ProE渐开线齿轮创建方法.doc

目 次 1 目的和范围 1 1.1 目的 1 1.2 范围 1 2 参考材料 1 3 渐开线的几何分析 1 4 直齿轮的建模分析 2 5 渐开线直齿圆柱轮的建模过程 3 5.1 输入基本参数和关系式 3 5.2 创建齿轮基本圆 6 5.3 创建渐开线 9 5.4 镜像渐开线 11 5.5 创建齿根圆 14 5.6 创建齿形 16 5.7 阵列轮齿 19 目的和范围 目的 指导设计人员在Pro/E创建参数化渐开线齿轮。 范围 适用于兖矿Pro/E平台设计人员。 参考材料 序号 标题 版权信息 编号 1 《机械原理》 —— —— 2 —— —— 3 —— —— 渐开线的几何分析 图1 渐开线的几何分析 渐开线是由一条线段绕齿轮基圆旋转形成的曲线。渐开线的几何分析如图1所示。线段s绕圆弧旋转，其一端点A划过的一条轨迹即为渐开线。图中点（x1,y1）））ang=t*90 （设置值与最终生成的渐开线长度有关，此处设置ang变化为从0到90度） s=(2*PI*r*t)/4=(PI*r*t)/2 （发生线长度s等于滚过的弧长） x1=r*cos(ang) y1=r*sin(ang) x=x1+(s*sin(ang)) y=y(s*cos(ang)) z=0 以上为定义在xy平面上的渐开线方程，可通过修改x，y，z的坐标关系来定义在其它面上的方程，在此不再重复。 直齿轮的建模分析 下面将介绍参数化创建直齿圆柱齿轮的方法，参数化创建齿轮的过程相对复杂，其中要用到许多与齿轮有关的参数以及关系式。 直齿轮的建模分析（如图2所示）： （1）创建齿轮的基本圆 这一步用草绘曲线的方法，创建齿轮的基本圆，包括齿顶圆、基圆、分度圆、齿根圆。并且用事先设置好的参数来控制圆的大小。 （2）创建渐开线 用从方程来生成渐开线的方法，创建渐开线，前面分析了渐开线方程的相关知识。 （3）镜像渐开线 首先创建一个用于镜像的平面，然后通过该平面，镜像第2步创建的渐开线，并且用关系式来控制镜像平面的角度。 （4）拉伸形成实体 拉伸创建实体，包括齿轮的齿根圆实体和齿轮的一个齿形实体。这一步是创建齿轮的关键步骤。 （5）阵列轮齿 将上一步创建的轮齿进行阵列，完成齿轮的基本外形。这一步同样需要加入关系式来控制齿轮的生成。 （6）创建其它特征 创建齿轮的中间孔、键槽、小孔等特征，并且用参数和关系式来控制相关的尺寸。 图2 齿轮的建模分析 渐开线直齿圆柱轮的建模过程 输入基本参数和关系式 （1）单击，在新建对话框中输入文件名“gear”,然后单击； （2)在主菜单上单击 “工具”→ “参数”，系统弹出“参数”对话框，如图3所示； 图3 “参数”对话框 （3）在“参数”对话框内单击按钮，可以看到“参数”对话框增加了一行，依次输入新参数的名称、值、和说明等。需要输入的参数如表1所示； 名称 值 说明 名称 值 说明 M 3 模数 DB ___ 基圆直径 Z 25 齿数 DF ___ 齿根圆直径 ALPHA 20 压力角 D ___ 分度圆直径 HAX 1 齿顶高系数 CX 0．25 顶系系数 B 10 齿轮宽度 HA ___ 齿顶高 HF ___ 齿根高 X 0 变位系数 DA ___ 齿顶圆直径 表1 创建齿轮参数 注意：表1中未填的参数值，表示是由系统通过关系式将自动生成的尺寸，用户无需指定。 完成后的参数对话框如图4所示： 图4 “参数”对话框 （4）在主菜单上依次单击“工具”→“关系”，系统弹出“关系”对话框，如图5所示； （5）在“关系”对话框内输入齿轮的分度圆直径关系、基圆直径关系、齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系。由这些关系式，系统便会自动生成表1所示的未指定参数的值。输入的关系式如下： ha=(hax+x)*m hf=(hax+cx-x)*m d=m*z da=d+2*ha db=d*cos(alpha) df=d-2*hf 完成后的“关系”对话框如图5所示； 图5 “关系”对话框 创建齿轮基本圆 （1）在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框； （2）选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向“左”，如图6所示。单击【草绘】进入草绘环境； 图6 “草绘”对话框 （3）在绘图区以系统提供的原点为圆心，绘制一个任意大小的圆，并且标注圆的直径尺寸。在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制； （4）在模型中右键单击刚刚创建的草图，在弹出的快捷菜单中单击选取 “