【齿轮】渐开线齿轮绘制及其啮合仿真【含Matlab源码】

【齿轮】渐开线齿轮绘制及其啮合仿真【含Matlab源码】

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/KeepingMatlab/article/details/143824006

渐开线齿轮是一种常见的齿轮类型，其齿廓形状由从齿轮中心沿切线方向无限延伸的曲线形成。本文将介绍渐开线齿轮的绘制原理及其啮合仿真，并提供相应的Matlab源码。

一、渐开线齿轮绘制及其啮合仿真

渐开线齿轮是一种最常见的齿轮类型，其齿廓形状是由一条从齿轮中心沿切线方向无限延伸的曲线形成的。以下是渐开线齿轮绘制及啮合仿真的基本原理和流程：

绘制原理：

1. 齿轮轮廓生成：根据齿轮的基本参数，如模数（m）、压力角（α）、齿数（z），使用齿轮参数公式计算每一轮廓点的坐标。
2. 圆弧连接：齿轮的齿廓由一系列的圆弧和直线段组成，相邻两齿间通过渐开线函数连接成完整的齿轮形状。
3. 精度控制：使用专业的绘图软件，精确地绘制每个齿的齿顶圆、齿根圆、分度圆和节圆，并考虑制造公差和表面粗糙度的影响。

啮合仿真原理：

1. 啮合原理：两个齿轮的齿槽按照一定的啮合规则相对移动，即一个齿轮的轮齿进入另一个齿轮的齿槽，形成连续的传动。
2. 瞬时传动比：通过测量在某一瞬间两个齿轮旋转的角度差，得出齿轮的瞬时传动比，它是齿轮啮合的关键参数。
3. 动力学分析：考虑齿轮的转动惯量、轴承摩擦等因素，模拟齿轮在实际工作过程中的动力学行为。

流程：

1. 齿轮设计：确定齿轮的参数，如模数、压力角、齿宽等，并选择适当的齿轮材料。
2. 绘制单个齿轮：创建齿轮模型，根据上述原则绘制齿廓。
3. 安装和对齐：在装配环境中将两个齿轮精确安装并调整好相对位置和角度。
4. 设置边界条件：设定加载情况（如输入扭矩或转速）和边界约束。
5. 执行仿真：使用有限元软件进行静力分析或动力学仿真，观察齿轮的啮合状态、应力分布和振动特性。
6. 结果分析和优化：根据仿真结果评估啮合质量，如有必要，调整齿轮参数以提高传动效率和减小磨损。

二、部分源代码和运行步骤

1. 部分代码

（此处省略具体代码，完整代码请参考原文）

2. 通用运行步骤

• 直接运行main.m即可一键出图

三、运行结果

（此处省略具体运行结果图片，完整结果请参考原文）

四、matlab版本及参考文献

1. matlab版本

2019b

2. 参考文献

[1] 门云阁.MATLAB物理计算与可视化[M].清华大学出版社，2013.

3. 备注

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