Pro E“直齿圆柱齿轮”的画法.doc

第3章 齿轮零件 齿轮传动是最重要的机械传动之一。齿轮零件具有传动效率高、传动比稳定、结构紧凑等优点。因而齿轮零件应用广泛,同时齿轮零件的结构形式也多种多样。根据齿廓的发生线不同,齿轮可以分为渐开线齿轮和圆弧齿轮。根据齿轮的结构形式的不同,齿轮又可以分为直齿轮、斜齿轮和锥齿轮等。本章将详细介绍用Pro/E创建标准直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮、圆弧齿轮以及蜗轮蜗杆的设计过程。-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3-1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)的坐标为:x1=r*cos(ang),y1=r*sin(ang)。(其中r为圆半径,ang为图示角度)对于Pro/E关系式,系统存在一个变量t,t的变化范围是0~1。从而可以通过(x1,y1)建立(x,y)的坐标,即为渐开线的方程。 ang=t*90 s=(PI*r*t)/2 x1=r*cos(ang) y1=r*sin(ang) x=x1+(s*sin(ang)) y=y1-(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。 本小节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3-2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,本章的第一小节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3- (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3-3所示;图3-3“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3-1所示;-1创建齿轮参数 注意:表3-1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3-4所示:图3-4“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3-5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3-1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3-5所示;图3-5“关系”对话框 (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3-6所示。单击【草绘】进入草绘环境;图3-6“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“编辑”; (5)在主菜单上依次单击“工具”→“关系”,系统弹出关系对话框,如图3-7所示; (6)在“关系”对话框中输入尺寸关系如下:D11=d 其中D11为圆的直径尺寸代号,注意尺寸代号视具体情况会有所有同。d为用户自定义的参数,即为分度圆直径。通过