[发明专利]一种渐开线齿轮的建模方法

摘要

本发明公开了一种渐开线齿轮的建模方法，包括以下步骤：步骤1，输入齿轮参数；步骤2，建立渐开线和镜像渐开线；步骤3，通过插值方法将渐开线和镜像渐开线合并形成单齿轮廓线；步骤4，由单齿轮廓线生成齿圈外轮廓线；步骤5，建立齿轮前后表面轮廓；步骤6，建立齿轮侧表面轮廓；步骤7，在齿轮侧表面轮廓上生成三角网格，在齿轮前表面轮廓和齿轮后表面轮廓上进行狄洛尼三角剖分。该建模方法符合齿轮有限元分析的需求，生成的齿轮模型网格结构合理、质量较高，各部分表面点集采用单独的数据结构维护，有利于简化各种前后处理操作，可实现齿轮副或行星轮对齿、齿轮应力分布展示、齿轮应力变形分析等多种操作。

主权项

1.一种渐开线齿轮的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，输入齿轮参数；步骤2，建立渐开线，对生成的所述渐开线绕x轴做旋转变换，将旋转后的所述渐开线关于xoy平面生成镜像渐开线，所述渐开线和所述镜像渐开线构成单齿的左右边沿；步骤3，建立单齿轮廓线：通过插值方法将所述渐开线和所述镜像渐开线合并形成单齿轮廓线；步骤4，建立齿圈外轮廓线：建立与所述齿轮的齿数相同的单齿轮廓线副本，并依次对每个所述单齿轮廓线副本关于x轴做旋转变换，设每个所述单齿轮廓线副本的编号为id，则每个所述单齿轮廓线副本的旋转角为：其中，z为齿数；在各个所述单齿轮廓线副本之间做圆周插值，生成齿圈外轮廓线；步骤5，建立齿轮前后表面轮廓：根据系统给定参数分别生成轮沿内径轮廓、幅板内外径轮廓及轮毂内外径轮廓，将所述轮沿内径轮廓、所述幅板内外径轮廓及所述轮毂内外径轮廓与所述齿圈外轮廓线组合生成齿轮前表面轮廓和齿轮后表面轮廓；步骤6，建立齿轮侧表面轮廓：建立多个齿圈外轮廓副本，将所述齿圈外轮廓副本在z轴方向上做平移变换、并关于z轴做旋转变换，生成齿轮侧表面轮廓，位移大小s和旋转角度γ如下公式所示：其中，w为齿宽，aa为螺旋角，d为分度圆直径；步骤7，对所述齿轮侧表面轮廓生成三角网格，对所述齿轮前表面轮廓和所述齿轮后表面轮廓进行狄洛尼三角剖分。