Инженерное программное обеспечение для проектирования, 3D-моделирования и синтеза зацеплений конических зубчатых передач

Патрушев Б.А.

ООО «Научно-Технологический центр «Редуктор», Санкт-Петербург

Ключевые слова: программное обеспечение, математическое 3D-моделирование, численные алгоритмы, сферическая эвольвента, эвольвентно˗коническая поверхность, коническая передача с круговыми зубьями, локализация пятна контакта, зубофрезерование с ЧПУ, САПР.

Аннотация. В работе изложены основополагающие принципы и алгоритмы, на которых базируется специализированное программное обеспечение для проектирования, 3D-моделирования и анализа работы конических зубчатых передач с эвольвентным зацеплением. В частности, представлены результаты применения, описание функций и возможности новой многофункциональной программы, позволяющей проводить базовые и специальные расчеты конических зубчатых передач и генерировать высокоточные трехмерные модели с возможностью варьирования параметрами синтеза для локализации пятна контакта. Реализована методика построения переходной кривой для конических передач и вследствие поверхности неактивной части впадины зубьев, основанная на определение параметров кривой Безье. Осуществлено применение программного обеспечения на производстве, для проектирования и изготовления по 3D-моделям, на четырехосевых станках с ЧПУ, конических зубчатых пар с круговым, равновысоким зубом.

Engineering software for design, 3D modeling and synthesis of bevel gears

Patrushev B.A.

OOO “Scientific and Technological Center “Reductor”, Saint- Petersburg

Keywords: software, mathematical 3D modeling, numerical algorithms, spherical involute, involute ˗ conical surface, spiral bevel gear, contact patch localization, CNC gear hobbing, CAD.

Abstract. The paper presents the fundamental principles and algorithms on which specialized software for design, 3D modeling and analysis of the operation of bevel gears with involute engagement is based. In particular, it presents the application results, description of functions and capabilities of a new multifunctional program that allows performing basic and special calculations of bevel gears and generating high-precision three-dimensional models with the ability to vary synthesis parameters to localize the contact patch. A method for constructing a transition curve for bevel gears and, as a result, the surface of the inactive part of the tooth gullet, based on determining the parameters of the Bezier curve, has been implemented. The software has been applied in production for designing and manufacturing spiral bevel gear with constant tooth taper using 3D models on 4-axis CNC machines.