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齿轮画法大全

类别:在线留言   发布时间:2019-04-25 05:36   浏览:

  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。 3.1 直齿轮的创建 3.1.1 渐开线 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 所示。线 划过的一条轨迹即为渐开线=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)) 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。 3.1.2 直齿轮的建模分析 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 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3-2 齿轮的建模分析 3.1.3 直齿轮的建模过程 1.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”对线 “参数”对线)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; 名称 说明名称 模数DB 齿根圆直径ALPHA 20 压力角 分度圆直径HAX 齿顶高系数DD0 凹槽直径CX 0.25 ☆△◆▲■顶系系数 BB0 10齿轮宽度 DD1 15 轴孔直径 HA 键槽高HF 齿根高LL2 变位系数LL3 小孔到原点DA 齿顶圆直径DD2 小孔直径表3-1 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。 完成后的参数对线 “参数”对线)在主菜单上依次单击“工具”“关系”,系统弹出“关系”对线)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 da=d+2*hadb=d*cos(alpha) df=d-2*hf 完成后的“关系”对线 “关系”对线)在工具栏内单击 按钮,系统弹出“草绘”对线)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”对线)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•□▼◁▼系对线)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。通过该关系式创建的圆即为分度圆; 图3-7 “关系”对线)继续在工具栏内单击 按钮,系统弹出“草绘”对线)在△▪▲□△“草绘”对话框内单击 按钮,进入草绘环境; (9)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; (10)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”; (11)在主菜单上依次单击 “工具” “关系”,系统弹出关系对线)在“关系”对话框中输入尺寸关系如下: D12=da 其中 D12 为圆的直径尺寸代号,da 为用户自定义的参数,即为齿顶圆直径。通过该关 系式创建的圆即为齿顶圆; (13)重复7—12 步骤,创建另外两个齿轮的基本圆,分别为齿根圆和基圆,基中齿根 圆的尺寸关系式为: D13=df 基圆的尺寸代号为: D14=db 完成后的基本圆曲线 所示,完成后的“关系”对线 完成后的基本圆曲线.创建渐开线)依次在主菜单上单击 “插入” “模型基准” “曲线”,或者在工具栏上单 按钮,系统弹出“曲线选项”菜单管理器,如图3-10所示; 图3-10 “曲线)在“曲线选项”菜单管理器上依次单击 “从方程” “完成”,弹出“得到坐 标系”菜单管理器,如图3-11 所示; 图3-11“得到坐标系”菜单管理器 (3)在绘图区单击选取系统坐标系为曲线的坐标系,弹出“设置坐标类型”菜单管理 器,如图3-12 所示; 图3-12 “设置坐标系类型”菜单管理器 (4)在“设置坐标类型”菜单管理器中单击 “笛卡尔”,系统弹出一个记事本窗口; (5)在弹出的记事本窗口中输入曲线的方程,如下: ang=90*t r=db/2 s=PI*r*t/2 xc=r*cos(ang) yc=r*sin(ang) x=xc+s*sin(ang) y=yc-s*cos(ang) 渐开线的创建是齿轮创建过程中的一个难点,渐开线方程的推导已经在本章第一节中做了详细的介绍; (6)保存数据,退出▷•●记事本,单击“曲线:从方程”对话框中的【确定】,如图 3-13 所示; 图3-13“曲线)完成后的曲线 完成后的渐开线.镜像渐开线)在工具栏内单击 按钮,或者依次在主菜单上单击 “插入” “模型基准” “点”,系统弹出“基准点”对线“基准点”对线)单击分度圆曲线作为参照,按住Ctrl 键,单击渐开线 所示。 在“基准点”对话框内单击 【确定】,完成基准点“PNT0”的创建; 图3-16 选取参照曲线)在工具栏内单击 按钮,或者依次在主菜单上单击 “插入” “模型基准” “轴”,系统弹出“基准轴”对线)在绘图区单击选取“TOP”面作为参考平面,按住Ctrl 键,单击选取“RIGHT”面 作为参考,在“基★◇▽▼•准轴”对话框内单击【确定】,完成轴“A_1”的创建; (5)在工具栏内单击 按钮,或者依次在主菜单上单击 “插入” “模型基准” “平面”,系统弹出“基准平面”对线)在绘图区单击选取“A_1”轴作为参照,按住Ctrl 键,继续单击基准点“PNT0” 作为参照,如图3-17 所示; 图3-17“基准平面”对线)继续在工具栏内单击 按钮,或者依次在主菜单上单击 “插入” “模型基 “平面”,系统弹出“基准平面”对线“基准平面”对线)在绘图区单击选取刚刚创建的“DTM1”面作为参考平面,按住Ctrl 键选取“A_1” 轴作为参考。在偏距文本框内输入◆▼旋转角度为 “360/(4*z)”,系统提示是否•●要添加特征关 系,单击 (9)在“基准平面”对话框内单击【确定】,完成基准平面的创建;(10)将关系式添加到“关系”对话框。在绘图区右键单击刚刚创建的基准平面“DTM2”, 在弹出的快捷菜单上单击 “编辑”。 (11)在主菜单上单击 “工具” “关系”,系统弹出“关系”对话框。此时系统显 示“DTM1”面和“DTM2”面间的夹角尺寸代号。单击该尺寸代号,尺寸代号将自动显示在“关 系”对话框中,输入的关系式为: d202=360/(4*z) 在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关系式; (12)在绘图区单击渐开线特征,然后在工具栏内单击 按钮,或者依次在主菜单上 单击 “编辑” “镜像”。系统弹出“镜像”特征定义操控面板,如图3-19 所示; 图3-19“镜像”特征定义面板 (13)在绘图区单◇•■★▼击选取刚刚创建的“DTM2”平面作为镜像平面,在“镜像”特征定义 操控面板内单击 按钮,完成渐开线的镜像。完成后的曲线 完成后的镜像渐开线)在工具栏内单击 按钮,或者依次在主菜单内单击 “插入” “拉伸”,弹出 “拉伸”定义操控面板,在面板内单击 “放置” “定义”,弹出“草绘”定义对线)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3-21 所示。单击【草绘】进入草绘环境; 图3-21“草绘”对线)在工具栏内单击 按钮,在绘图区单击选取▼▲齿根圆曲线 所示。在工 具栏内单击 按钮,完成草图的绘制; 图3-22 完成齿根圆曲线)在“拉伸”特征定义操控面板内单击选取“实体”按钮、“拉伸到指定深度”按钮, 在拉伸深度文本框内输入深度值为B,如图3-23 所示。回车后系统提示是否添加特征关系, 单击 图3-23“拉伸”定义面板(5)拉伸深度自动调整到用户设置的参数B 按钮,完成齿根圆的创建,完成后的齿根圆如图3-24所示。 图3-24 完成后的齿根圆 (6)将关系式添加到“关系”对话框,在模型树中右键单击齿根圆特征,在弹出的快 捷菜单中单击 “编辑”; (7)在主菜单上单击 “工具” “●关系”,系统弹出“关系”对话框。此时系统显示 齿根圆厚度尺寸代号。单击该尺寸代号,尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中,输入的 关系式为: D20=b 完成后的“关系”对线 所示,在“关系”对话框内单击【确定】完成添加 关系式; 图3-25“关系”对线)在工具栏内单击 按钮,或者依次在主菜单内单击 “插入” “拉伸”,弹出 “拉伸”定义操控面板,在面板内单击 “放置” “定义”,弹出“草绘”定义对线)选择“FRONT”面作为草绘平面,选取“TOP”面作为参考平面,参考方向为向“右”, 如图3-26 所示。单击【草绘】进入草绘环境; 图3-26“草绘”对线 所示的二维草图,在工具栏内单击 按钮,完成草图的▪▲□◁绘制; 图3-27 绘制二维草图 (4)在“拉伸”特征定义操控面板内单击选取“实体”按钮、“拉伸到指定深度”按钮, 在拉伸深度文本框内输入深度值为B, 如图3-28 所示。回车后系统提示是否添加特征关系, 单击 图3-28“拉伸”定义面板(5)拉伸深度自动调整到用户设置的参数B 按钮,完成轮齿的创建,完成后的轮齿如图3-29所示。 图3-29 完成后的轮齿 (6)将关系式添加到“关系”对话框,在模型树中右键单击轮齿特征,在弹出的快捷 菜单中单击 “编辑”; (7)在主菜单上单击 “工具” “关系”,系统弹出“关系”对话框。此时系统显示 齿根圆分度圆 开线轮齿厚度尺寸代号和齿根圆角尺寸代号。单击该尺寸代号,尺寸代号将自动显示在“关系” 对话框中,输入的关系式为: hax

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