基于UG的蜗轮蜗杆设计.pdfVIP

第 18卷 第 2期 高 等 职 业教 育 一 天 津 职 业大 学 学报 Vo1．18．No．2 2009 年 4 月 HigherVocafionalEducation--JournalofTianjinVocationalInstitute Apr．2009 基于UG的蜗轮蜗杆设计 李 媛 李 荣 (东华理工大学 ，江西 抚州 344000) 摘 要 ：产品建模技术是计算机辅助设计与制造(cAD／cAM)系统的核心技术。以UGNX作为支撑平台，创 建参数化的蜗轮蜗杆三维实体模型，为之后的装配设计、强度分析、仿真蜗轮传动的啮合过程、干涉检测、啮合特性 及表面特性进行更深入的分析提供了基础。 关键词 ：蜗轮蜗杆；参数化；UG 中图分类号 ：TH132．412 文献标识码 ：A 文章编号 ：1008—8415120091—02—0089—03 UGNX是美国EDS公司开发 的CAD，CA AM 蜗杆属轴套类零件，其基本几何结构是由不同的 一 体化软件，具有强大的参数化设计功能，在设计和制 轴段组成 ，轴上有轮齿、键槽、倒角 、退刀槽等结构；蜗 造业有着广泛的应用。它将参数化造型和特征造型思 轮属盘盖类零件，其主体部分为回转体，其上主要有轮 想有机地结合起来，用尺寸驱动或变量设计的方法定 齿、孔、肋 、键槽等结构。 义特征并进行类似的操作。UGNX尤其是在复杂曲面 2 蜗轮蜗杆建模过程 造型、复杂型面建模 中的功能是其它软件无法比拟的。 2．1 蜗杆参数化建模 蜗轮蜗杆传动具有结构紧凑、传动比大、传动平稳以及 本实例创建阿基米德蜗杆 ，各项参数为蜗杆轴向 在一定的条件下具有可靠的自锁性等优点，它广泛应 模数 in轴--2，蜗杆齿数zl=l，压力角 c~_-20o，螺旋线升角 用在机床、汽车、仪器、起重运输机械、冶金机械及其它 4。2355 ，分度圆直径26ram，齿顶圆直径 30mm，齿 机器或设备中。由于其齿廓形状复杂，目前国内外常用 根圆直径 21ram。 的CADC／AM软件都无法直接进行蜗轮蜗杆三维实体 2．1．1 创建蜗杆毛坯 的设计。UGNX借助 “规律曲线”、表“达式”工具及 “动 蜗杆主体是回转体，可利用UG的草图功能建立 态WCS”等功能可以建立复杂齿型曲线 ，但对于还不 如图1所示草图，UG中草绘的截面都是参数化尺寸 太熟悉UG的设计人员来说 ，UG相对于其它CAD软 驱动，在建立实体后仍可通过修改草图来改变实体结 件更为复杂，学习操作比较困难。 构与尺寸。通过 “旋转”、“倒斜角”功能实现实体造型， 本文以阿基米德蜗杆传动为例介绍蜗轮蜗杆参 如图2所示。 数化造型设计的过程，对其他复杂形体的三维参数化 建模具有重要的参考作用。 1 蜗轮蜗杆几何特征分析 蜗杆蜗轮传动是 由交错轴斜齿圆柱齿轮传动演 变而来的。蜗杆的每个轮齿可在分度圆柱面上缠绕一 图 1 草图 周以上，这样的齿轮外形像一根螺杆；为了改善啮合状 况，将蜗轮分度圆柱面的母线改为圆弧形，使之将蜗杆 部分地包住，并用与蜗杆形状和参数相同的滚刀范成 加工蜗轮，这样齿廓间为线接触，可传递较大的动力。 因而它具有螺旋传动的某些特点，蜗杆相当于螺杆，蜗 图2 蜗杆基体 轮相当于螺母，蜗轮部分地包容蜗杆。 2．1．2 创建蜗杆齿槽廓线 收稿 日期：2009--03--09 作者简介：李 媛(1970-)，女，江西临川人，东华理工学院数学与信息科学学院，讲师，工程师。