了显著的社会效益与经济效益。技术在土业生产中的整体水平已成为国家科学技术发展的重要标志之。随着社会生产的发展和市场竞争的加剧，人们对产品的花色品种和性能的要求越来越多，中小批量的产品生产占。为了满足不同功能和性能的要求，快速而又经济地开发出更多的变型产品，模块化和系列化的设计方法在生产中的应用日趋广泛。在当前计算机技术的普及的大环境下，技术也在世界范围内得到广泛的应用，先进的工具提高了人们的工作效率和工作质量。目前，较为先进的机械软件有等。随着面向对象技术及特征建模技术的发展，技术已紧密相连，已从单纯模仿二维工程图样飞跃到三维实体造型，同时，当今虚拟现实技术的发展，使技术在工程设计中呈现越来越重要的地位。本课题的研究意义在于改变传统齿轮的设计方式，提高企业的经济效益及其在市场上的竞争力。齿轮以其效率高，工作耐久，维护方便，而得到广泛应用。但传统的齿轮设计是面向具体产品，生产上及技术上的继承性很差，且新产品设计周期长，工艺装备及生产准备工作量大，生产线也需作较大的调整。随着科学技术和国民经济的发展，对齿轮的需求量越来越大，且对质量提出了更高的要求，若仍采用传统的单产品设计方法是远不能满足市场多样化的需求，不能适应激烈的市场竞争，也很难提高产品的综合技术经济效益及保证产品质量。第二章齿轮的计算机辅助设计齿轮机构及设计齿轮啮合基本定理图所示对相互啮合传动的齿轮。两轮齿轮的齿廓在点接触，设两齿廓线速度分别为。要使这对齿廓能够通过接触而传动，他们沿接触点的公法线方向的分速度应相等，否则两齿廓将不是彼此分离就是相互嵌入，而不能达到正常传动的目的。两齿廓接触点的相对速度只能沿两齿廓接触点处的公切线方向。由瞬心概念可知，两啮合齿廓在接触点的公法线与两齿轮连心线的交点既为两齿轮的相对瞬心，图齿轮啮合图故两轮此时的传动比为该式表明，相互啮合传动的对齿轮，在任位置的传动比，都与起连心线被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段成反比。这规律称为齿廓啮合基本定律。凡是按预定传动比规律相互啮合传动的对齿廓称为共轭齿廓。般来说，对于预定的传动比，只要给出轮的齿廓曲线，就可根据齿廓啮合基本定律求出其啮合传动的另轮上的共轭曲线。因此，能满足定传动比规律的共轭齿廓曲线是很多的。但是在生产实践中，选择齿廓曲线时，不仅要满足传动比的要求，还要必须从设计制造安装和使用等多方面予以综合考虑。对于定传动比传动的齿轮来说，目前最常用的齿廓曲线是渐开线，其次是摆线和变态摆线，近年来还有圆弧齿廓和抛物线齿廓等。由于渐开线齿廓具有良好的传动性能，而且便于制造安装测量和互换使用，因此它的应用最为广泛。齿轮渐开线的形成及特性如图所示，当直线沿圆周做纯滚动时，直线上任意点的轨迹就是该圆的渐开线。该圆称为渐开线的基圆，它的半径用表示直线称为渐开线的发生线角称为渐开线上点的展角。根据渐开线的形成过程，可知渐开线具有下列特征图齿轮渐开线图发生线上线段长度等于基圆上被滚过的弧，即。发生线即为渐开线在点的法线，又引发生线恒切于基圆，故知渐开线上任意点的法线恒与其基圆相切。发生线与基圆的切点也是渐开线在点处的曲率中心，线段就是渐开线在点处的曲率半径。故渐开线愈接近基圆部分的曲率半径愈小，在基圆上其曲率半径为零。渐开线的形状取决于基圆的大小。在展角相同处，基圆半径愈大，其渐开线的曲率半径也愈大。当基圆半径为为无穷大时，其渐开线就变成条直线，故齿条的齿廓曲线为直线。基圆以内无渐开线。渐开线的上述诸特征是研究渐开线齿轮啮合传动的基础。在图中，设为渐开线在任意点的向径。当次渐开线与其共轭齿廓在点啮合时，此齿廓在该点所受的正压力的方向即法线方向与该点的速度方向沿方向之间所夹的锐角，称为渐开线在该点的压力角。由可见又因故由上式可知，展角是压力角的函数，称其为渐开线函数。用来表示，即由式及可得渐开线的极坐标方程式为渐开线标准齿轮的基本参数齿轮各部分的名称和符号图所示为标准直齿轮的部分。过轮齿顶端所作的圆称为齿顶圆，其半径用表示过轮齿槽底所作的圆称为齿根圆，其半径用表示沿任意圆周所量得的轮齿的弧线厚度成为该圆周上的齿厚，以表示相邻俩轮齿之间的齿槽沿任意圆周所量得的弧线宽度，称为该圆周上的齿槽宽，以表示沿任意圆周所量得的相邻两齿上同侧齿廓之间的弧长称为该圆周上的齿距，以表示。在同圆周上，齿距等于齿厚与齿槽宽之和，即为了便于计算齿轮各部分尺寸，在齿轮上选择个圆作为尺寸计算标准，称该圆为齿轮的分度圆，称其半径齿厚齿槽宽和齿距分别以和表示。轮齿介于分度圆与齿顶圆之间的部分称为齿顶，其径向高度成为齿顶高，以表示介于分度圆与齿根圆之间的部分成为齿根，其径向高度称为齿根高，以表示齿顶高和齿高之和称为齿全高，以表示。显然图标准圆柱齿轮的部分渐开线齿轮的基本参数齿数齿轮在整个圆周上齿轮的总数，用表示。模数模数是齿轮的个重要参数，用表示，模数的定义为齿距与的比值，即故齿轮的分度圆直径可表示为分度圆压力。齿轮公差组为了解释齿轮加工误差的上述不同特性，需要通过对齿轮加工误差的有关几何参数项目的测量，才能反映出来。例如，径向误差主要是由几何偏心所以引起，但偏心度不可能从齿轮上测得，常通过对齿轮齿圈径向跳动量误差项目的测量来反映。为了评定齿轮传动的使用性能的好坏，也要通过对齿轮加工误差有关项目的测量去体现。例如，齿轮传动平稳的使用性好坏，应根据瞬时速比的变化去评定，但它只有在堆齿轮运转过程中，才能反映出来，这样也难以测量。所以对于单个齿轮可用单啮仪测量它的切向齿综合误差误差项目去体现。齿轮加工误差的项目很多，新国标对齿轮和齿轮副共规定了项误差，见表，表中列出了项齿轮加工误差及其公差或极限偏差名称和代号，以及项齿轮副安装误差及其公差或极限偏差名称和代号。按照齿轮加工误差的频率特性和它们对齿轮传动使用性能的主要影响，将各项齿轮加工误差及相应的公差划分为三组，见表。第公差组主要控制齿轮在转内回转角的全部误差，它主要影响传递运动的准确性。第公差组主要控制齿轮在周节角范围内的转角误差，它主要影响传递运动的平稳性噪声和振动。第公差组主要控制齿轮的接触精度，它影响齿轮受载后齿面载荷分布的均匀性。齿轮副侧隙主要由及决定，但它还受等的影响。表误差公差或极限偏差的名称和代号序号齿轮或齿轮副误差名称误差代号公差或极限偏差代号齿轮切向综合误差齿切向综合误差径向综合误差齿径向综合误差齿距累积误差个齿距累积误差齿圈径向跳动公法线长度变动齿形误差齿距偏差基节偏差齿向误差接触线误差轴向齿距偏差螺旋线波度误差齿厚偏差公法线平均长度偏差齿轮副齿轮副的切向综合误差齿轮副的齿切合综合误差齿轮副的接触斑点齿轮副的侧隙圆周侧隙法向侧隙齿轮副的中心距偏差轴线的平行度误差方向轴线的平行度误差方向轴线的平行度误差表齿轮公差组说明在第公差组中规定了个检验组。其中和都是综合精度指标，能较全面地反映齿轮转中的转角误差，所以在个检验组中只需要选用其中项就可以了。在第公差组中规定了个检验组。较全面地反映了齿轮齿距角范围的转角误差，故只用此项指标作为个检验组。在第公差组中规定了个检验组。适用于直齿轮，窄斜齿轮可用或，对宽斜齿轮，同时接触的在两对以上，所以必须加检项目。齿轮的检测结果基本参数的测量结果如表公差组误差公差与极限偏差误差特性对使用性的主要影响以齿轮转圈为周期的误差长周期误差传递运动的准确性在齿轮周内，多次周期的重复出现的误差短周期误差传动的平稳性噪声及振动齿向线的误差非周期性的误差齿面载荷分布的均匀性表基本参数测量结果本章小结本章先对影响的齿轮传动的多个因素有所认识，在分别介绍了齿轮检测的各个项目是如何确定的和检测仪器，最后是齿轮的检测结果。齿轮公法线长度的测量单位第次测量第二次测量第三次测量平均长度齿顶圆直径的测量第次测量第二次测量第三次测量平均长度齿根圆直径的测量第次测量第二次测量第三次测量平均长度齿厚的测量第次测量第二次测量第三次测量平均长度第六章全文总结本次毕业设计的研究内容基本完成。本次毕业设计完成了齿轮设计制造和测量系列的过程，对齿轮的加工有了深刻的认识。使用对齿轮进行计算机辅助设计不仅齿轮的基本参数和廓线有了更深的了解而且对的使用更加熟练。实际操作进行齿轮的加工能够发现齿轮加工中影响齿轮精度的各个环节，比如加工过程中的走丝速度电流和电压等这需要在以后的加工中不断研究逐步提高。利用计算机辅助设计数控机床加工虽然会提高齿轮的成本但是在些特种齿轮的加工上能发挥它精度和表面光洁度高可加工高硬度齿轮的优点，可以作为个齿轮加工的个方法不断的发展。参考文献陈国聪，杜静机械应用技术基础北京机械工业出版社曾芬芳计算机辅助产品造型技术基础北京北京学苑出版社，张锡安，杨树人，永平计算机辅助设计基础教程北京兵器工业出版社，苏金明，刘宏，刘波高级编程北京电子工业出版社，张汗灵在图像处理中的应用北京清华大学出版社原理与工程应用北京电子工业出版社，高会生，李新叶，胡志奇等译原理与工程应用第八版电子工业出版社，孙恒，陈作模，葛文杰机械原理版北京高等教育出版社，柳建安，丁敬平机械设计基础湖南国防科技大学出版社，孟宪源现代机构设计手册北京机械工业出版社，余跃庆现代机械动力学北京北京工业大学出版社，濮良贵，纪名刚机械设计版北京高等教育出版社，电火花数控线切割机使用说明书杭州杭州塞尼数控机械有限公司郭勇丰，白基成，张学仁电火花及切割加工有问必答例哈尔滨哈尔滨工业大学出版社张学仁，罗晶，韩秀琴数控电火花线切割加工微机编程控制体化机床哈尔滨哈尔滨工业大学出版社线切割编控体化系统使用