蜗杆和蜗轮的建模，配合和运动仿真

只看该作者 · 发表于 2005-9-6 20:24:17

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蜗杆的建模很简单，首先根据蜗杆的外形尺寸建立一个圆柱体，然后根据蜗杆的截面尺寸建立螺旋扫描切除特征就能够完成蜗杆的建模。
蜗轮的建模比较复杂，首先根据蜗轮的外形尺寸建立一个圆柱体，用渐开线沿螺旋线建立螺旋扫描切除特征建立蜗轮的齿槽是不正确的方法，如果是这样，那么在蜗杆和蜗轮的配合时就会产生严重的干涉现象。其实，在蜗轮齿宽的范围内，所有垂直于蜗轮轴线的剖面内都是一条一条压力角不相同的渐开线，使用实体造型的方法是不能够建立蜗轮的齿槽的，必须使用曲面造型的方法才能够建立蜗轮的齿槽，正确的方法是，建立一些压力角不相同的渐开线（在主剖面内的那条渐开线的压力角当然就是20度），使用曲面造型的“双向放样”的方法建立蜗轮的齿槽曲面，使用齿槽曲面切除蜗轮的圆柱体建立蜗轮的一个齿槽，再使用圆周阵列曲面切除特征就能够完成蜗轮的建模。Mechanical Desktop拥有非常强大的实体和曲面混合造型功能，由它建立的曲面精度非常高，可以在非常小的公差范围内达到C2连续。
蜗杆和蜗轮的配合的一般方法是分别在蜗杆和蜗轮的零件里建立一些基准平面和基准轴，再将这些基准平面和基准轴“配合”或者“对齐”。Inventor R9的装配模块里新增加一个“接触集合” 功能，如果蜗杆和蜗轮的初始配合状态是“相交干涉” 状态，只要轻轻拨动蜗杆或者蜗轮，蜗杆和蜗轮立即处于“相切接触” 的正确配合状态。“接触集合” 功能能够完成蜗杆和蜗轮的正确配合，螺旋齿轮的正确配合，圆锥齿轮的正确配合，丝杆和螺母的正确配合。
使用Pro-E建立蜗杆和蜗轮的运动仿真是非常方便的，首先建立蜗杆和蜗轮的联接轴，然后建立蜗杆和蜗轮的齿轮副关系，再建立蜗杆和伺服电动机，再建立蜗杆和蜗轮的运动分析，最后播放蜗杆和蜗轮的运动仿真。
以下是轴面直廓蜗杆和蜗轮配合的运动仿真，法面直廓蜗杆和蜗轮和端面渐开线蜗杆和蜗轮的建模必须抓住两大要点：（1）确定蜗轮主剖面内的渐开线的形状。（2）确定蜗杆刀具轴面内在切削蜗轮时的最高点。

谨以此贴纪念中国抗日战争胜利60周年，向为国捐躯的先烈英雄们致敬!!!