基于VBA的雙圓弧齒輪公法線計(jì)算

胡波

摘 要：文章借助EXCEL利用VBA編程，創(chuàng)建人機(jī)交互界面，預(yù)先設(shè)定最低計(jì)算精度，解決超越方程求解等問題，實(shí)現(xiàn)雙圓弧齒輪公法線跨齒數(shù)、公法線長度的計(jì)算；利用《齒輪傳動CAD集成系統(tǒng)》校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果以保證計(jì)算的可靠性。

關(guān)鍵詞：雙圓弧齒輪；公法線；EXCEL；VBA

1 概述

目前，國內(nèi)重載減速器大多采用雙圓弧齒輪，雙圓弧齒輪的強(qiáng)度比漸開線齒輪和單圓弧齒輪高得多。在加工工藝上，切制雙圓弧齒輪僅需一把滾刀，測量時(shí)只測凸齒齒形上的公法線長度，因此測量儀器和公法線長度計(jì)算都大為簡化。經(jīng)過多年的研究，雙圓弧齒輪測量尺寸的計(jì)算方法理論上已十分成熟。然而，雙圓弧齒輪基本齒廓參數(shù)眾多，尤其是公法線長度等測量尺寸計(jì)算復(fù)雜，還涉及到超越方程求解等問題，傳統(tǒng)手工計(jì)算十分困難。國內(nèi)能精確計(jì)算雙圓弧齒輪公法線的僅有鄭州機(jī)械研究所的《齒輪傳動CAD集成系統(tǒng)》等少數(shù)軟件。這類軟件普遍價(jià)格較高，使用者較少。

VBA是Visual Basic的一種宏語言，是微軟開發(fā)出來在其桌面應(yīng)用程序中執(zhí)行通用的自動化任務(wù)的編程語言。主要能用來擴(kuò)展Windows的應(yīng)用程式功能，特別是Microsoft Office軟件。文章借助EXCEL利用VBA編程，創(chuàng)建人機(jī)交互界面，預(yù)先設(shè)定最低計(jì)算精度，解決超越方程求解等問題，實(shí)現(xiàn)雙圓弧齒輪公法線跨齒數(shù)、公法線長度的計(jì)算；利用《齒輪傳動CAD集成系統(tǒng)》校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果以保證計(jì)算的可靠性。

2 雙圓弧齒輪公法線計(jì)算

根據(jù)機(jī)械工業(yè)出版社出版的《齒輪手冊》（第二版）提供的雙圓弧齒輪幾何尺寸計(jì)算公式，利用EXCEL提供的函數(shù)功能，在輸入齒數(shù)、模數(shù)、螺旋角等基本參數(shù)后，可計(jì)算出雙圓弧齒輪的分度圓、齒頂圓、齒根圓等幾何尺寸。對于雙圓弧齒輪，一般只測量凸齒公法線長度，要求用公法線卡尺進(jìn)行測量。凸齒公法線理論跨齒數(shù)和凸齒公法線長度的計(jì)算公式如下：

示例公法線計(jì)算結(jié)果與《齒輪傳動CAD集成系統(tǒng)》計(jì)算結(jié)果一致，實(shí)現(xiàn)了高精度求解。

4 結(jié)束語

文章借助EXCEL利用VBA編程，創(chuàng)建人機(jī)交互界面，解決了超越方程求解等問題，實(shí)現(xiàn)了雙圓弧齒輪公法線跨齒數(shù)、公法線長度的高精度計(jì)算；利用《齒輪傳動CAD集成系統(tǒng)》校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果保證了計(jì)算的可靠性。本計(jì)算方法可在裝有EXCEL的任意電腦上運(yùn)行，為生產(chǎn)提供了方便，已在多家齒輪加工工廠得到了應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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