[发明专利]渐开面包络环面蜗杆及蜗轮的三维实体建模方法

权利要求书

1.渐开面包络环面蜗杆三维实体建模方法，包括下列步骤：

(1)、利用以下参数方程建立一条三维环面蜗杆螺旋线的扫掠路径：

x＝{a-[(1/2)×d₂×cos(θ/2)]-d₂×sin(θ₁/2·i)×sinθ₃}×cosθ₁

y＝{a-[(1/2)×d₂×cos(θ/2)]-d₂×sin(θ₁/2·i)×sinθ₃}×sinθ₁

z＝d₂×sin(θ₁/2·i)×cosθ₃

这里，x、y和z为三维直角坐标系的空间坐标，a为环面蜗杆与蜗轮的中心距，并且a＝(d₁+d₂)/2，d₁为环面蜗杆分度圆直径并且d₁＝k₁×a，k₁为环面蜗杆分度圆直径系数，d₂为蜗轮分度圆直径并且d₂＝2·a-d₁，θ为环面蜗杆包络蜗轮的工作角并且θ＝360×(z′+1)/z2，z′为蜗杆包围蜗轮的齿数，z₂为蜗轮齿数，并且z₂＝z₁·i，z₁为环面蜗杆头数，i为蜗轮蜗杆传动比并且i＝z₂/z₁＝θ₁/τ，θ₁为蜗杆匀速圆周运动角变量，τ＝θ₁/i，θ₃＝[(180°-τ)/2]-θ₂，θ₂＝90°-θ/2，其中z₁、z₂、d₁、d₂和θ₁为构型参数；

(2)、构建用于扫掠的截面轮廓特征模块；

(3)、在零件或部件环境中，分别构建环面蜗杆基本实体和用构建好的截面轮廓特征模块与环面蜗杆螺旋线的扫掠路径构建环面蜗杆轮齿实体；

(4)、按正确位置组合环面蜗杆基本实体和环面蜗杆轮齿实体并执行逻辑运算使二者融为一体；

(5)、环形阵列、修整得到完整的三维渐开面包络环面蜗杆实体。

2.根据权利要求1中所述的渐开面包络环面蜗杆的三维实体建模方法，其特征在于：采用MDT 6.0 VBA二次开发环境实现环面蜗杆螺旋线的构型。

3.根据权利要求1中所述的渐开面包络环面蜗杆的三维实体建模方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述的构建用于扫掠的截面轮廓特征模块的方法步骤为：

A：首先构建渐开面包络环面蜗杆产齿特征模型的创建环境；

B：构建斜齿渐开线产形齿的三维实体；

C：按要求截取一段产形齿轮齿的三维实体；

D：复制轮齿的渐开线边界，再定义为截面轮廓，生成渐开线截面轮廓特征模块。

4.根据权利要求1中所述的渐开面包络环面蜗杆的三维实体建模方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述的构建用于扫掠的截面轮廓特征模块的方法为：按渐开线的解析方程或参数方程式编程代入技术参数，绘制渐开线齿廓，完成产齿特征模型，定义特征模型的截面轮廓。

5.根据权利要求1中所述的渐开面包络环面蜗杆的三维实体建模方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述的构建用于扫掠的截面轮廓特征模块的方法步骤为：

A、利用MDT6.0中有国家标准规定的标准模数直齿圆柱齿轮参数模块，通过执行AMSHAFT3D命令和设置模数、齿数参数，编辑并截取、修整，可手动操作获得蜗轮齿廓的参数化草图模块；

B、用AMScript命令将上述命令和参数编辑成“wolun.scr”脚本文件，保存该文件；

C、在“辅助”下拉菜单的“脚本”栏中用“Script”命令运行“wolun.scr”脚本文件即可由计算机自动绘图获得参数化草图模块；

D、再完成产齿特征模型，定义特征模型的截面轮廓。

6.与权利要求1所述渐开面包络环面蜗杆配合传动的渐开面二次包络环面蜗轮的三维实体建模方法，包括如下步骤：

(1)、选择构建好的三维环面蜗杆螺旋线扫掠路径并从中间位置截取一段并定义为环面蜗轮齿槽的扫掠路径；

(2)、应用创建好的蜗杆齿廓的参数化草图模块、修改后定义为蜗轮轮齿齿廓，完成用于造型的截面轮廓和特征模型；

(3)、在零件或部件环境下，分别构建蜗轮基本实体和用构建好的蜗轮截面轮廓和环面蜗轮扫掠路径构建单齿槽；

(4)、复制一个构建好的渐开面包络环面蜗杆三维实体并将其截分成多段，并逐一将各段与蜗轮按实时传动的位置组合在单齿槽内并执行逻辑差运算，完成特征单齿槽的构建；

(5)、环形阵列特征单齿槽，修整即可完成渐开面二次包络环面蜗轮三维实体。