[发明专利]一种基于平面规则曲线生成渐开线齿廓的齿轮建模方法

权利要求书

1.一种基于平面规则曲线生成渐开线齿廓的齿轮建模方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.建立齿轮建模数据库；对CATIA建模环境进行初步设置；设定建模所必须的知识管理定义变量库、公式及规则，包括参数树形视图设置、勾选设定值、输入公式；设定显示全部的结构树；定义CATIA中的规则曲线公式和齿轮参数化方程，包含齿轮基圆半径r_b、渐开线圈数n、渐开线起始角θ、起始角弧度值a₁；所述齿轮基本参数包含模数m、齿轮分度圆半径r、压力角a₂、齿根圆半径r_f、齿顶圆半径r_k、齿厚H、齿数Z；

S2.输入齿轮参数，生成基圆；在CATIA参数设置界面输入拟建模的齿轮初始参数，在XY面建立齿轮轮廓的圆；

S3.定义XZ面的规则曲线，定义YZ面的规则曲线；

S4.利用XZ面和YZ面生成的规则曲线混合成空间曲线；

S5.空间曲线投影到基圆面生成齿轮一侧齿廓线；

S6.输入齿轮基本参数生成齿轮齿廓线；

S7.将生成齿轮的参数进行定义，生成齿轮实体；

S8.对生成的齿轮实体模型的突兀部分进行倒圆、倒角处理，美化模型；

S9.将本次完成的齿轮建模整理存档形成齿轮模型设计数据库模板，供后续调用。

2.根据权利要求1所述的一种基于平面规则曲线生成渐开线齿廓的齿轮建模方法，其特征在于：所述步骤S1中，设定建模所必需的公式包含：

公式一：k＝2·n·PI

公式二：r＝m·z/2

公式三：rb＝r·cos(a₂)

公式四：rf＝r-1.25·m rk＝r+m

公式五：a＝`θ`·2·PI/(360·1deg)

公式六：x＝r·sin((k·t+a)·1rad)-r·k·t·cos((k·t+a)·1rad)

公式七：y＝r·cos((k·t+a)·1rad)+r·k·t·sin((k·t+a)·1rad)

其中：k表示n圈的弧度值；

PI表示圆周率；

公式六与公式七中的t表示n圈弧度值的修正系数，t的取值范围为0≤t＜1。

3.根据权利要求1所述的一种基于平面规则曲线生成渐开线齿廓的齿轮建模方法，其特征在于：所述步骤S4中，所述空间曲线生成规则满足下式：

x＝r×sinθ-r×θ×cosθ (1)

y＝r×cosθ+r×θ×sinθ (2)

X²+Y²＝Z² (3)。

4.根据权利要求1所述的一种基于平面规则曲线生成渐开线齿廓的齿轮建模方法，其特征在于：所述步骤S6中，输入的齿轮参数后还需通过对称、旋转、裁剪、阵列命令生成基本的齿轮齿廓。

5.根据权利要求1所述的一种基于平面规则曲线生成渐开线齿廓的齿轮建模方法，其特征在于：所述步骤S7中，定义齿轮参数后还需通过平移、旋转、多截面实体命令生成齿轮模型。