric model of spiral bevel gear transmission based on Pro/E.The parametric model is converted to ADAMS （Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems ），and then the virtual prototype is built in ADAMS .The characteristic curves of rotational speed and meshing forceare obtained by simulation.The theoretic guidance will be provided for the dynamic optimization by the anal －ysis.Key words ：Gear ；Parametrization ；ADAMS ；Dynamic中图分类号：TH16文献标识码：A＊来稿日期：2010-05-22＊基金项目：辽宁省教育厅资助项目（20060406）1引言弧齿锥齿轮广泛应用于航空、航天和工程机械传动系统中，其工作性能对整个传动系统有着至关重要的影响，为了满足其高速、重载、低质而高可靠性的要求，需要对其动力学特性进行深入研究。