Gear Perfect 2.0 齿轮模具线切割齿廓设计系统·使用指南

一、简介

Gear Perfect 是一个用于渐开线齿轮齿廓设计的应用软件。它能根据用户输入的齿轮基本参数生成DXF齿轮图形文件，并可设置变位系数、修形、齿厚偏差、齿顶圆角、齿根圆角、整体偏移、拟合精度、缩水率等项目。它可以应用于以下领域：

>> 齿轮模具型腔的线切割

>> 电火花加工用的齿轮铜电极的线切割

>> 标准直齿轮、变位直齿轮和少齿数直齿轮的线切割

Gear Perfect 的优点在于：

>> 对于齿轮模具的加工来说，可利用该软件生成的齿廓采用线切割的方法直接加工出来，避免了采用电火花加工所需要的铜电极的加工；

>> 可以设计齿轮的修形，改善齿轮的传动性能；

>> 可以设定缩水率、拟合精度、齿厚偏差等项目，使设计出的齿廓更精确；

>> 对于少齿数齿轮，可以设计合理的齿根曲线，避免滚齿工艺必然产生的根切现象；

>> 可设计变位和斜齿齿轮，对于斜齿轮分别输出上形和下形，可供齿厚不大的斜齿轮模具的加工。

>> 可根据用户的需要选择设计单个齿轮或齿轮副，在变位方式为角变位时宜选择设计齿轮副。

下图为该软件输出的齿轮齿廓的实例。

二、齿型拟合方法

本软件在生成齿型时，将单个轮齿的齿型曲线分为若干光滑分段，如下图所示。其中，渐开线由多段圆弧拟合，其余都为单段圆弧。各分段的说明如下：

>> 渐开线：分段数可设置为2~100，数目越多则越精确。

>> 齿顶圆角和齿顶修形：作用是使从动轮的轮齿在进入啮合时更加平稳。

>> 齿根圆角：其数值越大，则齿根部分的弯曲强度越高。但要注意与配对齿轮在啮合时是否干涉。

>> 过度圆弧：由与齿根圆角由用户设定，而齿根圆直径也是确定的，因此渐开线起点与齿根圆角之间需增加一段过度圆弧，其数值的大小及凹凸方向影响了齿根的厚度和轮齿的弯曲强度。

三、软件界面介绍

1.开始窗口

运行软件，弹出以下开始窗口。在此窗口选择新建页或打开页，可新建或打开Gear Perfect 文件。在新建页面可新建单个齿轮或齿轮副的设计。在打开页面可打开以前保存的文件，扩展名为*.gpf。

2.主程序界面

主程序界面由工具条、设计面板和页面区所组成，如下图所示。

>> 工具条：包含打开、保存、生成齿型、输出、齿轮数据、几何拟合数据、主页、注册和帮助等命令。

>> 设计面板：可输入齿轮的基本参数和选项。单个齿轮和齿轮副的设计面板有所不同，如下图所示。

>> 页面区：以多页的方式打开设计结果，包括全部齿形页、单个齿形页、齿轮数据页和几何数据页等，并可打开主页和帮助帮助文件等。

四、操作流程介绍

1.进入单个齿轮设计主界面或齿轮副设计主界面。

2.输入齿轮基本参数：模数(m)，齿数(z)和法面压力角(α)。对于标准模数的齿轮，可直接从下拉列表中选择，而对于非标准的模数或英制模数，可直接输入以毫米为单位的模数值。ISO标准压力角为20度(默认)，对于其它非20度的压力角，可直接输入以度为单位的压力角。

3.调整齿高选项。齿轮齿高标准可分为正常齿制(齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.25)和短齿制(齿顶高系数ha*=0.8，顶隙系数c*=0.3)。系统为用户提供了四种选项，如以下各图所示，包括正常齿制、短齿制、用户自定义和直接输入直径选项。系统利用用户的设定直接计算出齿顶圆和齿根圆直径以供用户参考。也可选中“直接输入直径”选项，手动输入齿顶圆和齿根圆，该输入将直接控制最终的齿顶圆和齿根圆直径。