ZA蝸輪蝸桿的主動(dòng)參數(shù)化精確3D數(shù)模設(shè)計(jì)

目前發(fā)現(xiàn)的一個(gè)很好的渦輪蝸桿參數(shù)化建模的例子，值得看看。畢竟業(yè)內(nèi)這樣的例子還很少

０ 引言

蝸桿傳動(dòng)由 于 傳 動(dòng) 平 穩(wěn)、振動(dòng)沖擊和噪聲很小、傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu) 緊 湊 且 易 實(shí) 現(xiàn) 自 鎖 等 優(yōu) 點(diǎn)，被 廣 泛 應(yīng)用于國防、冶金、造船、化工等行業(yè)［１］。

當(dāng)前，在各種三維工程軟件平臺(tái)上的蝸輪建模方法，都是利用特定截面齒廓根據(jù)一定的路徑掃描生成蝸輪齒面的。其共同點(diǎn)是截面齒廓都是漸開線，其不同點(diǎn)是掃描路徑各不相同。ＺＡ 蝸輪蝸桿傳動(dòng)在中間平面內(nèi)相當(dāng)于漸開線圓柱齒輪與齒條的嚙合傳動(dòng)，所以蝸輪齒面在中間平面內(nèi)確為漸開線齒廓。但 在 其他任何平面內(nèi)，蝸 輪 齒 面 已 不 再 是 漸 開 線 齒 廓，所 以使用漸開線齒廓沿某種路徑掃描生成齒面的方法缺乏依據(jù)。這些方法雖然簡單方便，但所生成的蝸輪實(shí)體模型在與蝸桿裝配時(shí)均發(fā)生齒面干涉，表明存在理論誤差，不適合進(jìn)行有限元分析。文獻(xiàn)［２］中，浙江大學(xué)學(xué)者根據(jù)蝸輪齒面理論方程用 ＶＣ＋＋編程計(jì)算一組插值點(diǎn)陣，然后反求雙三次 Ｂ樣條插值曲面的控制頂點(diǎn)，再將 求 得 雙 三 次 Ｂ 樣 條 曲 面 轉(zhuǎn) 入 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ建立蝸輪數(shù)字模型。該方法結(jié)果精確，但計(jì)算過程復(fù)雜，應(yīng)用者需要高級(jí)編程實(shí)現(xiàn)。文獻(xiàn)［３］通過在Ｓｏｌｉｄ－Ｗｏｒｋｓ中調(diào)用 ＡＰＩ函數(shù)，模仿實(shí)際加工蝸輪時(shí)蝸輪滾刀和蝸輪毛坯 的 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng)，通 過 實(shí) 體 布 爾 差 運(yùn) 算，仿真加工出蝸輪齒面。這種方法在理論上是正確的，但所得實(shí)體表面存在由歷次布爾運(yùn)算所產(chǎn)生的棱線，要達(dá)到有限元分析所需的精度，實(shí)體模型就會(huì)變得過于復(fù)雜，對(duì)計(jì)算機(jī)要求太高。在大中型三維工程軟件平臺(tái)上，直接快速建立精確的 ＺＡ 型蝸輪蝸桿傳動(dòng)數(shù)字模型，仍然是一項(xiàng)需要深入研究的課題。

ＣＡＴＩＡ 是法國達(dá)索公司的 ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ 一體化軟件，居世界 ＣＡＸ 領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，曲面造型功能獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。在 ＣＡＴＩＡ 中做出的實(shí)體和曲面可以直接混合使用，互 相 轉(zhuǎn) 化 或 提 取，可快速建立精確的三維模型。ＣＡＴＩＡ 已成為工業(yè)界的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，是歐洲、北美和 亞 洲 頂 尖 制 造 商 所 用 的 核 心 系 統(tǒng)。當(dāng) 前，在ＣＡＴＩＡ 及其他工程軟件平臺(tái)上構(gòu)造精確的 ＺＡ 蝸輪蝸桿裝配數(shù)模，對(duì)于 ＺＡ 蝸輪蝸桿傳動(dòng)的產(chǎn)學(xué)研領(lǐng)域具有重要意義。