基于AUTOLISP蜗轮蜗杆参数化设计【毕业论文答辩资料】

需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 分 类 号 密 级 宁学 毕业设计 (论文 ) 蜗轮蜗杆计算机辅助参数化绘图系统开发 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 诚 信 承 诺 我谨在此承诺：本人所写的毕业论文 系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 年 月 日 I 摘 要 近三十年代来，随着空间啮合理论的不断突破，工业生产迅速发展的需要，动力蜗杆传动在高速、重载、小速比条件下使用得越来越多。为了适应这种要求，人们不断地探索提高蜗杆传动性能的途径，这首先是寻找最佳的齿廓形状，其次是提高蜗杆齿面的硬度，传动精度等指标，以期获得良好的使用性能和工艺性能。近几十年来，我国在蜗杆传动的研制方面取得了很大的进展，相继出现了很多新型蜗杆传动，例如圆弧齿圆柱蜗杆传动，平面二次包络弧面蜗杆 传动及锥蜗杆传动等等，这使蜗杆传动的发展达到了相当高的技术水平。 言最典型的应用之一是实现参数化绘图程序设计，包括尺寸驱动程序、鼠标拖动程序等。尺寸驱动是通过改变实体标注的尺寸值来实现图形的自动修改 ;鼠标拖动是利用 言提供的函数，直接读取 输入设备 (如鼠标 )，任选项追踪光标移动存在且为真时，通过鼠标移动光标，调整所需的参数值而达到自动改变屏幕图形大小和形状。大多数参数化程序都是针对二维平面图编制的。 本文以 言对其进行二次开发。开发出涡轮蜗杆零件图的参数化绘图系统，该系统可以让用户在对话框中输入涡轮、蜗杆的相关参数之后，自动绘制出整幅涡轮、蜗杆零件图。 买文档送全套图纸 扣扣 414951605 0 s, of of of in to it In to to to it is is to of to In in of as so to a of of of is of by is to is AD as a is to of In of in of of 录 摘 要 . I . 录 . 1 章 引言 . 1 究的目的和意义 . 1 轮蜗杆 究的现状 . 1 文的研究思路和要求 . 2 第 2 章 基于 软件开发方法理论 . 3 介 . 3 序的结构特点 . 4 载和运行 序 . 4 单的开发 . 5 型的开发 . 6 单线型 . 6 杂线型 . 6 第 3 章 蜗轮蜗杆传动设计 . 8 轮蜗杆传动特点及失效形式 . 8 轮蜗杆传动特点 . 8 轮蜗杆传动的失效形式 . 8 轮蜗杆类型 . 8 接触蜗轮蜗杆传动原理及实现方法 . 8 间交错轴斜齿轮传动基本原理 . 8 接触蜗轮蜗杆啮合传动基本原理 . 10 第 4 章 基于 蜗轮蜗杆参数化设计 . 13 开线蜗轮齿廓形成原理 . 13 序设计方法及流程图 . 14 基米德蜗杆的参数化造型程序设计原理 . 16 基米德蜗杆的造型程序实现过程 . 16 总结与展望 . 21 参考文献 . 22 致 谢 . 23 附录 A . 24 第 1 章 绪论 1 第 1 章 引言 究的目的和意义 术的发展与应用水平是衡量一个国家科学技术现代化和工业现代化的重要标志之一。随着中国加 入 际贸易市场竞争更加激烈，而加快产品的更新换代，提高设计速度和设计质量越来越成为竞争的关键环节。因此如何利用基于 信息技术改造传统产业，即“制造业的信息化”，对国民经济的发展具有深远的战略意义。 利用三维 统进行造型设计既符合设计人员的思维方式，又可表达多种信息，并有利于有限元分析、运动仿真、装配模拟和数控加工等。三维 出现就成为 1。 现代 件功能相当强大，完全可以改变传统做法从而缩短产品的设计周期。传统的做法是设计人员设计产品时最初构思 三维实体，而后绘出 2D 视图，再做工艺，最后加工出实物。运用 的 次开发工具，针对蜗轮蜗杆的设计特点和开发流程，开发贯穿拖拉机设计全过程的 图软件。本文研究开发的机械零件三维 件中，蜗轮蜗杆是基于特征的三维造型，生成的图形文件可以进行计算机辅助工艺设计等其它操作。 轮蜗杆 究的现状 近三十年代来，随着空间啮合理论的不断突破，工业生产迅速发展的需要，动力蜗杆传动在高速、重载、小速比条件下使用得越来越多。为了适应这种要求，人们不断地探索提 高蜗杆传动性能的途径，这首先是寻找最佳的齿廓形状，其次是提高蜗杆齿面的硬度，传动精度等指标，以期获得良好的使用性能和工艺性能。 近几十年来，我国在蜗杆传动的研制方面取得了很大的进展，相继出现了很多新型蜗杆传动，例如圆弧齿圆柱蜗杆传动，平面二次包络弧面蜗杆传动及锥蜗杆传动等等，这使蜗杆传动的发展达到了相当高的技术水平。例如重庆大学的秦东兴教授等根据曲面蜗杆问题时的不收敛问题，在轴截面齿廓上放样生成蜗杆齿面轮廓的 面，最后生成了蜗杆的实体模型 2。清华大学的张光辉教授通过模拟蜗轮蜗杆的加工过程，在 环境下生成了蜗轮蜗杆的实体模型，并且在所建的模型上进行了啮合刚度及齿轮毕业设计（论文） 弯曲应力的计算，并以结果为基础对载荷分布、传动误差等进行了分析 3。 由于蜗杆和蜗轮传动的齿面几何形状较为复杂，因此为了分析齿面接触情况和观察传动过程中发生的干涉等，建立 3D 模型是非常必要的。而且，使用有限元方法，进行轮齿承载的接触分析， 3D 模型的建立也起着很重要的作用。然而，建立蜗杆齿轮三维模型的历程并不容易。在 1995 年 过计算蜗杆齿面的许多截面来建立三维模型，19%年 用相似的方法建立了三维模型，在他们的 理论中，大量的模型参与计算，齿廓方程和啮合方程中还有大量的数据有待计算 4。这种方法仅对于曲面局部的计算比较容易，但要根据啮合方程计算出整个曲面的结果是非常困难的。 1998 年， 出了一种 3D 模型的建立方法，这种方法是要计算出许多接触线的坐标，然后用 3D 软件导入坐标后，把这些接触线织成面。再根据蜗杆的设计参数的要求进行修整，最后把各面连成实体模型 5。 随着科学技术的进步，对机械传动提出了新的要求。发展趋势成小型、重载、高速、高寿命、高可靠性、低耗、低噪方向发展。显然蜗杆传动顺应发展趋势，特别是数学的创新、计算工具的完备、新科学、新材料的产生，更促进了蜗杆传动研究的发展和进程。 文的研究思路和要求 国内外对 件的二次开发研究仍在起步阶段 ，本文以 支撑平台，用 言对其进行二次开发。研究成果为：开发蜗轮、蜗杆零件图的参数化绘图系统。该系统可让用户在对话框中输入蜗轮、蜗杆的相关参数之后，自动绘制出整幅蜗轮、蜗杆零件图。 蜗轮蜗杆参数化绘图系统的要求是：（ 1）有扎实的机械制图知识和能力；（ 2）要有教好的计算机编程基础；（ 3）熟练掌握 图 软件的使用；（ 4）有一定的 言编程经验或较强的自学能力。 第 2 章 本章标题 3 第 2 章 基于 软件开发方法理论 介 一种计算机表处理语言，是在人工智能科学领域广泛应用的一种程序设计语言。 谓内嵌式就是指 经集成到 件之中。使用 以直接调用几乎所有的 令。 言既具备一般高级语言的基本结构和功能，又具有一般高级语言所没有的强大图形处理功能，在 ，用户可十分方便地利用 程语言对 行二次开发，把自己日常工作中常用的某些操作以命令的形式添加到 ，然后用户就可以像使用 准命令一样使用新添加的命令以完成特定的操作。用户还可以直接增加和修改 令，随意扩大图形编辑功能，建立图形库，并对当前图形进行直接访问和修改。 言最典型的应用之一是实现参数化绘图程 序设计，包括尺寸驱动程序和鼠标拖动程序等。 如下特点 : 言是在普通 言基础上，扩充了很多适用于 用的特殊功能而形成的，是一种仅能以解释方式运行于 部的解释型程序设计语言。 言中的所有成分都是以函数形式给出的，它没有语句概念和其它语法结构。执行 序就是执行一些函数，再调用其它函数。 数据和程序统一表达为表结构，即 S 表达式，故可以把程序当作数据来处理，也可以把数据当作程序来执行。 言中的程序运行过程就是对函数的求值过程，是在对函数求值的过程中实现函数的功能。 言的主要控制结构是采用递归方式。递归方式的使用，使得程序设计变的简单易懂。 一种专门用来加速 序开发的程序软件，现已正式内嵌于 。作为新一代 言， 面兼容 提供一个全新的可视化集成开发环境。它拥有自己的窗口和菜单，但它们与 能离开 单独运行，如果用户想要使用 须首先与 的图形和命令窗口进行交互来响应程序的提示。当 业设计（论文） 控制权交给 ，如果 最小化了，那么用户需要手工来恢复和激活窗口，因为 能自动恢复 口。 序的结构特点 一般的 序的结构特点是这样的 : 的所有功能都是以表的形式调用内部函数或用户函数来实现的，其调用形式为 : (函数 名变元 1 变元 2 变元 变元 n) 括号里的每项之间用空格隔开，变元可以是常数、变量以及对其它函数的调用，我们把这种函数的调用形式称为表达式。表达式的书写规则是 : (1)前缀表示法。大多数计算机语言采用的是“中缀表示法”，而在 言中采用的是前缀表示法，既把运算符放在操作数之前，并把操作数 (调用函数的参数 )和运算符 (函数名 )用圆括号括起来。如 : (d(-(*) (2)表的第一个函数必须是函数名。若是数值，在作括号前应带单引号“”。 (3)函数名与第一变元之间 以及相邻两个变元之间必须用空格隔开，计算机把表的第一项认作函数名，其余各项认作函数的变元。 (4)要注意表达式中括号和定界符的匹配，这是程序中最常见的出错原因。 (5)不能使用多余的括号。例如 :(能写作 (*(。这时 将 2 认作函数名，因为没有这样的函数名而出现错误信息。应写作 :(*(6)除字符常数中的字母以外，符号名中的大小写字母是等效的。 在 序中可以用注释。注释以一个分号“ ;”为标志。 一种书写 非常的语言，变元之间可用一个或多个空格隔开，可以一行写多个表达式，也可以一个表达式分多行书写，为了使程序结构直观，便于阅读，层次清晰，一般使用缩排形式来编写程序。 载和运行 序 一个 序通常有两个相关的名称 :程序文件名和函数名。所有的 文件扩展名。在一个相同的 序文件中可以有一个或多个函数定义。要运行一个函数，定义该函数的 序文件必须被加载。 第 2 章 本章标题 5 对于很短的 只是由一个或两个表 组成，如简单的数值函数的运算等 )或用 数定义的简单用户函数，可以直接在 境中的命令提示符下直接输入即可，返回的结果就会立即显示在文本屏幕上。 而对于一般的 用程序，则需要采用文本编辑器进行编辑。编辑器可以随意的选择 (如 可以用记事本或写字板 )，当然最好使用那些能够检查相匹配的括号的编辑器，因为在 序中一对匹配括号是组成表的单元，有时很容易混乱，从而影响程序的运行。在编辑器下编辑好的 序，当回到 境下，用 数装载后就可以执行了，执行时如果程序中没有 数，系统便一边装载一边执行 ;如果由 数定义的命令或函数，装载后只需在命令提示符下再键入 n 函数定义的命令名即可运行相应的命令或函数。装载 件的命令如下 : ( 件名和选项的路径名必须包含在双引号中， 令和 数必须包含在圆括号中。如果不加圆括号，则 试图装载一个图形或一个字体文件，而不是装载一个 序文件。在 间不需要空格。 在屏幕的命令提示区显示函数名。 应当注意 :加载一个 序，在定义其路径时采用正斜杠 (/)。 也可以在菜单栏中的“工具”中选择“程序调入”，就会弹出一个选择对话框，选择要加载的文件，点击“ 钮，再点击“ 钮， 件就被加载了。 单的开发 如果 的标准菜单不包含用户经常使用的命令，那么，用户可以自定义菜单或者向菜单中添加所需的命令。 除 命令行外，用户对 主控界面 菜单都是通过菜单文件来定义的。用户可以修改菜单文件或创建自己的菜单。通过编辑菜单文件中的文本，可以定义菜单项的外观和位置。菜单项可以包含 令或 序。 建立用户菜单的具体步骤如下 : (1)确定所要增加的菜单功能，如绘图、编辑和显示等，以便在 找出相应的子菜单节。 (2)决定所要增加的菜单的位置，即决定菜单在屏幕上显示的位置或在图形输入的区域。 毕业设计（论文） (3)用文本编辑程序编辑用户自己的菜单文件，其文件扩展名必须是 后存在当前子目 录下。必须注意，用户若要想使用鼠标或其它定位设备，必须把 个菜单全部拷贝到自己的菜单文件中。这样才能保证不该变定位设备各按钮的定义。如果还想用数字化仪，还需将 的 4 个菜单的内容拷贝到自己的菜单文件中。否则，必须自己编写这四个菜单。 (4)编译用户菜单文件。格式如下 : 对话框中单击用户要编译的菜单文件名并拾取“确定”选项，系统开始编译。编译完成后，屏幕上会显示出用户菜单的内 容。选择其中的菜单项，就可实现用户定义的功能。 建立了用户菜单后，使用时往往要在不同的用户菜单或用户菜单与标准 单之间来回切换。切换的方法与上述编译的方法相同，只是在“菜单文件名”处键入需进入的菜单名并回车即可。如当前菜单是用户菜单，要进入 单，则可在“菜单文件名”处键入 回车。同理，用户的不同菜单之间也可以互相切换。 型的开发 单线型 简单线型的定义比较简单，它是由线段、空格、点或其组合构成的。其中线段用正数表示，空格用负数表示，点用 0 表示。 简单线型的定 义格式如下 : *线型名 ，线型描述 杂线型 复杂线型与简单线型相比多了文本字符串或图形文件 (复杂线型的定义格式为 : *线型名 ，线型描述 嵌入的文本字符串或形定义 , 在 定义了 、 种基本形，用第 2 章 本章标题 7 户可以直接引用这些形，也可以应用计算机系统中带 的标准形，还可以建立自己的形。在嵌入的语句中一定要指定形的来源，如 : 若要嵌入 件中的形 “表达为 : 复杂线型中带有设计形的形式如下 :方括号内是“形”名，形所在的文件名及放大缩小位置等参数。 形是 的一种特殊的对象，通常是由直线和圆弧组成的简单符号。形只占有很小的内存空间并且显示的速度非常快，非常适于作为符号或复杂线型的组成图案，形定义文件中，每个形都包括一个标题行和一行或者多行定义字节。形的定义有一种比较简单的方法，一般情 况下可用 令，可以根据需要在 界面上用线及圆弧等划出形的样式。 毕业设计（论文） 第 3 章 蜗轮蜗杆传动设计 轮蜗杆传动特点及失效形式 轮蜗杆传动特点 蜗轮蜗杆传动具有以下特点： 动力传动中一般 i=8100，在分度机构可以达到 1000。 承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构。 多齿啮合传动，故传动平稳，噪音很小。 轮蜗杆传动的失效形式 蜗杆传动的失效形式与齿轮传动基本相 同，有胶合、磨损、疲劳点蚀和轮齿折断。由于蜗杆传动啮合面之间的相对滑动速度大、效率低、发热量大，在润滑和散热不良时，胶合和磨损将成为主要的失效形式。而蜗轮无论在材料的强度和结构方面均较蜗杆弱，所以失效多发生在蜗轮轮齿上，设计时只需对蜗轮进行承载能力计算。 轮蜗杆类型 各种机械广为采用的蜗杆传动中，其蜗杆大多是圆柱形的。最为普通的是阿基米德蜗杆 (其端面齿形为阿基米德螺线 )，此外还有渐开线蜗杆 (其端面齿形为渐开线 )，圆弧齿圆柱蜗杆 (其轴剖面齿廓为凹圆弧 )。 在圆柱蜗杆中，阿基米德蜗杆和渐开线蜗杆统称普通 圆柱蜗杆。由于阿基米德蜗杆最为简单，且有关阿基米德蜗杆传动的一些基本知识，也适用于其它型式的蜗杆传动，故本文将以阿基米德蜗杆传动为例进行蜗杆传动的接触强度研究。 接触蜗轮蜗杆传动原理及实现方法 间交错轴斜齿轮传动基本原理 将一对任意螺旋角的斜齿轮安装成其轴线既不平行也不相交，就组成了交错轴斜齿圆柱齿轮传动，所以交错轴斜齿轮传动是用来传递空间两交错轴之间的运动和动力。就单个齿轮而言，就是一个斜齿圆柱齿轮。但由于交错轴斜齿轮传动两轴的相对位置不同，因此它们的传动特点也不同。 第 4 章 本章标题 9 如图 ( 示，有两个互不相交的轴线1轴线之间的夹角为 。假设两个轴线分别与一个圆柱齿轮相互固连，并且两齿轮绕轴线转动的角速度分别为1 I 点为轴线 在将两个分度圆半径分别为1个圆柱齿轮能够随两轴线等速转动。已知两平面1与两个分度圆柱分别相切，切线分别为1和2。由图可得，两个平面相互重合，两条切线交与点 I。设 为两个相互重合平面上的一条斜直线，它与切线1的夹角为1，与切线2的夹角为2。由图 (得到 : 12 图 3间交错轴斜齿轮传动图 如图所示，以角速度1w，使得齿轮 I 绕轴线1使得切平面1平面1带动斜直线 也朝1会给切平面2而带动切平面2平面2以角速度2中1、2为分度圆螺旋角。 在交错轴斜齿轮传动中，两齿轮的轮齿仅在法向啮合，因此正确啮合条件是两齿轮的法向模数为标准值。根据 : m a 可知两齿轮法向齿距相等。由 : 毕业设计（论文） 1 1 2 2 根据： 1112 2222 可得： 2 2 21 1 1co 由于齿轮传动过程中传动比与齿数成反比，所以得到： 1 2 2 2122 1 1 1c o sc o w z r 在1290o时： 1)由公式 (知，在传动比确定的情况下，可通过改变螺旋角的大小来改变两轮分度圆的直径，从而满足中心距地要求。在 两轮分度圆确定的情况下，可通过改变螺旋角的大小来满足传动比的要求 ; 2)可以改变螺旋角旋向的方法来改变从动轮的转向 ; 3)啮合传动时，除沿齿高方向有相对滑动外，沿齿长方向也有较大的相对滑动，因此轮齿易磨损，传动效率低。 4)两齿轮啮合传动时为点接触，故接触应力大，齿面容易压溃，从而使轮齿磨损加剧。 5)啮合传动时要产生轴向力，对轴承要求较高。 以上介绍的就是交错轴斜齿圆柱齿轮传动，两轴线的交错角为 : 12|在此公式当中，八与几分别代表两个斜齿轮的螺旋角。当两 轮的螺旋线方向相同时，即均为右旋或均为左右时，则八与几均用正值 (或均用负值 )带入 ;当两轮的螺旋线方向相反时，即一轮为右旋而另一轮为左旋时，则1与2中一个取正值，另一个取负值。 接触蜗轮蜗杆啮合传动基本原理 根据前面分析的空间交错轴斜齿轮传动原理。当满足一定的条件时，如式 (示，两齿轮齿面可由点接触变为线接触。关系式如下 : 第 4 章 本章标题 11 12120r r 即 两轮的公共包络面是具有零度齿形角的齿条齿面，相错角为基圆螺旋角之和，中心距为基圆半径之和。 如图 (示，当齿轮 1 的基圆螺旋角1b接近 90，而其分度圆直径试大大减小时，其每个轮齿可以在分度圆柱上绕几圈，形如蜗杆，因此称为蜗杆。以1为蜗杆齿面。此蜗杆与基圆螺旋角为2b的齿轮 2 齿面2还是以两基圆柱公切面 (Q)上的发生直母线 切，线接触共扼。以艺，为蜗杆齿面、以艺 2 做为蜗轮齿面，当轴交角12 90 时，构成了新型蜗轮蜗杆传动副。用以实现垂直交叉轴传动，在设计、加工、装配、传动、调隙等方面有诸多特点。 图 3直交叉轴直线接触共辆齿面 蜗杆齿面的产生原理 : 渐开螺旋线的螺旋升角为 ，基圆柱为半径为1面 Q 与基圆柱1L 为切平面 Q 上的一条直线，且 基圆柱上螺旋线相切于 M 点。蜗杆齿面1的形成可看做是直母线 基圆柱作等速旋转并同时作等速向上移动时，母线 运动轨迹就构成一个螺旋面，这个螺旋面就是我们所需要的蜗杆齿面。母线 端平面上描绘出一条渐开线。由此可知在垂直于蜗杆轴线的任意剖面内的截线都是渐开线，所以这个螺旋面称为渐开螺旋面，这种蜗杆称为渐开线 蜗杆。 渐开螺旋面的形成过程可以看作是直母线泪界 (与端面倾斜成 )绕一个圆柱 (基圆半径为 r )作等速旋转并且同时作等速向上移动时，母线 运动轨迹构成了一系列的直线簇，连接这些直线可形成一个螺旋渐开面。 毕业设计（论文） 由于蜗轮就是一个普通的斜齿圆柱齿轮，所以它的形成原理与普通的斜齿轮没有区别。发生面与基圆柱相切，直线 平面 Q,上的一条与轴线成角度的直线。当发生面Q 绕基圆柱做纯滚动时，直线 轨迹即为斜齿轮的齿廓曲 面。也就是我们所需要的蜗轮齿面。 将一对任意螺旋角的斜齿轮安装成其轴线既不平行又不相交，就可以组成不同的交错轴斜齿圆柱齿轮传动。而蜗轮蜗杆传动的交错角通常取，根据两轮的螺旋线方向相同时，交错角等于两个齿轮螺旋角之和，即 : 12而蜗杆的螺旋升角与基圆螺旋角之和为 90 ，得 : 1 2b 知蜗轮的基圆螺旋角2b等于蜗杆的螺旋升角 ，这样蜗轮与蜗杆轴线的交错角就为 90。 由以上分析可知，当把蜗轮与蜗杆啮合起来时，直线 重合，平面 Q 和 Q重合。由图 (以得出，蜗轮与蜗杆中心距为基圆半径之和，交错角1290 ，蜗轮与蜗杆的齿面为瞬时接触线为直线 )上的一段。满足新型蜗轮蜗杆线接触啮合传动的基本条件。只要选 择合适的中心距、齿数、模数，就能使得蜗轮蜗杆按照给定的传动比要求传动。这就是新型线接触蜗轮蜗杆啮合传动基本原理。 一对相互啮合的齿面，它们在整个啮合过程中，能够满足给定的运动要求并且相切，这样的一对齿面称为共扼齿面。需要满足的要求如下 : 1)为了使蜗轮蜗杆齿面始终保持相切，可知，接触点 M 为蜗轮蜗杆齿面的公共点，在该点两齿面有一条公法线。 2)为保证蜗轮蜗杆齿面连续相切，则在接触点 M 处两齿面的相对速度必须垂直于公法线。 第 4 章 本章标题 13 第 4 章 基于 蜗轮蜗杆参数化设计 涡轮机构在机械中广泛应用，其可以用来平 稳、准确地传递空间任意两轴间的运动和动力，机械效率高、使用寿命长、工作安全可靠。对涡轮渐开线齿廓曲线的设计基本上采用 2 种 计 算 机 辅 助 设 计 方 法 ： (1) 几 何 法 ， 即 通 过 渐 开 线 方 程( / b ;k k )编程直接生成渐开线齿廓，并通过镜像、阵列等几何要素编辑方法，实现涡轮建模，这种方法所建模型精度一般，只是形体上的近似，不能用于精确度、准确度要求较高的传动机构中，尤其是在计算机中进行三维造型，模拟装配的设计过程中，由于该种涡轮轮 齿齿廓只是近似的齿廓，在模拟装配过程中的干涉检查时，会造成干涉不确定的情况。因此，不能用于计算机模拟装配的设计中。 (2)范成仿真法，其采用参数化齿条范成加工涡轮，可以实现仿真生成渐开线圆柱涡轮齿廓。本文主要研究应用涡轮传动的范成原理，采用参数化齿条插刀动态仿真加工和包络生成渐开线外涡轮的实现方法。利用参数化齿条插刀，沿着外涡轮毛坯作纯滚动，动态仿真加工生成外涡轮齿廓，进而将其拉伸成三维渐开线圆柱涡轮。 进行 次开发的重要工具。 在人工智能学科领域广泛应用的一种程序设计语言， 言是嵌套在 部，将 言和 机结合的程序设计语言。 文介绍在 序设计方法形象地演示三维渐开线涡轮的生成过程。 开线蜗轮齿廓形成原理 图 4开线的形成 毕业设计（论文） 渐开线的形成：当一直线 圆周上作 纯滚动 时，其 上 任 一 点 K 的 轨 迹 为 该 圆 的 渐 开线。该圆称渐开线的基圆，其半径为1r，直线 为渐开线的发生线，角k 称为渐开线上点 K 的展角，如图 4示根据渐开线的形成原理和特性，渐开线圆柱齿轮齿廓的范成形成原理为：当一直线 S 及其固连在一端的直线L，同时沿基圆的圆周作纯滚动时，该直线 L 所包络出的曲线即为渐开线。直线 S 称为动瞬心线，直线 L 称为发生线如图 4示。一对齿轮啮合传动时，两轮的齿廓互为包络线。如齿轮插刀与毛坯模拟一 对齿轮传动，则可加工出与刀刃互为包络线的齿廓。刀刃为渐开线，则被加工齿轮的齿廓也为渐开线。由于在实际加工时，看不到刀具在各个位置形成包络线的过程，通常是使用齿轮范成仪来模拟演示齿轮的范成过程，范成仪上的齿条刀具作横向移动，范成仪上代表被切齿轮毛坯的图纸作定向转动，此时齿条刀具节线与图纸分度圆作纯滚动，如图 4示齿条刀具每移动一单位距离即在图纸上记录下齿条廓线，最后由一系列廓线形成的包络线即为被切齿轮的齿廓曲线。 图 4开线齿廓形成原理 图 4条插刀与蜗轮毛坯啮合 图 序设计方法及流程图 基于上述齿轮范成法原理，使用 言编制程序名为 用程序。首先在 加载该程序，然后运行名为 数，输入所需的参数后，程序将自行完成计算并在屏幕上自动演示渐开线齿轮范成过程。程序流程如图 4 (1)绘制齿条刀具齿廓 通过交互输入模数、齿数、齿轮宽度、齿轮轴径、腹板厚度（无轮辐结构时，输入齿轮宽度）轮毂端面半径和轮缘端面半径等参数后，计算分度圆直径齿顶圆直径、周节、齿根高；计算齿轮范成的步幅、计 算齿条轮廓上的坐标。为了显示范成过程设置不同图层、颜色。采用循环语句用多段线命令连续绘制 7 个梯形齿廓，然后闭合构成封闭的齿第 4 章 本章标题 15 条轮廓，并将其转换成面域（看成齿条插刀）。 图 4序流程图 (2)绘制齿轮齿顶圆 计算齿轮中心位置，以齿顶圆半径绘制圆，并将其转换成面域（看成齿轮毛坯）。 (3)范成齿廓 范成操作时，齿条刀具移动，齿轮毛坯作定轴转动。使用双循环编程，首先旋转齿轮单位转角 ，复制初始的齿条，每次水平增加一个步幅 / 180 ，然后将齿轮与齿条插刀进行布尔运算的差集运算（用齿轮减去齿条插刀），直到完成所有轮齿的范成。 (4)拉伸范成的齿廓 以齿轮宽度为高度将范成的齿廓拉伸成齿轮。 (5)切割齿轮两端面形成轮辐轮缘 创建右侧轮缘轮廓，并拉伸成锥台；创建右侧轮毂轮廓，并拉伸成锥台；将两锥台做差集运算形成右侧挖空的轮辐环形体。创建左侧轮缘轮廓，并拉伸成锥台；创建左侧轮毂轮廓，并拉伸成锥台；将两锥台做差集运算形成左侧挖空的轮辐环形体。用前面创建