直齿渐开线齿轮画法.doc

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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。


图3-1  渐开线的几何分析
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3-2齿轮的建模分析

   
   (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;
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
DD0
___
凹槽直径
CX

顶系系数
BB0
___
凹槽深度
B
10
齿轮宽度
DD1
15
轴孔直径
HA
___
齿顶高
LL1
___
键槽高
HF
___
齿根高
LL2
___
键槽宽
X
0
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