基于SolidWorks的锥齿轮精锻模具设计

针对锥齿轮的结构特点，确定了其精锻成形工艺，利用三维设计软件SolidWorks完成了锥齿轮模具和零件的几何形状设计，并进行了模具的运行过程的模拟，同时分析了精锻模具的工作过程和特点，与现行的加工工艺相比，既可减少原材料和能源消耗，降低制造成本，又可改善齿轮的机械性能，有实际应用价值。

0 引言

锥齿轮精锻工艺是指模锻齿轮时轮齿直接被锻出，齿面不再进行切削加工的精密模锻工艺。锥齿轮广泛应用于汽车、拖拉机、摩托车、坦克等的差速器中，应用面广，需求量大。用传统机械切削方式生产锥齿轮，速度慢、效率低、精度差。锥齿轮的热精锻成形技术已基本成熟，但在冷锻闭式成形技术方面，还有待进一步地改进和提高，采用冷精锻方法成形零件，可节约原材料，提高零件的力学性能，并能获得理想尺寸精度和表面粗糙度的制件，是一种高产、优质、低消耗的工艺技术，其经济效益十分可观?。但也存在变形抗力大，对模具和设备要求较高等问题。因此对锥齿轮冷精锻工艺及模具进行设计和分析十分必要的。

三维CAD系统有较好的造型工具，能实现"自顶向底"和"自底向顶"等设计方法，实现装配等复杂设计过程，使设计更加符合实际设计过程；三维造型系统能方便地与CAE系统相连，进行仿真分析；能提供数控加工所需的信息，实现CAD／CAE／CAPP／CAM的集成。基于三维CAD系统这些优点，本文利用SolidWorks三维设计软件来完成锥齿轮及其模具的设计。

l 锥齿轮精锻成形工艺

冷精锻是随着汽车工业而迅速发展起来的一种净成形工艺。精锻锥齿轮有连续的沿齿廓合理分布的金属流线和致密的组织，轮齿的强度、齿面的耐磨能力、热处理变形量和啮合噪声等都比切削齿轮的加工优越。齿轮材料为中高强度合金钢20Cr，其供应状态强度高、变形抗力大、塑性较差，存在加工硬化现象，难以进行大变形量的冷模锻成形。但若对毛坯进行充分软化退火处理，就可降低变形抗力和提高材料塑性指标。精锻锥齿轮的强度和抗弯疲劳寿命提高，热处理变形减少，生产成本降低。综上分析，决定采用冷锻成形工艺。其工艺过程为：下料一退火叶冷锻一精加工一检验一入库。冷锻成形前，要对坯料进行软化处理，在各道工序之间要进行退火处理，在冷锻前进行磷化处理。

2 模具设计

2．1 锻件

根据锥齿轮零件图及冷模锻工艺的基本要求，设计了齿轮锻件。分模面的位置选择在零件最大的外径处。在保证有效齿长的前提下，锥齿轮的大端留有冷锻成形工艺自然形成的过度圆角，如图1所示。

精锻锥齿轮的模具型腔都是曲面造型，形状比较复杂，为快速准确获得高质量的曲面形状，选用三维造型软件SolidWorks来完成模具和坯料的几何模型设计。由于锥齿轮的理论齿廓曲线为球面渐开线，不能展开成平面，给锥齿轮的三维造型带来极大困难。本文从背锥理论出发，结合渐开线方程和绘图软件中的造型命令，最大限度地实现了锥齿轮的真实三维造型，图2所示为锥齿轮零件的三维造型。图3所示为利用SolidWorks软件中的分型面、分型线等命令设计的锥齿轮成形模具，同时为锥齿轮工艺的数值模拟分析作准备。

2．2 模具结构设计

锥齿轮精锻模具的工作条件极其恶劣，因而对模具精度、强度、刚度以及寿命提出了更高的要求。模具的装配图如图4所示，其工作过程如下。用于普通液压机上对工件进行闭式模锻成形。工作时将毛坯放入

下凹模13空腔内，待毛坯放置好后，上模3下行；当上模3开始接触毛坯时，缩挤形成开始；随着上模3的继续下压，应力圈10由于受到压力作用，挤压下部的弹簧并随之下移，坯料进入封闭状态的模腔内，缩挤完成，开始镦挤成形阶段；上模3继续下移，至达到规定行程为止。上模回程后，下凹模13和应力圈10在弹簧8的作用下恢复初始状态。成形后的锥齿轮锻件在上顶杆19的作用下脱模，取走锻件，至此锥齿轮精锻成形过程完成。

齿形凹模是锥齿轮精锻成形最关键的零件，它的精度决定锥齿轮锻件的精度。齿形凹模的强度和寿命不仅要从所用材料上来考虑，更要从凹模的结构设计上来保证。为了提高齿形凹模的强度，采用组合式结构。采用浮动的上模芯和浮动的下组合模套结构，使锻件在封闭的环形模腔中变形，锻件无飞边，径向尺寸精度高。由于锻件无飞边，水平投影面积(锻造面积)小，所需的锻造力小，降低了压力机吨位。由于采用浮动模结构，浮动模形成的凹腔较深，确保上下模导向准确。此模具利用弹簧实现压边，实现闭式模锻。

3 精锻模具3D模型

SolidWorks是一款功能强大的CAD软件。在完成产品三维造型的基础上，还能实现模型的动态可视化，对模具的装配过程、拆卸过程和运行过程进行模拟。锥齿轮精锻模具的三维造型如图5所示，通过对锥齿轮模具进行了干涉检查和运动仿真，及早发现了设计过程中出现的问题，并对相关零件进行了改进。最后生成了装配体和零件的二维工程图纸。

4 结束语

采用精锻工艺生产齿轮，既可减少原材料和能源消耗，降低制造成本，又可改善齿轮的机械性能。根据锥齿轮精锻成形工艺，设计了锻件的合理形状。利用SolidWorks三维设计软件完成了锥齿轮工件及精锻模具的三维实体建模，通过对模具运动过程的模拟，能够及早发现设计问题，有利于快速发现问题改进结构设计，从而实现精锻模的快速设计，为精锻工艺的数值模拟等研究工作奠定基础。

齿轮和传动装置

外文资料译文齿轮和齿轮传动装置外部直齿圆柱齿轮是直齿圆柱齿轮沿轴线切割。齿轮传动在平行轴之间传输。牙齿加载无轴向推力。在中等速度时表现优良，但在高速运动下往往会有很大的噪声。轴旋转方向相反。内啮合圆柱齿轮为传输运动之间的平行轴提供紧凑的驱动安排使其旋转方向相同。螺旋齿轮是圆柱齿轮的齿和轴线成一定角度切割。在轴旋转方向相反之间提供河，与直齿圆柱相比具有优越的负荷承载能力和安静性。牙齿负载产生轴向推力。交错轴斜齿轮是非平行的轴线啮合在一起的螺旋齿轮。直齿锥齿轮的牙是径向朝着顶点，并且是锥形的形式。由于设计为在交叉的轴上操作，锥齿轮常用于连接两轴上相交的轴。所述轴之间的角度等于啮合齿的两个轴之间的角度。轴向推力负荷下开发趋于分离齿轮。螺旋伞齿轮具有弯曲斜齿彼此接触平滑并逐渐从一个齿的一端到另一端。齿间啮合类似于直齿锥齿轮，但是使用过程中更顺畅，更安静。左手螺旋牙倾斜远离轴反时针方向找小齿轮的小端或齿轮的面，右边的牙齿倾斜远离轴顺时针方向。小齿轮的螺旋的手总是相反的齿轮并常用于用于识别所述齿轮对的手。用于连接两轴相交上轴与直齿锥齿轮。螺旋角不仅不影响平滑性和操作的静音性或效率，而且不影响产生的推力负荷的方向。从所述小齿轮的大端观察时左手螺旋齿轮驱动顺时针创建一个轴向推力趋向于移动小齿轮脱离啮合。零度锥齿轮具有弯曲的齿位于在大致相同的方向为直伞齿，但应被认为是螺旋伞齿轮与零螺旋角。准双曲面锥齿轮是螺旋锥齿轮和蜗轮之间的交叉。双曲线锥齿轮的轴是不相交也不平行的。轴线之间的距离被称为偏移。偏移允许减持比例较高的比与其它锥齿轮相比是可行的。准双曲面锥齿轮具有弯曲斜齿在其上的接触开始逐渐并连续从齿的一端到另一端。蜗轮用于在轴之间成直角传输，即不位于一个共同的平面，有时以连接轴在其它角度之间的运动。蜗轮具有线的齿面接触，并且用于电力传输，但比值越高效率越低。齿轮术语的定义————以下术语通常适用于各类齿轮：有源面宽度为使与配合齿轮接触的齿面宽度的尺寸。补遗是节圆和齿的顶部之间的径向或垂直距离。动作的弧是通过从与配合齿到接触终止点的第一个接触点的齿行进的节圆的圆弧。动作弧做法是弧通过从与配合齿的间距点的第一个接触点的齿行进的节圆的圆弧。衰退弧是通过从它与配合齿在节点，直到接触停止接触的齿行进的节圆的圆弧。轴向间距是平行于相邻的齿的对应边之间的轴线的距离。。

SW画齿轮方法简介2

S O L I D W O R K 精确的绘制齿轮的方法有有许许多多人人还还不不知知道道怎怎么么运运用用S S O O L L I I D D W W O O R R K K 去去绘绘制制比比较较逼逼真真的的齿齿轮轮。。其其实实S S W W 绘绘齿齿轮轮是是比比较较简简单单的的了了。。在在机机械械制制图图中中我我们们都都学学过过怎怎么么用用手手工工去去绘绘制制齿齿轮轮的的方方法法，，在在S S W W 软软件件里里也也是是一一样样的的运运用用；；也也许许多多人人都都已已忘忘掉掉手手工工是是怎怎么么绘绘制制齿齿轮轮的的了了，，没没有有关关系系了了现现在在我我带带大大家家回回顾顾一一次次吧吧！！第一步：要是设计齿轮的话必须掌握齿轮的相关知识（查看相关书籍），下面是齿轮的一些常数关系式：

图中说明一下：这图中的基圆?56.4和齿根圆?56.25尺寸比较接近,在图中不易看出、请放大就能看清楚，为了区分基圆为构造线及虑线：左图绘法如下：（1）连接OA并取中心点O1为圆心，O1A为半径作弧交于基圆于 B点。

（2）以B 点为圆心，BA为半径作弧，在顶圆与基圆之间得到CD 弧。即为所求齿形的一部分；（3）在基圆与根圆之间，没有什么要求、只要作径向线就可以了；并以r=0.2m (m为模数)的小圆弧与根圆光滑相连即可得到半边齿形。注意点：做到这一步时，大家有没有发现到r=0.2m不能被执行，我们要在这里用剪切命令把基圆剪掉还要把根圆也要剪掉一部分；这时我们以然不能圆弧，我们只有不作基圆与根圆的径向（如果作了再把它删除掉）。直接弧CD与根圆作r=0.2m的圆角就可以了。大家知道为什么会出现这种现象呢！这里面可有很深的机械专业知识在里面哦！！大家只要深入的研究下去就会发现模数m、齿数Z、基圆J以及根圆的关系。设计可不是乱来的哦！！！要是不想自己研究一下，那就在网上找问答吧！（4）画好了齿形的一半，另一半用镜像命令可以了；先要作好齿距的弧线360o/40等于9o再取弧度的四分之一就是另一半弧了（见左图），再把一些不要的线全删掉。

SolidWorks渐开线圆柱斜齿轮画法

SolidWorks渐开线斜齿圆柱齿轮画法斜齿圆柱齿轮是现代机械传动机构上一种常见的零件。与直齿圆柱齿轮相比，普通的直齿轮沿齿宽同时进入啮合，因而产生冲击振动噪音，传动不平稳。斜齿圆柱齿轮传动则优于直齿，且可凑紧中心距用于高速重载。在SolidWorks的三维建模中，斜齿轮较之直齿齿轮更为复杂。操作上的重点在于齿轮另一端面基准面上复制齿形轮廓，并旋转给定角度，然后两错开给定角度的齿廓放样成形。下面以一实例来介绍SolidWorks渐开线斜齿圆柱齿轮的画法。斜齿圆柱齿轮有关参数：(本文长度单位：mm) 法向模数m=6，齿数z=20，压力角α=20°，螺旋角γ=22°，节圆d'=129.56，齿顶圆d=141.56，齿根圆d''=114.56，齿厚p=8.323。建模步骤： 1、画出渐开线齿形轮廓本例采用渐开线齿形的近似画法。将齿根圆、节圆和齿顶圆画出后。基于渐开线齿形的成形原理，先用等距功能画出二分之一齿厚的辅助线B，作圆心O至C点的辅助线OC，作与直线OC成直角的辅助线CD，作与直线CD成压力角20的辅助线CE，作与直线CE垂直且与圆心O连接的辅助线OF，直线OF即为形成渐开线的基圆的半径。以CF距离为半径作一圆，如图1所示。

图1 将在F为圆心的圆进行裁剪，保留齿顶圆与齿根圆之间的圆弧线段MN，MN即为近似的渐开线齿形，如图2所示。

图2 沿圆中心垂直线镜像弧线MN，生成与之反向的弧线M…N?，如图3所示。

图3 用“绘制圆角”倒俩齿根圆角R1，裁剪去掉多余线段，生成近似渐开线齿形，如图4所示。

图4 2、复制齿形轮廓到斜齿轮的另一端面通过重新绘制齿根圆，裁剪多余线段，生成渐开线齿形一个轮廓封闭区域，如图5所示。

锥齿轮的参数创建

3.3锥齿轮的创建锥齿轮在机械工业中有着广泛的应用，它用来实现两相交轴之间的传动，两轴的相交角一般采用90度。锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上，轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小，本节将介绍参数化设计锥齿轮的过程。 3.3.1锥齿轮的建模分析与本章先前介绍的齿轮的建模过程相比较，锥齿轮的建模更为复杂。参数化设计锥齿轮的过程中应用了大量的参数与关系式。锥齿轮建模分析（如图3-122所示）：（1）输入关系式、绘制创建锥齿轮所需的基本曲线（2）创建渐开线（3）创建齿根圆锥（4）创建第一个轮齿（5）阵列轮齿图3-122锥齿轮建模分析 3.3.2锥齿轮的建模过程 1．输入基本参数和关系式

（1）单击，在新建对话框中输入文件名conic_gear,然后单击；（2)在主菜单上单击“工具”→“参数”，系统弹出“参数”对话框，如图3-123所示；图3-123 “参数”对话框（3）在“参数”对话框内单击按钮，可以看到“参数”对话框增加了一行，依次输入新参数的名称、值、和说明等。需要输入的参数如表3-3所示；名称值说明名称值说明 M 2.5 模数DELTA___分锥角 Z24齿数DELTA_A___顶锥角 Z_D45大齿轮齿数DELTA_B___基锥角 ALPHA20压力角DELTA_F___根锥角B20齿宽HB___齿基高 HAX1齿顶高系数RX___锥距 CX0.25顶隙系数THETA_A___齿顶角 HA___齿顶高THETA_B___齿基角 HF___齿根高THETA_F___齿根角 H___全齿高BA___齿顶宽 D___分度圆直径BB___齿基宽 DB___基圆直径BF___齿根宽

圆锥齿轮传动

§8-12 圆锥齿轮传动

§8-12 圆锥齿轮传动 ◆用来传递两相交轴之间的运动和动力的。一、圆锥齿轮(Bevel gear)传动的应用和特点 1. 应用及分类曲齿斜齿直齿◆曲齿圆锥齿轮常用于高速重载的传动中，如：汽车、飞机和拖拉机等的传动机构中。

2. 特点齿廓特点：球面渐开线。啮合时，两齿轮的锥顶重合（分度圆锥共顶）。 ◆轮齿分布在截圆锥体上，齿形从大端到小端逐渐减小； ◆取大端参数为标准值； ◆圆锥齿轮两轴之间的夹角可根据传动的需要任选，多取 =90o。 ◆正确啮合条件：大端模数和压力角分别相等，分度圆锥共顶。

二、背锥与当量齿数 1. 背锥（Back cone 辅助圆锥）：过锥齿轮大端，母线与锥齿轮分度圆锥母线垂直的圆锥体。

2. 当量齿轮和当量齿数以背锥的锥距r v 为分度圆半径，以圆锥齿轮大端的模数为模数，以圆锥齿轮压力角为压力角的圆柱齿轮。当量齿轮：当量齿数z v ：指当量齿轮的齿数。 z v 一般不是整数,也不需圆整●可将直齿圆柱齿轮的某些原理近似应用于圆锥齿轮 ?计算重合度 cos cos v v r mz mz r δδ===22 cos v z z δ?=v z z ?>min min cos v z z δ =?最少齿数：

2. 分度圆直径： 3. 传动比∑=???→090三、直齿圆锥齿轮传动的基本参数和几何尺寸的计算 1. 基本参数： m<1mm , h a *=1, c *=0.25 m>1mm , h a *=1, c *=0.2 α=20? 正常齿 h a *=0.8, c *=0.2 短齿11 sin d R δ=222 2sin d R δ=1222122111 sin =sin z d i z d ωδωδ===1212 ctg tg i δδ==

solidworks齿轮工程图画法

1、利用SolidWorks自带插件 “Toolbox”生成齿轮对于出图与用于运动模拟的用户,可以用简化的“渐开线”齿轮代替,这样不但可以大大简化建模的时间,而且可以充分利用现有的计算机资源。在SolidWorks 的Toolbox插件中就有齿轮模块,下面就具体介绍一下这种方法。 (1)首先在插件中打开Toolbox插件,如图1所示。点击“确定”就可以在右边的“任务窗格”设计库中找到“Toolbox”了,如图2所示。 (2)目前虽然在“GB”中还没有齿轮,但就是可以用其她标准中的齿轮代替。下面就以“AnsiMetric”标准为例,介绍Toolbox中调用齿轮的方法。在Toolbox的目录中通过“AnsiMetric”→“动力传动”→“齿轮”,在这里系统已经给出了常用的齿轮形式, 我们需要哪种形式的齿轮就可以生成哪种,如圆

柱直齿轮,这里翻译成了“正齿轮”。具体参数设置,如图3所示。 (3)通过一系列的设置,我们就可以得到想要的齿轮了,如果还达不到自己的要求,就可以在现有的齿轮基础上进行修改。如要孔板形式的齿轮,就可以用一个“旋转切除”命令与一个“拉伸切除”命令完成。具体操作如图4所示。接着再添加几个孔,如图5所示。

(4)这样这个齿轮就差不多完成了,如果用户齿轮有其她的形式,当然可以自己再做进一步的修改。修改完以后就可以保存了。注意这里建议用“另存为”,因为直接点击保存,系统会自动保存到Toolbox配置的路径中去,那就会添加不必要的麻烦。当然如果就想保存到Toolbox的配置路径,那么就直接保存即可。Toolbox的配置路径更改有很多方法,如可以在“选项”→“异型孔向导/Toolbox”→“配置”,也可以在菜单中找到,还可以在“设计窗格”→“设计库”→“预览

二级圆锥圆柱齿轮减速器(带式输送机传动系统)

一、机械设计课程设计任务书设计带式运输机传动装置（两级锥齿轮—斜齿圆柱齿轮减速器）一、总体布置简图二、工作条件： 1.连续单向运转。 2.载荷平稳。 3.两班制。 4.结构紧凑。 5.工作寿命5年。三、工作机输入功率：2.85 KW工作机输入转速：80 rpm 四、设计内容： 1、电动机选择与运动参数的计算； 2、齿轮传动设计计算； 3、轴的设计； 4、滚动轴承的选择； 5、键和联轴器的选择与校核； 6、装配图、零件图的绘制； 7、设计计算说明书的编写；五、设计任务 1、绘制减速器装配图1张。 2、绘制减速器零件图1-2张。 3、编写设计说明书一份。

计算与说明主要结果二、电动机的选择 1、电动机转速的确定工作机转速：80rpm 锥齿轮圆柱齿轮减速器传动比范围一般为i=10～25最大值为：40 故电动机转速应在in n d =范围内即：800～2000 rpm 最大值：3600rpm 根据电动机的选择原则应选择：Y 系列三相笼型异步电动机 2、电动机功率的确定查《机械设计课程设计》表12-8 名称数量效率代号斜齿圆柱齿轮 1 0.94~0.99 1 锥齿轮 1 0.92~0.98 N 2 联轴器 2 0.95~0.995 N 3 轴承 4 0.98 N4 卷筒 1 0.94~0.97 N5 计算得传动的装置的总效率：52 42321n n n n n n ????=∑ 8949936.06494977 .0max min ==∑∑ηη 工作机输入功率：kw P w 85.2= 所需电动机输出功率为a w d P P η=算得：1843803.33880063.4max max ==d d P P 即：电动机转速：800~2000rpm 最大值：36000rpm 电动机功率：3.1843803~403880063 查《机械设计课程设计》表12-1（机械设计课程设计手册P173）最后确定电机Y 系列三相异步电动机，型号为Y112M-4，额定功率4kW ，满载转速=m n 1440r/min 。三、传动系统的运动和动力参数计算 1、分配各级传动比电动机满载转速=m n 1440r/min 。工作机主动轴转速：rmp n w 80= 总传动比1880 1440 == =w z n n i m 查书得推荐值：z i i 25.01≈，且31≤i ，同步转速为 1440r/min 确定电机Y 系列三相异步电动机，型号为Y112M-4，额定功率4kW ，满载转速 =m n 1440r/min 。 31=i ，62=i

SolidWorks渐开线齿轮的绘制方法

现在中国使用SolidWorks软件的用户越来越多，对于一些初学者，在齿轮的绘制过程中会遇到很多问题。本文笔者就是针对这一主题而写，希望对那些还处于齿轮建模迷惑中的读者有一些抛砖引玉的作用，提高设计者的软件使用水平，开拓一条新的设计思路。阅读本文前，读者朋友应当先完成SolidWorks基本模块的学习，或者是有一定的软件使用经历和基础。一、明确设计目的齿轮在机械传动设计中是重要的传动零件，它有很多其他传动机构无法比拟的优点，如传动效率高(一般在0.9以上)，传动平稳(斜齿轮尤为突出)，传动力矩大，准确的瞬时传动比，寿命长，而且可以改变传动方向等，这些优点决定了齿轮在动力传动和运动传动中占有不可动摇的地位。一般齿轮的齿廓都是渐开线，那么如何在SolidWorks中绘制渐开线呢?在开篇之前先请读者思考一个问题：为什么要绘制精确的“渐开线”齿轮呢?是为了做运动模拟?出2D 的工程图?到C N C里进行加工?还是作为CAE的分析模型呢? 当然，如果我们的目的不同，那么我们的齿轮就有不同的绘制方法。请看下面的详细讲解。二、简化齿轮的绘制 1.利用SolidWorks自带插件 “Toolbox”生成齿轮对于出图和用于运动模拟的用户，可以用简化的“渐开线”齿轮代替，这样不但可以大大简化建模的时间，而且可以充分利用现有的计算机资源。在SolidWorks的Toolbox插件中就有齿轮模块，下面就具体介绍一下这种方法。 (1)首先在插件中打开Toolbox插件，如图1所示。点击“确定”就可以在右边的“任务窗格”设计库中找到“Toolbox”了，如图2所示。

(2 )目前虽然在“GB”中还没有齿轮，但是可以用其他标准中的齿轮代替。下面就以“AnsiMetric”标准为例，介绍Toolbox中调用齿轮的方法。在Toolbox的目录中通过“AnsiMetric”→“动力传动”→“齿轮”，在这里系统已经给出了常用的齿轮形式，我们需要哪种形式的齿轮就可以生成哪种，如圆柱直齿轮，这里翻译成了“正齿轮”。具体参数设置，如图3所示。 (3)通过一系列的设置，我们就可以得到想要的齿轮了，如果还达不到自己的要求，就可以在现有的齿轮基础上进行修改。如要孔板形式的齿轮，就可以用一个“旋转切除”命令和一个“拉伸切除”命令完成。具体操作如图4所示。接着再添加几个孔，如图5所示。

solidworks齿轮画法

1、首先新建一个零件。选择拉伸凸台/基体选项卡，选择前视基准面，绘制直径490的齿顶圆。退出草图，点击两侧对称拉伸，输入拉伸厚度为140mm.如图1 图1 2、点击草图选项卡，选择第一步拉伸实体的任意平面，绘制直径470mm的齿根圆，和直径449.50mm的分度圆，并将分度圆变为构造线。点击齿顶圆，再点击草图选项卡下的转换实体引用(如图2)。再点击齿顶圆，变为构造线(如图3)。图2图3 3、绘制渐开线：选择“样条曲线”中的“方程式驱动的曲线”，方程式类型为“参数性”。输入以下函数：X t=d b/2?(t?sin(t)+cos(t)), Y t=d b/2/2?(sin(t)?t?cos(t)),这里d b= 441.656mm,t为极坐标角度(单位为弧度)t1=0,t2=1。单击确定按钮(如图4). 4、绘制中心线，以此中心线为镜像轴，对渐开线镜像(如图5)。 5、添加约束：按住ctrl键，选择上渐开线和分度圆，添加重合约束，同理，为下渐开线跟分度圆，使之重合。再添加约束，使中心线始终作为两个渐开线的中线。对分度圆上渐开线添加尺寸约束，长度为15.70mm。修剪多余的线条，只保留齿槽轮廓线。对齿根圆

与渐开线倒角，半径为3.80mm(如图6)。退出草图，选择完全贯穿(如图7)。图5 图6 图7 6、圆周阵列齿槽：选择圆柱面为阵列基准，阵列特征为齿槽，阵列数为47，按回车键。图4

7、切辐板：点击拉伸切除选项卡，选择圆柱面为基准面，绘制直径200mm和直径400mm 的圆(如图8)，退出草图，拉伸切除深度为30mm生成一面辐板。选择镜像实体，镜像平面选择前视基准面，镜像特征为刚生成的辐板，点击确定，生成另一面的辐板。 8、打辐板孔：选择拉伸切除，基准面为圆柱面，绘制直径300mm构造线圆，在构造线圆上绘制直径50mm的圆，退出草图，拉伸厚度为完全贯穿(如图9)。 9、阵列辐板孔：数目为6个(如图10)。 10, 轴孔跟键槽：选择拉伸切除，基准面为圆柱面，绘制如(图11)所示尺寸，退出草图，切除厚度为完全贯穿。 11、最终三维图如图12. 图8 图9 图10 图11

solidworks齿轮工程图画法

1.利用SolidWorks自带插件 “Toolbox”生成齿轮对于出图和用于运动模拟的用户，可以用简化的“渐开线”齿轮代替，这样不但可以大大简化建模的时间，而且可以充分利用现有的计算机资源。在SolidWorks 的Toolbox插件中就有齿轮模块，下面就具体介绍一下这种方法。 (1)首先在插件中打开Toolbox插件，如图1所示。点击“确定”就可以在右边的“任务窗格”设计库中找到“Toolbox”了，如图2所示。 (2)目前虽然在“GB”中还没有齿轮，但是可以用其他标准中的齿轮代替。下面就以“AnsiMetric”标准为例，介绍Toolbox中调用齿轮的方法。在Toolbox的目录过“AnsiMetric”→“动力传动”→“齿轮”，在这里系统已经给出了常用的齿轮形式，我们需要哪种形式的齿轮就可以生成哪种，如圆柱

直齿轮，这里翻译成了“正齿轮”。具体参数设置，如图3所示。 (3)通过一系列的设置，我们就可以得到想要的齿轮了，如果还达不到自己的要求，就可以在现有的齿轮基础上进行修改。如要孔板形式的齿轮，就可以用一个“旋转切除”命令和一个“拉伸切除”命令完成。具体操作如图4所示。接着再添加几个孔，如图5所示。

(4)这样这个齿轮就差不多完成了，如果用户齿轮有其他的形式，当然可以自己再做进一步的修改。修改完以后就可以保存了。注意这里建议用“另存为”，因为直接点击保存，系统会自动保存到Toolbox配置的路径中去，那就会添加不必要的麻烦。当然如果就想保存到Toolbox的配置路径，那么就直接保存即可。Toolbox的配置路径更改有很多方法，如可以在“选项”→“异型孔向导/Toolbox”→“配置”，也可以在菜单中找到，还可以在“设计窗格”→“设计库”→“预

Solidworks齿轮画法

SolidWorks渐开线齿轮的绘制方法 SolidWorks, 渐开线齿轮, 绘制SolidWorks, 渐开线齿轮, 绘制一、明确设计目的齿轮在机械传动设计中是重要的传动零件，它有很多其他传动机构无法比拟的优点，如传动效率高(一般在0.9以上)，传动平稳(斜齿轮尤为突出)，传动力矩大，准确的瞬时传动比，寿命长，而且可以改变传动方向等，这些优点决定了齿轮在动力传动和运动传动中占有不可动摇的地位。一般齿轮的齿廓都是渐开线，那么如何在SolidWorks中绘制渐开线呢?在开篇之前先请读者思考一个问题：为什么要绘制精确的“渐开线”齿轮呢?是为了做运动模拟?出2D 的工程图?到C N C里进行加工?还是作为CAE的分析模型呢? 当然，如果我们的目的不同，那么我们的齿轮就有不同的绘制方法。请看下面的详细讲解。二、简化齿轮的绘制 1.利用SolidWorks自带插件 “Toolbox”生成齿轮对于出图和用于运动模拟的用户，可以用简化的“渐开线”齿轮代替，这样不但可以大大简化建模的时间，而且可以充分利用现有的计算机资源。在SolidWorks的Toolbox插件中就有齿轮模块，下面就具体介绍一下这种方法。 (1)首先在插件中打开Toolbox插件，如图1所示。点击“确定”就可以在右边的“任务窗格”设计库中找到“Toolbox”了，如图2所示。

锥齿轮计算

锥齿轮计算公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

3.3.2 主减速器锥齿轮的主要参数选择 a)主、从动锥齿轮齿数z 1和z 2 选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素；为了啮合平稳、噪音小和具有高的疲劳强度，大小齿轮的齿数和不少于40在轿车主减速器中，小齿轮齿数不小于9。查阅资料，经方案论证，主减速器的传动比为，初定主动齿轮齿数 z 1=6，从动齿轮齿数z 2 =38。 b）主、从动锥齿轮齿形参数计算按照文献[3]中的设计计算方法进行设计和计算，结果见表3-1。从动锥齿轮分度圆直径取dm2=304mm 齿轮端面模数22 /304/388 m d z === 表3-1主、从动锥齿轮参数

c）中点螺旋角β 弧齿锥齿轮副的中点螺旋角是相等的。拖拉机主减速器弧齿锥齿轮螺旋角的平均螺旋角一般为35°～40°。拖拉机选用较小的β值以保证，使运转平稳，噪音低。取β=35°。较大的ε F d）法向压力角α 法向压力角大一些可以增加轮齿强度，减少齿轮不发生根切的最少齿数，也可以使齿轮运转平稳，噪音低。对于拖拉机弧齿锥齿轮，α一般选用20°。 e) 螺旋方向从锥齿轮锥顶看，齿形从中心线上半部向左倾斜为左旋，向右倾斜为右旋。主、从动锥齿轮的螺旋方向是相反的。螺旋方向与锥齿轮的旋转方向影响其所受轴向力的方向。当变速器挂前进挡时，应使主动齿轮的轴向力离开锥顶方向，这样可以使主、从动齿轮有分离趋势，防止轮齿卡死而损坏。主减速器锥齿轮的材料驱动桥锥齿轮的工作条件是相当恶劣的，与传动系其它齿轮相比，具有载荷大、作用时间长、变化多、有冲击等特点。因此，传动系中的主减速器齿轮是个薄弱环节。主减速器锥齿轮的材料应满足如下的要求：a）具有高的弯曲疲劳强度和表面接触疲劳强度，齿面高的硬度以保证有高的耐磨性。 b）齿轮芯部应有适当的韧性以适应冲击载荷，避免在冲击载荷下齿根折断。 c）锻造性能、切削加工性能以及热处理性能良好，热处理后变形小或变形规律易控制。 d）选择合金材料是，尽量少用含镍、铬呀的材料，而选用含锰、钒、硼、钛、钼、硅等元素的合金钢。拖拉机主减速器锥齿轮与差速器锥齿轮目前常用渗碳合金钢制造，主要有20CrMnTi、20MnVB、20MnTiB、22CrNiMo和16SiMn2WMoV。渗碳合金钢的优点是表面可得到含碳量较高的硬化层（一般碳的质量分数为%～%），具有相当高的耐磨性和抗压性，而芯部较软，具有良好的韧性。因此，这类材料的弯曲强度、表面接触强度和承受冲击的能力均较好。由于钢本身有较低的含碳量，使锻造性能和切削加工性能较好。其主要缺点是热处理费用较高，表面硬化层以下的基底较软，在承受很大压力时可能产生塑性变形，如果渗碳层与芯部的含碳量相差过多，便会引起表面硬化层的剥落。为改善新齿轮的磨合，防止其在余兴初期出现早期的磨损、擦伤、胶合或咬死，锥齿轮在热处理以及精加工后，作厚度为～0.020mm的磷化处

单级锥齿轮减速器设计

机械课程设计说明书设计题目：带式运输机传动装置的设计专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：时间：2013-1-17

（1）引言………………………………………………… ………………………………… （2）设计题目………………………………………………… …………………………… （3）电动机的选择……………………………………………… ………………………… （4）传动零件的设计和计算………………………………………………… …………

（5）减速箱结构的设计………………………………………………… ……………… （6）轴的计算与校核……………………………………………… ……………………… （7）键连接的选择和计算………………………………………………… …………… （8）联轴器的选择………………………………………………… …………………… （9）设计小

结………………………………………………… ………………………… （10）参考文献………………………………………………… …………………………

一、引言课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的主要环节。本次是设计一个锥齿轮减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。课程设计内容包括：设计题目，电机选择，运动学动力学计算，传动零件的设计及计算，减速器结构设计，轴的设计计算与校核。锥齿轮减速器的计算机辅助机械设计，计算机辅助设计及计算机辅助制造（CAM/CAD）技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术，通过本课题的研究，将进一步深入的对这一技术进行深入的了解和学习。减速器的设计基本上符合生产设计的要求，限于作者水平有限，错误之处在所难免，望老师予以批评改正。

锥齿轮计算

3.3.2 主减速器锥齿轮的主要参数选择 a)主、从动锥齿轮齿数z1和z2 选择主、从动锥齿轮齿数时应考虑如下因素；为了啮合平稳、噪音小和具有高的疲劳强度，大小齿轮的齿数和不少于40在轿车主减速器中，小齿轮齿数不小于9。查阅资料，经方案论证，主减速器的传动比为6.33，初定主动齿轮齿数z1=6，从动齿轮齿数z2=38。 b）主、从动锥齿轮齿形参数计算按照文献[3]中的设计计算方法进行设计和计算，结果见表3-1。从动锥齿轮分度圆直径d m2取d m2=304mm 齿轮端面模数22 === m d z /304/388 表3-1主、从动锥齿轮参数 c）中点螺旋角β

弧齿锥齿轮副的中点螺旋角是相等的。拖拉机主减速器弧齿锥齿轮螺旋角的平均螺旋角一般为35°～40°。拖拉机选用较小的β值以保证较大的εF，使运转平稳，噪音低。取β=35°。 d）法向压力角α 法向压力角大一些可以增加轮齿强度，减少齿轮不发生根切的最少齿数，也可以使齿轮运转平稳，噪音低。对于拖拉机弧齿锥齿轮，α一般选用20°。 e) 螺旋方向从锥齿轮锥顶看，齿形从中心线上半部向左倾斜为左旋，向右倾斜为右旋。主、从动锥齿轮的螺旋方向是相反的。螺旋方向与锥齿轮的旋转方向影响其所受轴向力的方向。当变速器挂前进挡时，应使主动齿轮的轴向力离开锥顶方向，这样可以使主、从动齿轮有分离趋势，防止轮齿卡死而损坏。 3.4 主减速器锥齿轮的材料驱动桥锥齿轮的工作条件是相当恶劣的，与传动系其它齿轮相比，具有载荷大、作用时间长、变化多、有冲击等特点。因此，传动系中的主减速器齿轮是个薄弱环节。主减速器锥齿轮的材料应满足如下的要求： a）具有高的弯曲疲劳强度和表面接触疲劳强度，齿面高的硬度以保证有高的耐磨性。 b）齿轮芯部应有适当的韧性以适应冲击载荷，避免在冲击载荷下齿根折断。 c）锻造性能、切削加工性能以及热处理性能良好，热处理后变形小或变形规律易控制。 d）选择合金材料是，尽量少用含镍、铬呀的材料，而选用含锰、钒、硼、钛、钼、硅等元素的合金钢。拖拉机主减速器锥齿轮与差速器锥齿轮目前常用渗碳合金钢制造，主要有20CrMnTi、20MnVB、20MnTiB、22CrNiMo和16SiMn2WMoV。渗碳合金钢的优点是表面可得到含碳量较高的硬化层（一般碳的质量分数为0.8%～1.2%），具有相当高的耐磨性和抗压性，而芯部较软，具有良好的韧性。因此，这类材料的弯曲强度、表面接触强度和承受冲击的能力均较好。由于钢本身有较低的含碳量，使锻造性能和切削加工性能较好。其主要缺点是热处理费用较高，表面硬化层以下的基底较软，在承受很大压力时可能产生塑性变形，如果渗碳层与芯部的含碳量相差过多，便会引起表面硬化层的剥落。为改善新齿轮的磨合，防止其在余兴初期出现早期的磨损、擦伤、胶合或咬死，锥齿轮在热处理以及精加工后，作厚度为0.005～0.020mm的磷化处理或镀铜、镀锡处理。对齿面进行应力喷丸处理，可提高25%的齿轮寿命。对于滑动速度高的齿轮，可进行渗硫处理以提高耐磨性。 3.5 主减速器锥齿轮的强度计算 3.5.1 单位齿长圆周力按发动机最大转矩计算时

锥齿轮设计

摘要锥齿换向器广泛应用于现代机械产品之中，如航空、航天和工程机械传动系统，具有传动平稳，承载能力强等优点，有着非常可观的发展前景。利用锥齿换向器传动机构的特点实现在电渣炉执行机构的换向，通过对电渣炉执行机构的结构设计和对其分析，是本课题主要学习和研究的内容。该机构的原理主要是由一对轴交角为90°的锥齿轮通过相互啮合，实现传动角度的改变以及进给换向的目的。为了满足该机构所体现出来的直观性，深入学习UG软件CAD/CAE，实现对锥齿换向器传动部件的三维参数化建模。本课题的主要研究工作与成果：首先，从建立平面渐开线入手，建模锥齿轮，实现参数化造型。再将轴、轴承以及箱体等部件依次建模，同时进行结构和强度设计计算；其次，在CAD装配模块中，将换向器各零部件自下而上完成装配；最后，利用CAE模块进行对该机构的分析。关键词：换向器；锥齿轮；CAD参数化建模；CAE分析

目录摘要 ............................................................错误!未定义书签。目录 ............................................................错误!未定义书签。第一章绪论 .......................................................错误!未定义书签。 UG/CAD .......................................................错误!未定义书签。锥齿轮传动及应用...............................................错误!未定义书签。第二章标准直齿锥齿轮及轴的相关计算................................错误!未定义书签。标准直齿锥齿轮的几何参数相关计算..............................错误!未定义书签。选定齿轮精度等级，材料及齿数...............................错误!未定义书签。锥齿轮的初步设计..........................................错误!未定义书签。锥齿轮传动的强度校核..........................................错误!未定义书签。齿面接触疲劳强度校核[6]....................................错误!未定义书签。齿根抗弯疲劳强度校核.....................................错误!未定义书签。第三章直齿锥齿轮数学模型的建立与参数化建模........................错误!未定义书签。齿轮常用的齿形曲线—渐开线...................................错误!未定义书签。渐开线的形成及其特性.....................................错误!未定义书签。建模思路 ....................................................错误!未定义书签。建模过程 ....................................................错误!未定义书签。建立渐开线齿廓曲线.......................................错误!未定义书签。直齿锥齿轮的建立.........................................错误!未定义书签。第四章总结 .....................................................错误!未定义书签。参考文献 ..........................................................错误!未定义书签。

SW齿轮的画法)

若要问渐开线齿轮怎么画，肯定有N多的人告诉我，去CAXA里画个齿形转过来，一拉伸不就OK了，或者就用插件呗，或者还有道行深的坛友说用方程式，再不就自已编点代码等等。试问不借助于这些外在的帮助，仅用SW的做图功能，能做出准确的渐开线齿轮吗？答案是肯定的。在此，假设要画的齿轮m=2,齿数Z=20,按标准的直齿圆柱齿轮，其齿顶圆直径为φ44，齿厚一般为10倍的模数，即20，看来第一步是要拉一个圆柱出来了，事实上工厂加工齿轮也是从圆柱毛坯开始的。打开SW，新建一个零件，选前视基准面，进入草图，画一个φ44的圆，圆心要定在原点哦，退出草图，选拉伸，拉伸距离输入20，退出得到一个圆柱。齿轮1.JPG (99.36 KB) 1 评分次数 o water_hu

本主题由虫二于2009-4-28 15:18 分类收藏分享评分回复引用订阅报告道具TOP WXD123 5级会员帖子 247 积分 14 仿真币 380 阅读权限 25 2# 发表于2007-12-27 09:23 | 只看该作者选取圆柱的上表面，进入草图，过圆心做一条竖直的中心线，再过圆心做一条中心线，与竖直中心线的夹角为4.5°。（因为齿数是20,故过分度圆的齿形和齿槽为18°，半个齿槽为4.5°）过圆心做一个圆，直径为40，这就是分度圆，我们知道，标准齿轮的压力角为20°，其实严格意义上，应该是分度圆上的压力角为20，过圆心再做一条中心线，与刚才做的线夹角为20°。过A点做 AC⊥OB，交于C点，因为基圆半径r b=m*Z/2cos20°,即分度圆半径乘20°角的余弦。因此以OC为半径做的圆即为基圆。A点是齿廓上与分度圆的交点，显然它是渐开线上的一点，因AC⊥OB，故AC相切于基圆，AC被称为渐开线的发生线，根据渐开线的性质，渐开线是从基圆上某一点开始，且从这一点到C点的弧长等于AC。假定此点为D，即弧CD=A C（直线），由于AC已知，D 点唯一确定，标注AC尺寸显示为6.84,因AC尺寸已由已知尺寸确定，标注时，电脑出现一个提示框，是否将该尺寸设为从动，点确定。用点命令在基圆上任意点一点，标注此点与C点的弧长，并修改为6.84，至此，D点被确定。标注CD间弧长时，直接选取两点时显示的是弦长，细心些的话，你会发现一个箭头，这时在基圆上点一下，即显示为弧长。齿轮2.JPG (140.98 KB)

如何应用solidworks进行齿轮标准工程图绘制(精)

如何应用solidworks进行齿轮标准工程图绘制引言齿轮是一种常用的传动零件，也是机械设计过程中经常需要设计的一种零件，由于齿轮的工程图绘制与一般零件有较大区别，在利用一般的三维软件设计出三维图形后并不能马上得到准确的二维图形。这种情况会大大降低工程技术人员的设计速度，增加设计成本。Solidworks针对这类较特殊的零件设计了一个专用的工具，能够快速的解决问题，齿轮三维图形的设计首先利用solidworks与GEARTRAX齿轮插件设计出准确的齿轮三维图形，具体参数为齿数Z=28 ，压力角α=20，模数m=2。如图1.1所示

图1.1 Solidworks可以使三维图形快速投影成二维图形,但对于齿轮这类特殊的零件我们还需对其进行适当的技术处理,才能得到准确的工程图形. 在下图1.2中,我们发现齿轮零件左边的任务栏中有四个图标,现在我们就要利用第三个图标对工程图进行配置. 图1.2 点选图标,选择添加配置,弹出"添加配置"对话框，如图1.3所示

图1.3 在配置名称中键入自已所需的名称，点确定即可。点选并激活新添加的配置，我们发现在齿轮设计树中零件名称变成了"齿轮（工程图）"，在这个配置里面我们可将在工程图中不需要显示的特征加以压缩来达到隐藏的目的。零件设计树中灰色部分即为压缩过的特征，这些特征在工程图中将不会显示出来。这样的配置使得工程图中可以得到我们所需的图样，但装配图并不会因为这个而发生改变。这里我们将齿轮的齿数由28个压缩至2个，如图1.4所示。

图1.4 同样的方法，再次添加一个新的配置，将齿形全部压缩得到如图1.5所示图形。

锥齿轮计算模版.pdf

锥齿轮传动设计 1.设计参数 1150 150********=====d d z z u 式中：u ——锥齿轮齿数比； 1z ——锥齿轮齿数； 2z ——锥齿轮齿数； 1d ——锥齿轮分度圆直径（mm ）； 2d ——锥齿轮分度圆直径（mm ）。 1.1062 1115021)2()2(2212221=+=+=+=u d d d R mm 25.125)33.05.01(150)5.01(11=???=?=R m d d φ mm 同理 2m d =125.25 mm 式中：1m d 、2m d ——锥齿轮平均分度圆直径（mm ）； R φ——锥齿轮传动齿宽比，最常用值为R φ=1/3，取R φ=0.33。 530 150111===z d m 同理 2m =5 式中：1m 、2m ——锥齿轮大端模数。 175.4)33.05.01(5)5.01(11=???=?=R m m m φ 同理 2m m =4.175 式中：m m 1、m m 2——锥齿轮平均模数。 2.锥齿轮受力分析因为锥齿轮1与锥齿轮2的传动比为1，且各项数据相同，则现以锥齿轮1为分析对象得：

1250150 83.932211=?==m t d T F N 88.88345cos 45tan 1250cos tan 111=????==δαt r F F N 88.88345cos 45tan 1250sin tan 111=????==δαt a F F N 22.133020cos 1250cos 11=? ==αt n F F N 式中；1t F ——锥齿轮圆周力； 1r F ——锥齿轮径向力； 1a F ——锥齿轮轴向力； 1n F ——锥齿轮法向载荷； α——锥齿轮啮合角； δ——锥齿轮分度角。 3.齿根弯曲疲劳强度计算 (1) 确定公式内的各计算数值 1) 由《机械设计》图10-20c 查得锥齿轮的弯曲疲劳强度极限=1FE σ580MPa 2) 由《机械设计》图10-18取弯曲疲劳寿命系数=1FN K 1 3) 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S =1.4，由《机械设计》式（10-12）得 =?==4 .15801][111S K FE FN F σσ414.29 MPa 4) 计算载荷系数K 23.235.111.15.1=???==βαF F v A K K K K K 5) 查取齿形系数由《机械设计》表10-5查得8.21=Fa Y 6) 查取应力校正系数由《机械设计》表10-5查得55.11=Sa Y

SOLIDWORK精确的绘制齿轮的方法

学学习习运运用用S S O O L L I I D D W W O O R R K K 精精确确的的绘绘制制齿齿轮轮的的方方法法有有许许多多人人还还不不知知道道怎怎么么运运用用S S O O L L I I D D W W O O R R K K 去去绘绘制制比比较较逼逼真真的的齿齿轮轮。。其其实实S S W W 绘绘齿齿轮轮是是比比较较简简单单的的了了。。在在机机械械制制图图中中我我们们都都学学过过怎怎么么用用手手工工去去绘绘制制齿齿轮轮的的方方法法，，在在S S W W 软软件件里里也也是是一一样样的的运运用用；；也也许许多多人人都都已已忘忘掉掉手手工工是是怎怎么么绘绘制制齿齿轮轮的的了了，，没没有有关关系系了了现现在在我我带带大大家家回回顾顾一一次次吧吧！！第一步：要是设计齿轮的话必须掌握齿轮的相关知识（查看相关书籍），下面是齿轮的一些常数关系式：

说明的就是：COSθ,这里的θ就是压力角、我国规定的标准确性压力角θ=20o。第二步：根据公式就可以自己设计齿轮了，我们假设：模数m =1.5、齿数Z =40、COSθ=0.94、那么分度圆的直径D =60、齿顶圆的直径Da =63、齿根圆的直径Df =56.25、基圆的直径J =56.4、在SW中绘草图如下：图中说明一下：这图中的基圆?56.4和齿根圆 ?56.25尺寸比较接近, 在图中不易看出、请放大就能看清楚，为了区分基圆为构造线及虑线：左图绘法如下：（1）连接OA并取中心点O1 为圆心，O1A为半径作弧交于基圆于B点。（2）以B 点为圆心， BA为半径作弧，在顶圆与基圆之间得到CD 弧。即为所求齿形的一部分；（3）在基圆与根圆之间，没有什么要求、只要作径向线就可以了；并以r=0.2m (m为模数)的小圆弧与根圆光滑相连即可得到半边齿形。注意点：做到这一步时，大家有没有发现到r=0.2m不能被执行，