[发明专利]渐开线线接触锥蜗杆传动副的三维建模方法

权利要求书

1.一种渐开线线接触锥蜗杆传动副的三维建模方法，其特征在于，所述的渐开线线接触锥蜗杆传动副的三维建模方法包括步骤如下：

1)渐开线线接触锥蜗杆三维建模：

(1)在CATIA软件中新建一个零件，零件的坐标系即为锥蜗杆坐标系，将该坐标系设为S₁，即O₁-X₁,Y₁,Z₁；

(2)建立α面(109)；

(3)建立β面(110)；

(4)创建锥蜗杆三维模型；

2)渐开线线接触锥蜗轮三维建模：

(1)在CATIA软件中新建一个零件，零件的坐标系即为锥蜗轮坐标系,将该坐标系设为S₂，即O₂-X₂,Y₂,Z₂；

(2)建立α'面(211)；

(3)建立β'面(212)；

(4)创建锥蜗轮三维模型；

3)渐开线线接触锥蜗杆蜗轮装配。

2.按照权利要求1所述的渐开线线接触锥蜗杆传动副的三维建模方法，其特征在于，所述的建立α面(109)是指：

(1)由式(1)

其中，i₁、j₁、k₁分别是坐标轴X₁、Y₁、Z₁的方向向量，u_α是α面的参数，θ_α是α面的角度参数,是锥蜗杆齿面α的基圆半径,是锥蜗杆齿面α基圆螺旋线的螺旋升角,l_α是锥蜗杆齿面α基圆螺旋线起始点偏距；

令得到起始点坐标值0，-l_α，分别对应X₁,Y₁,Z₁轴的坐标值；

令得到直线参数方程，直线的斜率即为1号直线(101)的斜率；

创建平面I，它是Y₁Z₁平面的偏移平面，根据起始点X₁轴的坐标值确定平面I的偏移方向和偏移距离，即偏移方向为X₁正方向，偏移距离为蜗杆α面基圆半径

在平面I内绘制1号直线(101)，1号直线首端(10101)在Z₁轴负方向且在X₁Z₁平面上，与X₁Y₁面距离为l_α-P_α，P_α是齿面α的基圆螺旋线导程，根据确定1号直线(101)的斜率，即以Z₁轴正方向为始，直线与Z₁轴正方向在平面I内的顺时针夹角为1号直线(101)的长度为2d_1ca；

(2)令可得到基圆螺旋线方程，根据该方程得知螺旋线的旋向、螺距P_α和螺旋线上点的坐标，用于绘制螺旋线；

创建1号螺旋线(102)，1号螺旋线首端(10201)与1号直线首端(10101)重合，轴为Z₁轴，螺距为P_α，高度为L+3×P_α；根据确定1号螺旋线旋向；

创建2号螺旋线(103)，2号螺旋线首端(10301)与1号直线末端(10102)重合，轴为Z₁轴，螺距为P_α，高度为L+3×P_α，根据确定2号螺旋线(103)旋向，2号螺旋线(103)延伸方向为Z₁轴负方向；

(3)在平面I内绘制2号直线(104)，2号直线首端(10401)在Z₁轴负方向且在X₁Z₁平面上，与1号直线首端(10101)距离为(其中表示0.5ε向上取整，ε是瞬时接触齿数；2号直线首端(10401)相比1号直线首端(10101)远离X₁Y₁面，2号直线(104)斜率与1号直线(101)相同，以Z₁轴正方向为始，2号直线与Z₁轴正方向在平面I内的顺时针夹角为长度为2d_1ca，d_1ca是锥蜗杆小端处顶锥直径，2号直线末端(10402)与2号螺旋线(103)重合；

(4)以1号螺旋线(102)和2号螺旋线(103)为引导线，1号直线(101)和2号直线(104)为轮廓，利用软件中“网状曲面”的命令创建网状曲面I，网状曲面I经过所述的1)渐开线线接触锥蜗杆三维建模中(4)创建锥蜗杆三维模型中的步骤(3)的裁剪过程得到α面(109)。