專利名稱：一種用于平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的三維實體建模方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及虛擬制造技術(shù)，特別涉及一種用于平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的三維實體建模方法。
背景技術(shù)：
虛擬制造技術(shù)是21世紀先進制造模式的關鍵使能技術(shù)，它能幫助企業(yè)快速更新?lián)Q代產(chǎn)品，降低生產(chǎn)成本，完美產(chǎn)品性能和質(zhì)量而獲得競爭的勝利。平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動是多齒嚙合，雙接觸線接觸，具有潤滑條件好，傳動效率高，承載能力強的優(yōu)點。
但是，目前國內(nèi)對平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的三維建模方存在以下幾個方面的不足一、建模方法不準確，干涉檢查時嚴重交合；二、構(gòu)建的3D實體誤差大，無法用于環(huán)面蝸桿力學性能及制造精度等方面的深入研究；三、計算構(gòu)型太復雜困難，通用性差，難以形成參數(shù)化設計與建模。
因此，需要一種新的參數(shù)化的平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的三維實體建模方法來克服上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的三維實體建模方法，其能較好地解決三維實體嚙合時的交合問題，做到建模準確，并且該建模方法具有構(gòu)建簡單、通用性強、適用范圍廣、并能達到具有真實運動型面的優(yōu)點。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種用于平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的三維實體建模方法，包括平面包絡環(huán)面蝸桿的三維實體建模和平面二次包絡環(huán)面蝸輪的三維實體建模，其特征在于所述平面包絡環(huán)面蝸桿的三維實體建模包括以下步驟A、利用下列形式的參數(shù)方程構(gòu)建平面包絡環(huán)面蝸桿螺旋線的掃描路徑x＝{a-[(1/2)×d2×cos(θ/2)]-d2×sin(θ1/2·i)×sinθ3}×cosθ1y＝{a-[(1/2)×d2×cos(θ/2)]-d2×sin(θ1/2·i)×sinθ3}×sinθ1z＝d2×sin(θ1/2·i)×cosθ3這里，x、y和z為三維直角坐標系的空間坐標，a為環(huán)面蝸桿與蝸輪的中心距，并且a＝(d1+d2)/2，d1為環(huán)面蝸桿分度圓直徑并且d1＝k1×a，k1為環(huán)面蝸桿分度圓直徑系數(shù)，d2為蝸輪分度圓直徑并且d2＝2·a-d1，θ為環(huán)面蝸桿包絡蝸輪的工作角并且θ＝360×(z′+1)/z2，z′為蝸桿包圍蝸輪的齒數(shù)，z2為蝸輪齒數(shù)，并且z2＝z1·i，z1為環(huán)面蝸桿頭數(shù)，i為蝸輪蝸桿傳動比并且i＝z2/z1＝θ1/τ，θ1為蝸桿勻速圓周運動角變量，τ＝θ1/i，θ3＝[(180°-τ)/2]-θ2，θ2＝90°-θ/2，其中z1、z2、d1、d2和θ1為構(gòu)型參數(shù)；以及B、根據(jù)上述構(gòu)建好的平面二次包絡環(huán)面蝸桿螺旋線完成平面二次包絡環(huán)面蝸桿的三維實體的建模。
比較好的是，在上述方法中，采用MDT 6.0VBA二次開發(fā)環(huán)境實現(xiàn)環(huán)面蝸桿螺旋線的構(gòu)型。
其中，步驟B包括〔1〕、用MDT6.0計算機繪圖軟件創(chuàng)建蝸桿齒廓的參數(shù)化草圖模塊；〔2〕、在部件環(huán)境下，創(chuàng)建一蝸桿根圓基本實體；
〔3〕、在零件環(huán)境下，依據(jù)環(huán)面蝸桿螺旋線創(chuàng)建環(huán)面蝸桿輪齒實體；〔4〕、按正確的相互位置組合上述兩個獨立的零部件，執(zhí)行布爾運算命令使其融為一體；〔5〕、環(huán)形陣列、修整即得完整的虛擬的平面包絡環(huán)面蝸桿的三維實體。
所述平面二次包絡環(huán)面蝸輪的三維實體建模包括以下的步驟〔1〕、選擇、截取一段在創(chuàng)建平面包絡環(huán)面蝸桿時構(gòu)建好的螺旋線并將該段螺旋線定義為平面二次包絡環(huán)面蝸輪輪齒的掃描路徑；〔2〕、應用創(chuàng)建好的蝸桿齒廓的參數(shù)化草圖模塊、修改后定義為蝸輪輪齒齒廓，完成用于造型的截面輪廓和特征模型；〔3〕、在零件或部件環(huán)境下，構(gòu)建用于布爾邏輯運算的環(huán)面蝸輪基本實體和單齒槽；〔4〕、按平面二次包絡環(huán)面蝸桿和蝸輪實時傳動運動的位置，將單齒槽和環(huán)面蝸輪基本實體組合，執(zhí)行邏輯差運算命令使其融為一體；〔5〕、按正確位置逐一組合上述各特征模型，執(zhí)行邏輯差運算命令使其黏附各特征；〔6〕、環(huán)形陣列、修整即可得到平面二次包絡環(huán)面蝸輪的三維實體。
本發(fā)明通過建立平面包絡環(huán)面蝸桿螺旋線的參數(shù)方程，并通過應用MDT6.0VBA二次開發(fā)環(huán)境完成平面包絡環(huán)面螺桿螺旋線的構(gòu)型，進而實現(xiàn)平面包絡環(huán)面螺桿的三維實體的構(gòu)建，并再利用已建好的平面包絡環(huán)面螺桿按平面二次包絡環(huán)面螺桿傳動的實時傳動運動的位置完成平面二次包絡環(huán)面蝸輪的三維實體構(gòu)建。該建模方法直觀、簡單、精確，具有良好的通用性，構(gòu)建的平面二次包絡環(huán)面蝸桿和蝸輪實體誤差小，精度和嚙合質(zhì)量高，三維實體具有真實的運動型面，具有優(yōu)秀的傳動性能。


圖1為本發(fā)明構(gòu)建平面二次包絡環(huán)面蝸桿三維實體所采用的設計工作圖；圖2示出本方法創(chuàng)建的平面二次包絡環(huán)面蝸桿的三維實體；圖3為用于產(chǎn)型的斜齒平面蝸輪示意圖；圖4示出環(huán)面蝸桿產(chǎn)齒特征模型的創(chuàng)建環(huán)境；圖5示出產(chǎn)形齒的特征模型；圖6為形成平面包絡環(huán)面蝸桿螺旋線的運動示意圖；圖7示出本發(fā)明方法構(gòu)造的環(huán)面蝸桿螺旋線，其主要參數(shù)z1＝1，z2＝40，d1＝69.666，d2＝370.32，mt＝9.258；圖8為構(gòu)建平面二次包絡環(huán)面蝸輪三維實體所采用的設計工作圖；圖9示出邏輯差特征模型；圖10示出單槽平面齒廓的造形；圖11示出本發(fā)明方法創(chuàng)建好的平面二次包絡環(huán)面蝸輪；圖12為創(chuàng)建好的平面二次包絡環(huán)面蝸輪線框圖；圖13示出本發(fā)明方法創(chuàng)建好的平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的三維實體；圖14為平面二次包絡環(huán)面蝸桿和蝸輪嚙合接觸斷面圖；圖15示出用“干涉檢查”檢測的齒面間嚙合接觸情況。
具體實施例方式
一種用于平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的蝸桿和蝸輪的三維建模方法，包括平面包絡環(huán)面蝸桿的三維實體建模和平面二次包絡環(huán)面蝸輪的三維建模。
為了更好的理解建模過程，先分析包絡平面的特征根據(jù)現(xiàn)有理論，平面一次包絡環(huán)面蝸桿的產(chǎn)形齒可以是直齒平面蝸輪，也可以是斜齒平面蝸輪，且以斜齒β角較大時可得到較好的嚙合接觸線，如圖3所示。圖示中，左側(cè)與右側(cè)齒面分別與上下基圓錐相切。兩基圓錐相交，相交的跡線為主基圓。據(jù)此，根據(jù)圖1的設計參數(shù)首先構(gòu)建了平面包絡環(huán)面蝸桿產(chǎn)齒特征模型的創(chuàng)建環(huán)境，如圖4所示。圖形中代表一個產(chǎn)形齒的特征模型顯得相對較小，其具體形狀如圖5所示。圖中，左側(cè)齒平面和右側(cè)齒平面分別與上下基圓錐相切。特征模型的上下輪廓均是有效截面，它們可單獨使用，也可混合使用。
根據(jù)分析，完成平面包絡環(huán)面蝸桿的三維實體的建模，其步驟包括如下A、利用下列形式的參數(shù)方程構(gòu)建平面包絡環(huán)面蝸桿螺旋線的掃描路徑x＝{a-[(1/2)×d2×cos(θ/2)]-d2×sin(θ1/2·i)×sinθ3}×cosθ1y＝{a-[(1/2)×d2×cos(θ/2)]-d2×sin(θ1/2·i)×sinθ3}×sinθ1z＝d2×sin(θ1/2·i)×cosθ3這里，x、y和z為三維直角坐標系的空間坐標，a為環(huán)面蝸桿與蝸輪的中心距，并且a＝(d1+d2)/2，d1為環(huán)面蝸桿分度圓直徑并且d1＝k1×a，k1為環(huán)面蝸桿分度圓直徑系數(shù)，d2為蝸輪分度圓直徑并且d2＝2·a-d1，θ為環(huán)面蝸桿包絡蝸輪的工作角并且θ＝360×(z′+1)/z2，z′為蝸桿包圍蝸輪的齒數(shù)，z2為蝸輪齒數(shù)，并且z2＝z1·i，z1為環(huán)面蝸桿頭數(shù)，i為蝸輪蝸桿傳動比并且i＝z2/z1＝θ1/τ，θ1為蝸桿勻速圓周運動角變量，τ＝θ1/i，θ3＝[(180°-τ)/2]-θ2，θ2＝90°-θ/2，其中z1、z2、d1、d2和θ1為構(gòu)型參數(shù)；以及B、根據(jù)上述構(gòu)建好的平面包絡環(huán)面蝸桿螺旋線完成平面包絡環(huán)面蝸桿的三維實體的建模。
其中，步驟A中所述參數(shù)方程是發(fā)明人經(jīng)過大量的繪圖實踐和嚴謹?shù)睦碚撏茖У贸觯旅嬖敿毭枋鰠?shù)方程的建立過程。
根據(jù)上面描述的動點C的運動關系，可列出動點C的參數(shù)方程如下x＝{a-[(1/2)×d2×cos(θ/2)]-d2×sin(θ1/2·i)×sinθ3}×cosθ1(4)y＝{a-[(1/2)×d2×cos(θ/2)]-d2×sin(θ1/2·i)×sinθ3}×sinθ1(5)z＝d2×sin(θ1/2·i)×cosθ3(6)上式中a為環(huán)面蝸桿與蝸輪的中心距，根據(jù)強度要求確定，并且a＝(d1+d2)/2；d1為環(huán)面蝸桿分度園直徑，并且d1＝k1×a；k1為環(huán)面蝸桿分度園直徑系數(shù)，與傳動比有關，取值范圍為k1＝0.33～0.50；d2為蝸輪分度園直徑，并且d2＝2·a-d1；θ為環(huán)面蝸桿包絡蝸輪的工作角，并且θ＝360×(z′+1)/z2，z′為蝸桿包圍蝸輪的齒數(shù)，z2為蝸輪齒數(shù)，并且z2＝z1·i；z1為環(huán)面蝸桿的頭數(shù)；i為蝸輪蝸桿傳動比，并且i＝z2/z1＝θ1/τ；θ1為蝸桿勻速圓周運動的角變量，即參數(shù)方程(3a)～(3c)中的參變量t；τ為動點C繞M點勻速圓弧運動的角變量，即蝸輪勻速圓周運動的角變量，并且τ＝θ1/i；θ3如圖所示，為中間過程量，即瞬時弦夾角，并且θ3＝[(180°-τ)/2]-θ2；θ2如圖6所示，為等腰底角，并且θ2＝90°-θ/2。
在本步驟中，向上面的參數(shù)方程(4)～(6)賦予一組參數(shù)，該組參數(shù)包括z1、z2、d1、d2和mt，從而建立一環(huán)面蝸桿螺旋線的構(gòu)型。在該步驟中，可根據(jù)上述參數(shù)方程的數(shù)學模型，應用MDT6.0圖形軟件中的VBA二次開發(fā)功能編程并作為宏程序，運行該宏程序取得相應曲線，然后截取、修整、路徑定義(或?qū)憠K保存)，完成環(huán)面蝸桿螺旋線的構(gòu)型。圖1中示出了一個平面包絡環(huán)面蝸桿參數(shù)，其中主要參數(shù)z1＝1，z2＝40，d1＝69.666，d2＝370.32，mt＝9.258，將上述主要參數(shù)賦予參數(shù)方程(4)～(6)構(gòu)建了一條平面包絡環(huán)面蝸桿螺旋線，如圖7所示。
接著進入步驟B，根據(jù)所述平面包絡環(huán)面蝸桿螺旋線的構(gòu)型完成平面包絡環(huán)面蝸桿的三維實體的建?！?〕、用MDT6.0計算機繪圖軟件創(chuàng)建蝸桿齒廓的參數(shù)化草圖模塊；〔2〕、在零件或部件環(huán)境下，創(chuàng)建一蝸桿根圓基本實體；〔3〕、在零件或部件環(huán)境下，依據(jù)環(huán)面蝸桿螺旋線創(chuàng)建環(huán)面蝸桿輪齒實體；〔4〕、按正確的相互位置組合上述兩個獨立的零部件，執(zhí)行布爾運算命令使其融為一體；〔5〕、環(huán)形陣列(多頭蝸桿)、修整即得完整的虛擬的平面包絡環(huán)面蝸桿的三維實體(如圖2所示)。
以上就是平面包絡環(huán)面蝸桿的三維實體的建模過程，下面繼續(xù)完成平面二次包絡環(huán)面蝸輪的建模同樣，首先進行分析圖8所示的是與圖1所示平面包絡環(huán)面蝸桿相配合嚙合運動的平面二次包絡環(huán)面蝸輪的設計工作圖，根據(jù)現(xiàn)有理論，該蝸輪應具有以下工藝特性①平面二次包絡環(huán)面蝸輪的毛坯應先具有平面齒廓；②蝸輪毛坯的各齒面都將被蝸桿輪齒齒面連續(xù)展成，具有復雜的曲面輪廓；③新的蝸輪齒面將由原坯面和第二次展成的接觸面組成，兩接觸面同時與蝸桿齒面嚙合，形成瞬時雙線接觸。
為了能夠滿足上述的工藝特性，由上述分析可知，要實現(xiàn)復雜的平面二次包絡環(huán)面蝸輪齒面輪廓的三維造型，需要進行多次較復雜的布爾邏輯運算。為此需要建立多個特征模型。根據(jù)三維仿真實體的特點，可從已構(gòu)建的三維平面包絡環(huán)面蝸桿實體上截取。由作圖實踐與分析得知，只需9段三維平面包絡環(huán)面蝸桿特征模型，甚至僅用圖8所列的主要的5段三維平面包絡環(huán)面蝸桿特征模型通過與蝸輪基本實體的布爾差運算就可創(chuàng)建出符合平面二次包絡齒面間接觸運動的分布變化規(guī)律與效果的齒廓。二次包絡環(huán)面蝸輪。
因此，圖7所示的螺旋線和圖5所示的特征模型可以借用到平面二次包絡環(huán)面蝸輪的創(chuàng)建中，但圖5所示的尺寸要求略作修改。
以下是平面二次包絡環(huán)面蝸輪的建模過程〔1〕、選擇、截取一段在創(chuàng)建平面包絡環(huán)面蝸桿時構(gòu)建好的螺旋線并將該段螺旋線定義為平面二次包絡環(huán)面蝸輪輪齒的掃描路徑；〔2〕、應用創(chuàng)建好的蝸桿齒廓的參數(shù)化草圖模塊、修改后定義為蝸輪輪齒齒廓，完成用于造型的截面輪廓和特征模型；〔3〕、在零件或部件環(huán)境下，構(gòu)建用于布爾邏輯運算的環(huán)面蝸輪基本實體和單齒槽；〔4〕、按平面二次包絡環(huán)面蝸桿和蝸輪實時傳動運動的位置，將單齒槽和環(huán)面蝸輪基本實體組合，執(zhí)行邏輯差運算命令使其融為一體；〔5〕、按正確位置逐一組合上述各特征模型，執(zhí)行邏輯差運算命令使其黏附各特征；〔6〕、環(huán)形陣列、修整即可得到平面二次包絡環(huán)面蝸輪的三維實體。
在本實施例的平面二次包絡環(huán)面蝸輪的三維實體建模中，依據(jù)圖8提供的設計參數(shù)，在構(gòu)建好的平面包絡環(huán)面蝸桿螺旋線中間對稱位置截取四分之一圈并定義為環(huán)面蝸輪輪齒的掃掠路徑，應用圖5所示的蝸桿齒廓的特征模型，修改后，在環(huán)面蝸輪毛坯上完成單槽平面齒廓的造形，如圖10所示。在此基礎上，再用另9個特征模型逐一對單槽型面做邏輯差運算。每次運算都有型面被削去，要求做好記錄并且應確保每次邏輯運算的位置是傳動運動的實時位置。環(huán)形陣列全部特征，按設計參數(shù)修整即得平面二次包絡環(huán)面蝸輪的三維實體如圖11所示。
圖12為平面二次包絡環(huán)面蝸輪齒面的線框圖，該齒面輪廓僅用了圖9所示的5個主要特征模型展成。圖中成八字對分的“豎線”是兩次邏輯差運算間的痕跡線，雖不是連續(xù)的平面二次包絡切削，但也可說明齒間嚙合接觸的連續(xù)變化情況。
在零件或部件環(huán)境中以正確位置組裝平面包絡環(huán)面蝸桿與平面二次包絡環(huán)面蝸輪，如圖13所示。各對齒的嚙合接觸情況如斷面圖14所示，剖切面為圓柱面，可展現(xiàn)齒間嚙合的主要狀態(tài)。圖中，由蝸桿輪齒開始共四對，從右到左的每對齒嚙合情況可看出①齒面接觸區(qū)由蝸輪齒面兩端頭呈“八”字形接觸開始向齒面的中間區(qū)域集合，直至該齒面完成對蝸桿全部輪齒的嚙合。其中嚙合雖是面接觸，但如果是連續(xù)的平面二次包絡(切削)，接觸情況將呈現(xiàn)接觸線的狀態(tài)。圖15為經(jīng)過調(diào)整用“干涉檢查”看到的齒面間嚙合接觸的情況，與圖14表示的齒間接觸狀況基本一致。
②其次，蝸桿每一圈齒面的接觸區(qū)在每一瞬時也呈“八”字形逐漸向齒面中間區(qū)域集合，周而復始。
由此說明平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的三維建模已正確實現(xiàn)，并且得到如下結(jié)論①平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動三維建模的實現(xiàn)說明本文介紹的方法簡潔實用，三維實體模仿真實的加工運動方式展成型面，可為數(shù)控加工提供相應精度的坐標參數(shù)。
②實體建模的結(jié)果既直觀又明確地顯示了平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動具有文獻中敘述的優(yōu)秀傳動性能。同時，實體建模的結(jié)果可為文獻、手冊補充強有力的仿真圖片和更新論述的可靠資料。也為平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動進一步的優(yōu)化設計提供一個適時、快捷、便利的手段，這也是虛擬制造技術(shù)的優(yōu)點長處。
③為達到更精細的效果，進而能進行力學性能和制造精度等方面的深入研究，應注意繪圖環(huán)境參數(shù)的設置(包括曲面參數(shù))及計算機硬件的配置。
權(quán)利要求
1.一種用于平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的三維實體建模方法，包括平面包絡環(huán)面蝸桿的三維實體建模和平面二次包絡環(huán)面蝸輪的三維實體建模，其特征在于所述平面包絡環(huán)面蝸桿的三維實體建模包括以下步驟A、利用下列形式的參數(shù)方程構(gòu)建平面包絡環(huán)面蝸桿螺旋線的掃描路徑x＝{a-[(1/2)×d2×cos(θ/2)]-d2×sin(θ1/2·i)×sinθ3}×cosθ1y＝{a-[(1/2)×d2×cos(θ/2)]-d2×sin(θ1/2·i)×sinθ3}×sinθ1z＝d2×sin(θ1/2·i)×cosθ3這里，x、y和z為三維直角坐標系的空間坐標，a為環(huán)面蝸桿與蝸輪的中心距，并且a＝(d1+d2)/2，d1為環(huán)面蝸桿分度圓直徑并且d1＝k1×a，k1為環(huán)面蝸桿分度圓直徑系數(shù)，d2為蝸輪分度圓直徑并且d2＝2·a-d1，θ為環(huán)面蝸桿包絡蝸輪的工作角并且θ＝360×(z′+1)/z2，z′為蝸桿包圍蝸輪的齒數(shù)，z2為蝸輪齒數(shù)，并且z2＝z1·i，z1為環(huán)面蝸桿頭數(shù)，i為蝸輪蝸桿傳動比并且i＝z2/z1＝θ1/τ，θ1為蝸桿勻速圓周運動角變量，τ＝θ1/i，θ3＝[(180°-τ)/2]-θ2，θ2＝90°-θ/2，其中z1、z2、d1、d2和θ1為構(gòu)型參數(shù)；以及B、根據(jù)上述構(gòu)建好的平面包絡環(huán)面蝸桿螺旋線完成平面( )包絡環(huán)面蝸桿的三維實體的建模。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的三維實體建模方法，其特征在于采用MDT 6.0VBA二次開發(fā)環(huán)境實現(xiàn)環(huán)面蝸桿螺旋線的構(gòu)型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的三維實體建模方法，其特征在于其中，步驟B包括〔1〕、用MDT6.0計算機繪圖軟件創(chuàng)建蝸桿齒廓的參數(shù)化草圖模塊；〔2〕、在部件環(huán)境下，創(chuàng)建一蝸桿根圓基本實體；〔3〕、在零件環(huán)境下，依據(jù)環(huán)面蝸桿螺旋線創(chuàng)建環(huán)面蝸桿輪齒實體；〔4〕、按正確的相互位置組合上述兩個獨立的零部件，執(zhí)行布爾運算命令使其融為一體；〔5〕、環(huán)形陣列、修整即得完整的虛擬的平面包絡環(huán)面蝸桿的三維實體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的三維實體建模方法，其特征在于所述平面二次包絡環(huán)面蝸輪的三維實體建模包括以下的步驟〔1〕、選擇、截取一段在創(chuàng)建平面包絡環(huán)面蝸桿時構(gòu)建好的螺旋線并將該段螺旋線定義為平面二次包絡環(huán)面蝸輪輪齒的掃描路徑；〔2〕、應用創(chuàng)建好的蝸桿齒廓的參數(shù)化草圖模塊、修改后定義為蝸輪輪齒齒廓，完成用于造型的截面輪廓和特征模型；〔3〕、在零件或部件環(huán)境下，構(gòu)建用于布爾邏輯運算的環(huán)面蝸輪基本實體和單齒槽；〔4〕、按平面二次包絡環(huán)面蝸桿和蝸輪實時傳動運動的位置，將單齒槽和環(huán)面蝸輪基本實體組合，執(zhí)行邏輯差運算命令使其融為一體；〔5〕、按正確位置逐一組合上述各特征模型，執(zhí)行邏輯差運算命令使其黏附各特征；〔6〕、環(huán)形陣列、修整即可得到平面二次包絡環(huán)面蝸輪的三維實體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的三維實體建模方法，其特征在于所述平面二次包絡環(huán)面蝸輪的三維實體建模包括以下的步驟〔1〕、選擇、截取一段在創(chuàng)建平面包絡環(huán)面蝸桿時構(gòu)建好的螺旋線并將該段螺旋線定義為平面二次包絡環(huán)面蝸輪輪齒的掃描路徑；〔2〕、應用創(chuàng)建好的蝸桿齒廓的參數(shù)化草圖模塊、修改后定義為蝸輪輪齒齒廓，完成用于造型的截面輪廓和特征模型；〔3〕、在零件或部件環(huán)境下，構(gòu)建用于布爾邏輯運算的環(huán)面蝸輪基本實體和單齒槽；〔4〕、按平面二次包絡環(huán)面蝸桿和蝸輪實時傳動運動的位置，將單齒槽和環(huán)面蝸輪基本實體組合，執(zhí)行邏輯差運算命令使其融為一體；〔5〕、按正確位置逐一組合上述各特征模型，執(zhí)行邏輯差運算命令使其黏附各特征；〔6〕、環(huán)形陣列、修整即可得到平面二次包絡環(huán)面蝸輪的三維實體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的三維實體建模方法，該方法包括平面包絡環(huán)面蝸桿的三維實體建模和平面二次包絡環(huán)面蝸輪的三維實體建模，首先通過建立平面包絡環(huán)面蝸桿螺旋線的參數(shù)方程，并通過應用MDT6.0 VBA二次開發(fā)環(huán)境完成平面包絡環(huán)面蝸桿螺旋線的構(gòu)型，進而實現(xiàn)平面包絡環(huán)面蝸桿的三維實體的構(gòu)建，并再利用已建好的平面包絡環(huán)面蝸桿按平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動的實時傳動運動的位置完成平面二次包絡環(huán)面蝸輪的三維實體構(gòu)建。該建模方法直觀、簡單、精確，具有良好的通用性，構(gòu)建的平面二次包絡環(huán)面蝸桿和蝸輪實體精度好，嚙合質(zhì)量高，三維實體具有真實的運動型面，具有優(yōu)秀的傳動性能。
文檔編號G06F17/50GK1881256SQ20061002590
公開日2006年12月20日 申請日期2006年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月21日
發(fā)明者孫昌佑, 孫傳文 申請人:上海師范大學