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　　斜齿轮精确建模研究 摘 要：根据斜齿轮成形原理，在Pro/Engineer Wildfire 3.0中建立精确的斜齿轮模型，用于齿轮的有限元分析。 关键词：斜齿轮；建模；Pro/E；参数化 中图分类号：TB476 文献标识码：A 文章编码：1672-7053（2017）07-0156-03 Abstract：According to the principle of helical gear forming， an accurate helical gear model is established in Pro/Engineer Wildfire 3.0 for finite element analysis of gears. Key Words：helical gear； modeling； Pro/E； parameterization Pro/E软件广泛应用于机械设计、装配、系统仿真等领域。在当今众多的CAD软件中，Pro/E以其强大的三维处理功能、先进的设计理念和简单实用的操作而被许多设计者接受和推崇。Pro/E提供的程序化工具可实现参数化设计，人机交互输入设计参数，即可方便快速地生成新的零件模型。 Pro/E强大的接口功能使其与其他三维软件和各类分析计算软件可以直接进行数据转换或交流。 1 齿轮三维建模现状 齿轮传动是机械传动中最常见的传动方式之一，对齿?的强度计算也是齿轮设计中的重要组成部分。网上有很多的齿轮精确模型，但大都数只是对渐开线进行参数设计，其他细节没有充分考虑。目前我公司的齿轮都只进行静强度和疲劳强度的校核，而在有限元分析发展日趋完善的今天，齿轮的分析计算却没有能够介入，其中一个原因是没有建立精确的啮合齿轮副模型。在现有的模型中，由于变位系数的影响，齿轮齿形参数发生了变化，没有将其表达式加入模型的建立中，螺旋角也是粗略的画法，导致在装配中出现干涉无法进行有限元分析。只有精确的模型在有限元分析中才能得到更加准确的结果。 2 渐开线渐开线的形成原理 渐开线。 直线mn与基圆相切，在基圆上作无滑动的纯滚动，则直线mn上任意一点p的轨迹称为该基圆的渐开线。p点的轨迹坐标为： 2.2螺旋线的形成原理 一动点在圆柱面上绕圆柱轴线作等速螺旋运动，同时又沿轴向作等速直线运动，该动点的轨迹称为圆柱螺旋线。齿轮齿廓与分度圆相交的空间曲线所示。 由图可知：螺旋线在分度圆上展开到平面后就是与分度圆母线成一个角度的线段，夹角为齿轮的螺旋角。其圆柱坐标方程为： 3 斜齿轮模型创建过程 以左旋斜齿轮为例分析建模过程 3.1创建参数 进入Pro/E零件建模环境，创建基准平面（FRONT，RIGHT，TOP）、坐标系CS0（FRONT面为x―y面）和齿轮的中心线（RIGHT与TOP交线）。接着创建建模过程中所需的可输入参数，并输入数值。单击工具→参数，在弹出的窗口中点击左下角“+”输入下列参数，并输入数值： Mn 齿轮模数 z1 齿轮齿数 alphan 分度圆压力角 beta 螺旋角 b 齿轮宽度 han 齿顶高系数 cn 顶隙系数 xn1 径向变位系数 at 齿轮对安装中心距 z2 配对齿轮齿数 xn2 配对齿轮径向变位系数 以上所有参数均是法向参数。 3.2创建关系 点击工具→关系，在弹出窗口输入： alphat=atan（tan（alphan）/cos（beta）） mt=mn/cos（beta） a=（z1+z2）*mn/2/cos（beta） yn=（at-a）/mn xn=xn1+xn2 dyn=xn-yn d=z1*mt db=d*cos（alphat）

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