SolidWorks 是美國(guó) Windows 原創(chuàng)的三維立體設(shè)計(jì)軟件。它具有獨(dú)特的特征管理樹(shù)，可以進(jìn)行草圖繪制，構(gòu)建零件模型，實(shí)現(xiàn)由零件自動(dòng)生成工程圖和裝配圖。SolidWorks 包含有各種功能的插件：高級(jí)渲染軟件 PhotoWorks、特征識(shí)別FeatureWorks、動(dòng)畫(huà)制作 Animator、管道設(shè)計(jì)Toolbox 和齒輪設(shè)計(jì) Gear 軟件包。 1Q??R}  
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基于 SolidWorks 的齒輪設(shè)計(jì)軟件對(duì)變位齒輪進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)是該文的討論核心。 `[.4SIah  
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1 變位齒輪 n0'"/zyc  
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在齒輪加工過(guò)程中，為了防止用標(biāo)準(zhǔn)刀具切制齒數(shù)較少的齒輪而發(fā)生根切現(xiàn)象，通過(guò)改變刀具與輪坯的相對(duì)位置來(lái)切制齒輪，避免了齒輪加工中的根切，這種方法就是所謂的變位修正法，利用這種方法加工的齒輪即為變位齒輪。 1`Ek
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變位齒輪的應(yīng)用可以解決如下問(wèn)題：① 用范成法加工齒輪時(shí)，當(dāng)被切齒輪齒數(shù) z﹤zmin時(shí)，避免發(fā)生的根切；② 在中心距 a~≠a＝1/2m∑z的情況下實(shí)現(xiàn)正確嚙合；③ 提高齒輪傳動(dòng)的承載能力，減少或均衡齒面的磨損以提高傳動(dòng)使用壽命；④ 滿足某些特殊要求，如增大重合度等。加工變位齒輪時(shí)，刀具由切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪的位置沿徑向從輪坯中心向外移開(kāi)的距離用 xm 表示，m 為模數(shù)，x 稱為徑向變位系數(shù)。x＞0 為正變位齒輪，x＜0 為負(fù)變位齒輪，x=0 為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，3 種不同的齒輪齒形關(guān)系如圖 1 所示。變位齒輪的幾何尺寸： m9f[n
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齒頂高 ha=（ha*+x）m，（ha*為齒輪的齒頂高系數(shù)） \EeK<)4:  
齒根高 hf=（hf*-x）m, (hf*為齒輪的齒根高系數(shù)) [c#?@S_  
齒厚 s=（π/2+2xtanα）m（s 為齒輪分度圓上的輪齒厚度，圖 1） UL\gcZ Zkl  
齒槽寬 e=（π/2-2xtgα）m 可見(jiàn)變位系數(shù)對(duì)齒輪齒形的影響是不能忽視的。當(dāng) x＞0 時(shí)，正變位齒輪的齒厚 s 加大，齒頂高增大，齒根高減少；x＜0 時(shí)，負(fù)變位齒輪的齒厚 s 變薄，齒頂高減少，齒根高增大。為了直觀地反映變位系數(shù)對(duì)齒形變化的影響，以SolidWorks 軟件為平臺(tái)，研究和設(shè)計(jì)直齒變位齒輪是問(wèn)題的核心。 1cPjgBxv#  
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2 建立變位齒輪模型 se]QEd7]7  
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2.1 構(gòu)建不同的變位齒輪 )u_[cEJHO  
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啟動(dòng)齒輪設(shè)計(jì)軟件包：打開(kāi)"新建零件"→工具（tool）→宏操作（M）→運(yùn)行→齒輪.swp→出現(xiàn)齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)控制件，如圖 2 所示，設(shè)置齒數(shù) z、模數(shù) m 相同，但變位系數(shù)不同的 3 組齒輪參數(shù)，即 z=20、m=3，而 x 分別取 0.25、0、- 0.25時(shí)，其正變位齒輪各部分的參數(shù)信息如圖3所示。分別輸入 3 組數(shù)據(jù)可生成正變位齒輪圖 4（a）、標(biāo)準(zhǔn)齒輪圖 4(b)和負(fù)變位齒輪圖 4(c)模型。 9TOq
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2.2 分析變位系數(shù) x 和齒數(shù) z 對(duì)齒輪齒形的影響 wg 6
 
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（1） 當(dāng) x＞0 時(shí)，齒頂厚 sa（齒頂圓上輪齒厚度，圖 1 所示）減薄，齒高增加；而 x＜0時(shí)，齒頂厚 sa加厚，齒高減少。 D,;6$Pvg^  
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（2） 當(dāng)正變位系數(shù) x 過(guò)大（特別是齒數(shù) z較少時(shí)）就可能出現(xiàn)齒頂過(guò)薄，或者出現(xiàn)頂切現(xiàn)象，如圖 5 所示。其 z=16，m 和 x 與圖 4（a）相同，但齒形不同，其頂切較明顯； 's6hCs&|NV  
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（3） 當(dāng)負(fù)變位系數(shù) x 過(guò)大或者 z＜zmin時(shí)會(huì)產(chǎn)生根切現(xiàn)象。 nL-kBW Ed>  
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以上圖像可以直觀的反映變位齒輪的變位系數(shù) x 對(duì)齒輪幾何尺寸的影響，又對(duì)變位齒輪的頂切作出分析。 dRnO5 7+{  
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2.3 對(duì)變位齒輪進(jìn)行一些限制，避免出現(xiàn)以上現(xiàn)象 BvV!?DY4  
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3 變位齒輪的設(shè)計(jì) 
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