渐开线圆柱齿轮工程图的自动生成方法研究

    齿轮机构是现代机械中应用最广泛的传动机构，用于传递空间任意两轴之间运动和动力，具有传动效率高、结构紧凑、工作可靠、精度高等优点，在整个齿轮机构中圆柱直齿轮应用最为广泛。齿轮传动的基本要求是在满足设计承载能力的前提下，保证瞬间的传动比不变。虽然有很多齿廓的曲线形状都能达到要求，但是渐开线齿轮齿廓具有安装容易、制造方便、互换性好等优点，因此得到广泛的应用。

    是进行三维设计的软件，以其优异的性能、易用性和创新性，极大地提高了工程师设计的效率和质量，目前已成为主流3DCAD软件市场的标准。但这个软件没有提供由三维齿轮模型直接生成符合国家标准工程图的功能，这给设计人员带来不便。为提高设计效率，本文研究在平台上渐开线圆柱齿轮工程图的自动生成方法。

    1　渐开线圆柱齿轮的三维模型

    设计库是以创建模数ｍ＝3、齿数Ｚ1＝18、轮宽为18、轴孔直径为20的齿轮为例。

    1.1　使用Toolbox插件建模

    在中渐开线圆柱齿轮的三维建模方法有多种。齿轮的建模需要很高的精度，仅通过手动绘制草图得到的齿轮只能形似，而达不到工程要求。有的设计人员对三维软件进行二次开发实现渐开线齿轮的创建，这适用于一些特殊的齿轮且具有编程基础的技术人员。采用自带的Toolbox工具进行齿轮建模，这是最简便的建模方法，而且得到的齿轮能满足一般工程机械的虚拟装配。

    （1）开启Toolbox的插件打开设计库，选中Toolbox插件，则显示Toolbox未插入→现在插入，则插入Toolbox设计库和菜单如图1、图2所示。

    图1　插入了Toolbox

    图2　插入了Toolbox的菜单

    （2）选中ＧＢ→动力传动→齿轮→正齿轮，点右键弹出快捷菜单→生成零件，输入参数，则生成齿轮，如图3所示。

    图3　用Toolbox插件生成的小齿轮三维模型

    1.2　使用GearTrax插件建模

    以为基础开发的GearTrax插件，是用来专门创建标准和非标准齿轮、链轮、同步带轮、带轮、蜗轮、花键和齿轮齿条的软件。GearTrax可用于精确齿轮的自动设计和齿轮副的设计，通过指定齿轮类型、齿轮的模数和齿数、压力角以及其他相关参数，GearTrax可以自动生成具有精确齿形的齿轮，为设计人员提供了一种简单易用的、在内部就可以完成的驱动零件实体造型工具。