[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

摘要

本发明公开了渐开面包络环面蜗杆以及与之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，通过利用环面蜗杆螺旋线参数方程构建环面螺旋线的基础上实现了渐开面包络环面蜗杆的三维实体建模，并进而利用已建好的渐开面包络环面蜗杆完成与之配合传动的渐开面二次包络环面蜗轮的三维实体建模，它较好地解决了三维实体啮合时的交合问题，做到了建模准确，能达到理论精度值，构建的三维实体具有真实的运动型面，能为数控加工提供精确的坐标参数，是迈向渐开面二次包络环面蜗杆以及蜗轮数控加工的良好途径，并且构建方法通用性强，适用范围广，从而也能为后继的各种复杂的环面蜗杆力学性能研究，制造精度等方面的研究奠定良好的基础。

主权项

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。