基于proe漸開(kāi)線斜齒圓柱齒輪參數(shù)化建模探究

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1、基于Proe漸開(kāi)線斜齒圓柱齒輪參數(shù)化建模探究　　【摘要】講述漸開(kāi)線斜齒圓柱齒輪的生成原理，分析參數(shù)化建模方法。使用參數(shù)化造型方法，通過(guò)修改零件的特定參數(shù)和屬性，然后根據(jù)相關(guān)聯(lián)的尺寸表達(dá)式的作用而引起整個(gè)模型的變化，即可得到所需零件?！娟P(guān)鍵詞】Proe漸開(kāi)線柱齒輪建模齒輪傳動(dòng)是機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞裝置，廣泛應(yīng)用于航空、汽車、機(jī)床和自動(dòng)化生產(chǎn)線等各種通用機(jī)械中。齒輪嚙合的力學(xué)行為和工作性能對(duì)整個(gè)機(jī)器有重要影響。隨著機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展，各種精密機(jī)床不斷被研發(fā)，對(duì)齒輪的成形精度有了越來(lái)越高的要求。為了精確模擬齒輪的實(shí)際成形過(guò)程，就要求對(duì)齒

2、輪進(jìn)行精確的三維建模。本文基于Pro/E3.0平臺(tái)上進(jìn)行齒輪的三維建模研究。一、齒輪漸開(kāi)線的生成原理由機(jī)械原理知識(shí)可知，當(dāng)一直線BK沿一圓周作純滾動(dòng)時(shí)，直線上任意點(diǎn)K的軌跡AK就是該圓的漸開(kāi)線，這個(gè)圓稱為漸開(kāi)線的基圓，半徑為rb，直線BK叫做漸開(kāi)線的發(fā)生線；角θk叫做漸開(kāi)線AK段的展角。二、漸開(kāi)線斜齒圓柱齒輪的參數(shù)化建模步驟5（一）創(chuàng)建新的零件文件。打開(kāi)Pro/E，單擊工具欄新建文件的按鈕，選擇零件模塊，輸入零件名稱：helical_gear，點(diǎn)擊OK。將坐標(biāo)系PRT_CSYS_DEF及基準(zhǔn)平面RIGHT、TOP、FRONT顯示在畫(huà)面上；（二）設(shè)

3、置參數(shù)。點(diǎn)擊“工具”下拉菜單中的“參數(shù)”，根據(jù)齒輪的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；（三）作圓曲線。點(diǎn)擊特征工具欄“草繪”按鈕，選取FRONT面作為基準(zhǔn)面，畫(huà)四個(gè)圓，點(diǎn)擊“工具”下拉菜單中的關(guān)系，輸入關(guān)系式，系統(tǒng)自動(dòng)將關(guān)系式添入驅(qū)動(dòng)，生成齒輪的基圓、齒根圓、分度圓和齒頂圓。（四）作齒廓線（漸開(kāi)線）。點(diǎn)擊特征工具欄“基準(zhǔn)曲線”按鈕，選取“從程”-“完成”-“選取坐標(biāo)系”（選取系統(tǒng)坐標(biāo)系PRT_CSYS_DEF）-“笛卡爾”，彈出如圖2.6所示的文本編輯框，輸入如圖所示的關(guān)系式，點(diǎn)擊文本編輯框的“文件”-“保存”，然后關(guān)閉。（五）作基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)面。點(diǎn)擊“基準(zhǔn)軸

4、”按鈕，按住“Control”鍵選取TOP和RIGHT基準(zhǔn)面即可生成齒輪基準(zhǔn)軸A_1。點(diǎn)擊“基準(zhǔn)點(diǎn)”按鈕，按住“Control”鍵選取步驟4）生成的漸開(kāi)線和齒輪分度圓，即可生成基準(zhǔn)點(diǎn)PNT0。點(diǎn)擊“基準(zhǔn)面”按鈕，按住“Control”選取基準(zhǔn)軸A_1和基準(zhǔn)點(diǎn)PNT0，即可生成基準(zhǔn)面DTM1。（六）5作齒廓的鏡像基準(zhǔn)面。點(diǎn)擊“基準(zhǔn)面”按鈕，選取上步生成的基準(zhǔn)面DTM1和基準(zhǔn)軸A_1，在“旋轉(zhuǎn)”選項(xiàng)中輸入關(guān)系“360/（4*z）”，即生成基準(zhǔn)面DTM2。（七）鏡像生成單齒另一邊的齒形線。先選取步驟4）生成的漸開(kāi)線，再點(diǎn)擊“鏡像”按鈕，選擇基準(zhǔn)面DTM

5、2為鏡像參考即可。（八）拉伸生成齒根圓柱坯體。點(diǎn)擊“拉伸”按鈕，依次點(diǎn)取“放置”-“定義”，選擇FRONT面作為草繪面，拾取“從邊創(chuàng)建圖元”按鈕，選擇“環(huán)”，選取步驟3）生成的齒根圓，點(diǎn)擊“確定√”，修改其長(zhǎng)度尺寸為L(zhǎng)ONGTH，在關(guān)系文本框中添加關(guān)系：LONGTH=B（九）草繪端面齒廓。點(diǎn)擊“草繪”按鈕，選取FRONT面作為基準(zhǔn)面，拾取“從邊創(chuàng)建圖元”按鈕，選擇“環(huán)”，選取齒根圓曲線、兩條漸開(kāi)線及齒頂圓曲線，點(diǎn)擊“圓角”按鈕，繪制齒根過(guò)渡曲線，點(diǎn)擊“草繪器約束”按鈕，使兩圓角半徑相等，點(diǎn)擊“修剪”按鈕，將多余的線刪除，點(diǎn)擊“確定√”，修改半徑尺

6、寸為r，添加關(guān)系：r=0.38*mn，生成齒廓。5（十）進(jìn)行特征操作生成另一端齒廓。選擇菜單欄“編輯”-“特征操作”-“復(fù)制”-“移動(dòng)”“獨(dú)立”-選擇上一步驟生成的齒廓-“平移”“平面”-選擇FRONT基準(zhǔn)面-“正向”，輸入平移距離：B（即齒寬），再選擇“旋轉(zhuǎn)”“坐標(biāo)系”-選擇系統(tǒng)坐標(biāo)系-“z軸”-“反向”（該齒輪為左旋，若為右旋，則選“正向”，根據(jù)右手定則判定）-“正向”（即確定），旋轉(zhuǎn)角度先不管，點(diǎn)擊確定，修改旋轉(zhuǎn)角度為theta，添加關(guān)系：theta=2*b*tan（beta）*180/（pi*d）。（十一）作掃描軌跡。若將斜齒輪的分度圓柱

7、面水平展開(kāi)，則其螺旋線成為斜直線，斜直線與軸線之間的夾角即為分度圓柱上螺旋角β。先“拉伸”操作生成分度圓柱面，修改拉伸尺寸，添加關(guān)系：longth1=b+10。再點(diǎn)擊“草繪”按鈕，選取RIGHT面為草繪平面，作一斜直線（注意齒輪旋向），點(diǎn)擊“確定√”，修改角度尺寸，添加關(guān)系：angle=beta。最后點(diǎn)擊菜單欄“編輯”-“投影”，將所作直線投影到分度圓柱面上；（十二）混合掃描生成單個(gè)輪齒。先選中上步驟生成的投影線，點(diǎn)擊菜單欄“插入”-“混合掃描”，點(diǎn)選實(shí)體按鈕，點(diǎn)擊“剖面”，在剖面選項(xiàng)中選取“所選截面”，先選取掃描路徑上箭頭所在的一端齒廓，點(diǎn)擊“

8、插入”，選取另一端齒廓，點(diǎn)擊“確定√”，生成的輪齒。三、小結(jié)5基于Pro/E的參數(shù)化建模，用戶可以定義各參數(shù)之間的相互關(guān)系，使得特征之間