面齿轮建模_齿轮_面齿轮_齿轮建模_齿轮软件_matlab面齿轮

clc; clear; %刀具与面齿轮基本参数 m=6;% 模数 %%%可更改参数 xr=0.25;%变位系数 zs=18;%刀具齿数 z2=248;%面齿轮齿数的齿数 %%%可更改参数 q2s=zs/z2;%面齿轮与刀具传动比 as=20;%直齿轮刀具压力角(角度) rbs=zs*m/2*cosd(as);%刀具基圆半径 r=zs*m/2;%刀具分度圆半径 thetas0=pi/(2*zs)-tand(as)+as*pi/180;%展角(弧度) thetas1=thetas0*180/pi;%展角（角度） has=(1+xr)*m;%直齿轮刀具齿顶高 hfs=(1.25-xr)*m;%直齿轮刀具齿根高 ras=r+has;%直齿轮刀具齿顶圆半径 rfs=r-hfs;%直齿轮刀具齿根圆半径 thetas_up=sqrt(ras*ras-rbs*rbs)/rbs;%渐开线参数上界(弧度) %面齿轮内外径 rw=760;%面齿轮外径 %%%可更改参数 rn=730;%面齿轮内径 %%%可更改参数 %计算不发生根切的最小半径R1和齿顶不变尖的最大半径R2 syms a; fun='pi/2/18-x-tand(20)+20*pi/180+sin(x)';%理论公式 a=fzero(fun,0.5); R1=0.5*m*z2*cosd(as);%不发生根切的最小半径R1 R2=0.5*cosd(as)*m*z2/cos(a);%齿顶不变尖的最大半径R2 %%%设置轨迹线条数与数据点数，越多越精确 L=50;%轨迹线条数 P=10;%每条轨迹线点数 %%面齿轮左侧工作齿面部分，利用工作曲面方程求解，理论参考朱如鹏的博士论文，其中有两个未知参数thetas和fais，分别循环离散求点。 for j=1:L for i=1:P xuhao(i)=i; t(i)=(i-1)/(P-1); thetas(i)=(sqrt(ras*ras-rbs*rbs)/rbs)*t(i);%刀具渐开线角度参数（弧度） us(j)=rn+(rw-rn)*(j-1)/(L-1); faitheta_rad=acos(rbs/(us(j)*q2s));%faitheta（弧度） fais_l(i)=(faitheta_rad-thetas(i)-thetas0)*180/pi;%刀具转角（角度） fais_l_rad(i)=fais_l(i)*pi/180; fai2_l(i)=fais_l(i)*q2s;%左侧面齿轮转角（角度） fais_l_matrix(i,j)=fais_l(i); faitheta_deg=faitheta_rad*180/pi;%faitheta（角度） xl(i)=rbs*(cosd(fai2_l(i))*(sind(faitheta_deg)-thetas(i)*cosd(faitheta_deg))-sind(fai2_l(i))/(q2s*cosd(faitheta_deg))); yl(i)=-us(j); zl(i)=-rbs*(cosd(faitheta_deg)+thetas(i)*sind(faitheta_deg)); end leftprofile(:,(j-1)*4+1)=xuhao;%%%用leftprofile矩阵临时储存工作曲面点数据 leftprofile(:,(j-1)*4+2)=xl; leftprofile(:,(j-1)*4+3)=yl; leftprofile(:,(j-1)*4+4)=zl; plot3(xl,yl,zl,'k')%绘工作曲面的图 hold on plot3(-xl,yl,zl,'k') hold on %%%画出过渡曲线，取工作齿面每条线的最后一个点，然后连成线 [g,h]=size(leftprofile); xl_t(j)=leftprofile(g,(j-1)*4+2); yl_t(j)=leftprofile(g,(j-1)*4+3); zl_t(j)=leftprofile(g,(j-1)*4+4); plot3(xl_t,yl_t,zl_t,'r') hold on plot3(-xl_t,yl_t,zl_t,'r') hold on end fais_l_end=atan(thetas_up)-thetas0-thetas_up;%刀具左侧转角（弧度） fais_l_end_deg=fais_l_end*180/pi;%刀具左侧转角（角度） %%面齿轮过渡齿面部分，利用理论的过渡曲面方程求解 for j=1:L for i=1:P xuhao(i)=i+P; t(i)=(i-1)/(P-1); thetas(i)=thetas_up;%刀具渐开线角度参数（弧度） us(j)=rn+(rw-rn)*(j-1)/(L-1); fais_l_t(i)=fais_l_matrix(P,j)+(fais_l_end_deg-fais_l_matrix(P,j))*(i-1)/(P-1);%角度 faitheta_l_rad(i)=fais_l_t(i)/180*pi+thetas0+thetas(i); fai2_l(i)=fais_l_t(i)*q2s;%面齿左面轮转角（角度） faitheta_l_deg(i)=faitheta_l_rad(i)*180/pi;%faitheta（角度） xl1(i)=rbs*(cosd(fai2_l(i))*(sind(faitheta_l_deg(i))-thetas(i)*cosd(faitheta_l_deg(i))))-sind(fai2_l(i))*us(j); yl1(i)=-us(j); zl1(i)=-rbs*(cosd(faitheta_l_deg(i))+thetas(i)*sind(faitheta_l_deg(i))); leftprofile(i+P,(j-1)*4+1)=xuhao(i); leftprofile(i+P,(j-1)*4+2)=xl1(i); leftprofile(i+P,(j-1)*4+3)=yl1(i); leftprofile(i+P,(j-1)*4+4)=zl1(i); end xlabel('齿厚方向'); ylabel('齿长方向'); zlabel('齿高方向'); plot3(xl1,yl1,zl1,'r') hold on plot3(-xl1,yl1,zl1,'r') hold on end %%%将数据点保存到文件，只有左面数据点，右面镜像 lp=fopen('D:\mianchilunyuanma\youqumian\fg_m3_zs25.ibl','wt');%%%文件地址可以改变 fprintf(lp,'open arclength\n'); for j=1:L fprintf(lp,'begin section\nbegin curve\n'); for i=1:2*P for k=1:4 if k==4 fprintf(lp,'%d\n',leftprofile(i,k+(j-1)*4)); else fprintf(lp,'%d\t',leftprofile(i,k+(j-1)*4)); end end end end fclose(lp);