基于Excel、Matlab与UG的准双曲面齿轮精确建模研究.pdf

本文研究了一种利用Excel、Matlab和UG软件来实现准双曲面齿轮精确建模的方法。准双曲面齿轮在多个行业中有着广泛的应用，尤其是在汽车工业中，对其精度和性能的要求越来越高。本文针对传统设计计算方法的局限性，提出了利用计算机软件进行齿轮几何参数设计和齿廓方程建立的新方法。 在传统准双曲面齿轮的建模方法中，有两种主要的建立方法：一种是通过计算机模拟刀倾法对主动轮进行切削，通过仿真生成真实的齿轮齿面，然后利用相关软件建立实体模型；另一种是通过分析切齿方法，根据刀盘尺寸与运动方法得到齿面方程，再对这个方程进行求解，并通过软件进行曲面拟合建模。然而，这两种传统方法都受加工机床和刀盘尺寸的限制。 与传统方法不同，本文提出的建模方法主要分为三个步骤。使用Excel电子表格进行准双曲面齿轮的几何参数设计。Excel是一个功能强大的数据处理软件，它不仅可以进行数据的统计和计算，还可以利用其自带的函数库进行复杂的数学运算，并具有数据分析、图表化和筛选等功能。 通过Matlab软件的数值计算功能，根据建立的齿廓方程计算出齿轮齿廓的离散点坐标值。Matlab是一种高性能的数值计算和可视化软件，它能够进行矩阵运算、函数和数据的绘制、算法实现、用户界面创建以及与其他编程语言的程序连接等。 将Matlab计算得出的离散点数据导入到UG软件中，利用UG强大的曲面与实体造型功能来完成齿面和准双曲面齿轮的三维实体建模。UG（Unigraphics）是一种集成了CAD、CAE和CAM的高级计算机辅助设计软件，广泛应用于工业设计领域，尤其是在产品设计和制造方面。 通过上述方法建立的准双曲面齿轮模型，不仅能够克服传统设计方法中对机床和刀盘尺寸的依赖，还能为齿轮的特种加工提供良好的基础。这种精确建模的研究对于提高齿轮设计效率和质量具有重要意义，同时也为后续的齿轮分析和性能优化奠定了基础。 文章的作者王红芳是贵州大学机械学院在读研究生，其研究方向是机械电子工程专业。该研究论文的发表时间为2010年5月25日，通过这篇文章，王红芳不仅展示了她的研究成果，也为相关的机械设计领域提供了创新的思路和方法。