[发明专利]一种基于共轭齿廓曲线作图法的精确圆柱蜗轮建模方法

权利要求书

1.一种基于共轭齿廓曲线作图法的精确圆柱蜗轮建模方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：确定蜗轮蜗杆滚刀的各尺寸值；

步骤2，根据步骤1的尺寸值，采用笛卡尔坐标系，蜗轮中心为坐标系原点，蜗杆滚刀轴线处于蜗轮上方且蜗杆滚刀轴线水平，蜗轮轴线为坐标系Z轴，蜗轮水平方向的直径为坐标系X轴，垂直方向的直径为坐标系Y轴，通过CAD软件的曲面功能中螺旋扫描/扫掠功能绘出一个与蜗轮啮合的180度范围蜗杆滚刀代表的蜗杆齿的蜗杆滚刀半齿曲面，蜗杆滚刀半齿曲面的进行曲面扫描/扫掠的截面基于蜗杆滚刀的截面形状，扫描/扫掠路径为蜗杆的螺旋线，蜗杆滚刀半齿曲面相对蜗轮位置按照加工时候的蜗杆滚刀实际位置；

步骤3，将蜗轮的两侧面的中心面作为基准面一，以基准面一为基准，在基准面一的前后Z轴方向做若干个均平行于基准面一的基准面二、基准面三……基准面N。

步骤4，将每个基准面对步骤2中的蜗杆滚刀半齿曲面与步骤3中的各基准面进行相交处理，获得各基准面上的蜗杆滚刀半齿的齿廓曲线形状；

步骤5，选择基准面一上进入二维草图，绘出蜗轮的生成节圆，与该节圆上方做一相切的水平直线，该直线为实际蜗轮展成法加工的蜗杆滚刀啮合的节线，在基准面一上的蜗杆滚刀齿廓曲线上取样若干点使用共轭齿廓曲线作图求解法获取若干个蜗轮的在基准面一上的共轭齿廓曲线的对应位置点，然后将若干点连接成一光滑曲线，该曲线即为蜗轮在本基准平面上的对应蜗杆齿廓曲线的共轭齿廓曲线；

步骤6，在其余基准面重复步骤5的过程；

步骤7，将所有基准面上蜗轮共轭齿轮曲线使用放样/混合曲面方法形成蜗轮关于蜗杆齿螺旋面的共轭齿廓曲面；

步骤8，旋转共轭齿廓曲面获得蜗轮的齿顶形状和两侧面与共轭齿廓曲面相交后形成封闭曲面，然后将该封闭曲面实体化，该实体即为蜗轮的一个齿槽体。或者通过阵列一个共轭曲面出形成蜗轮的齿峰的相邻齿面然后形成封闭曲面实体化成为一个蜗轮齿峰体；

步骤9，根据步骤1的尺寸建立蜗轮的实体，或者蜗轮齿下实体；

步骤10，阵列齿槽体/齿峰体，并与蜗轮的实体进行静态布尔运算切除齿槽或者进行合并实体即可形成蜗轮的精确模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于共轭齿廓曲线作图法的精确圆柱蜗轮建模方法，其特征在于：步骤1中，蜗轮蜗杆滚刀的各尺寸值根据蜗轮在展成法加工时的蜗轮蜗杆滚刀副的参数确定。