PROE斜齒輪參數(shù)化設計說明

1、PROE斜齒輪參數(shù)化設計說明螺旋齒輪的創(chuàng)建本節(jié)將介紹漸開線斜齒圓柱齒輪的創(chuàng)建。漸開線斜齒圓柱齒輪的創(chuàng)建方法類似于漸開線直齒圓柱齒輪的創(chuàng)建方法。本節(jié)還使用參數(shù)化設計方法創(chuàng)建漸開線斜齒圓柱齒輪。3.2.1斜齒輪的建模分析建模(如圖3-52所示):(1)輸入?yún)?shù)和關系表達式創(chuàng)建齒輪的基本圓。(2)創(chuàng)建漸開線。(3)創(chuàng)建掃掠軌跡。(4)創(chuàng)建掃描混合切片。(5)創(chuàng)建第一個輪齒。(6)排列輪齒圖3-52漸開線斜齒圓柱齒輪建模分析3.2.2斜齒輪的建模過程1.輸入基本參數(shù)和關系表達式。(1)點擊，在新建對話框中輸入文件名“hecial_gear”，然后點擊；(2)點擊主菜單中的工具參數(shù)，彈出參數(shù)對話框，如圖

2、3-53所示；圖3-53參數(shù)對話框(3)點擊“參數(shù)”對話框中的按鈕，可以看到“參數(shù)”對話框中增加了新的一行，可以依次輸入新參數(shù)的名稱、值、描述。所需參數(shù)見表3-2:名字價值解釋名字價值解釋錳五法向模數(shù)哈_附錄Z25談到半_齒高希臘字母的第一個字母20壓力角X0修正系數(shù)貝塔16螺旋角D_標準中徑B50齒輪寬度分貝_底座直徑哈克斯1.0齒頂高度系數(shù)這_冠圓直徑CX0.25頂部系數(shù)DF_齒根直徑表3-2創(chuàng)建齒輪參數(shù)注:表3-2中未填寫的參數(shù)值表示系統(tǒng)將通過關系表達式自動生成的尺寸，用戶無需指定。完成后的參數(shù)對話框如圖3-54所示:圖3-54 參數(shù)對話框(4)在主菜單上單擊【工具】【關系】,將彈出關系

3、對話框，如圖3-55所示。(5)在“關系”對話框中，輸入分度圓直徑、基圓直徑、齒根圓直徑和齒頂圓直徑之間的關系。根據(jù)這些關系，系統(tǒng)將自動生成表3-2中所示的未指定參數(shù)的值。輸入的關系如下:D=m*z/cos(拍)At=atan(tan(a)*cos(beat)Db=d*cos(at)df = d-2 * m *(ha+c)-x)Da=d+2*m*(ha+x)Sd0=daSd1=dSd2=dbSd3=df/*齒輪的基本關系ha=(hax+x)*mnhf=(hax+cx-x)*mnd = Mn * z/cos()da=d+2*hadb = d * cos()df=d-2*hf完成后的“關系”對話框

4、如圖3-55所示；圖3-55 關系對話框2.創(chuàng)建齒輪的基本圓。(1)點擊工具欄中的按鈕，彈出“草圖”對話框；(2)選擇“前”平面作為草圖平面，“右”平面作為參考平面，參考方向為“右”，如圖3-56所示。點擊【草圖】進入草圖環(huán)境；圖3-56草圖對話框(3)以系統(tǒng)提供的原點為中心，在繪圖區(qū)畫四個任意大小的圓，并標注圓的直徑，如圖3-57所示。單擊工具欄上的按鈕，完成草圖繪制；圖3-57繪制2D草圖(4)使用關系表達式來驅動圓的大小。在模型中右鍵單擊剛剛創(chuàng)建的草圖，在彈出的快捷菜單中點擊編輯；(5)在主菜單中點擊工具關系，彈出關系對話框，如圖3-58所示；(6)在“關系”對話框中輸入尺寸關系，如下所

5、示:/*齒輪的基本圓周關系sD0=dasD1=dbsD2=dfsD3=d其中，D0、D1、D2、D3是圓的直徑和尺寸代號。注意根據(jù)具體情況尺寸代號都是一樣的。Da、db、df和D是用戶定義的參數(shù)，即齒頂圓直徑、基圓直徑、齒根圓直徑和分度圓直徑。由這種關系產(chǎn)生的圓是分度圓；圖3-58 關系對話框3.創(chuàng)建漸開線(1)依次點擊主菜單上的插入模型基準曲線，或者點擊工具欄上的按鈕，打開曲線選項菜單管理器，如圖3-59所示；圖3-59 曲線選項菜單管理器(2)點擊“曲線選項”菜單管理器上的“從方程”“完成”，彈出“獲取坐標系”菜單管理器，如圖3-60所示；圖3-60 獲取坐標系菜單管理器(3)在繪圖區(qū)單擊

6、選擇系統(tǒng)坐標系作為曲線坐標系，彈出“設置坐標類型”菜單管理器，如圖3-61所示；圖3-61 設置坐標系類型菜單管理器(4)在“設置坐標類型”菜單管理器中點擊“笛卡爾”，會彈出一個記事本窗口；(5)在彈出的記事本窗口中輸入曲線的方程，如下所示:ang=90*tr=db/2s=pi*r*t/2xc=r*cos(ang)yc=r*sin(ang)x=xc+(s*sin(ang)y=yc-(s*cos(ang)z=0(6)保存數(shù)據(jù)并退出記事本。完成的曲線如圖3-62所示；圖3-62完成后的漸開線4.鏡像漸開線(1)單擊工具欄上的按鈕，或者依次單擊主菜單上的插入模型基準點點，會彈出基準對話框，如圖3-6

7、3所示；圖3-63 基準對話框(2)單擊分度圓曲線作為參考，按住Ctrl鍵，單擊漸開線作為參考，如圖3-64所示。在“基準”對話框中點擊【確定】，完成基準“PNT0”的創(chuàng)建；圖3-64選擇參考曲線(3)單擊工具欄上的按鈕，或者依次單擊主菜單上的插入模型基準軸，將彈出基準軸對話框，如圖3-65所示；(4)在繪圖區(qū)單擊選擇“頂”面作為參考面，按住Ctrl鍵，單擊選擇“右”面作為參考，在“參考軸”對話框中單擊【確定】，完成“A_1”軸的創(chuàng)建；圖3-65 基準軸對話框(5)單擊工具欄上的按鈕，或者依次單擊主菜單上的插入模型基準平面，會彈出基準平面對話框；(6)在繪圖區(qū)單擊選擇軸“A_1”作為參考，按住

8、Ctrl鍵，繼續(xù)單擊參考點“PNT0”作為參考，如圖3-66所示；圖3-66 基準面對話框(7)繼續(xù)點擊工具欄上的按鈕，或者依次點擊主菜單上的插入模型基準平面，會彈出基準平面對話框，如圖3-67所示；圖3-67“基準面”對話框(8)在繪圖區(qū)域中單擊以選擇新創(chuàng)建的“DTM1”平面作為參考平面，按住Ctrl鍵以選擇“A-1”軸作為參考。在偏移文本框中輸入“360/(4*z)”的旋轉角度，系統(tǒng)會提示是否添加特征關系，如圖3-68所示。單擊【是】；圖3-68添加關系表達式(9)在“基準面”對話框中點擊【確定】，完成基準面的創(chuàng)建；(10)將關系表達式添加到關系對話框中。在繪圖區(qū)域中右鍵單擊新創(chuàng)建的基準面

9、“DTM2 ”,在彈出的快捷菜單中單擊“編輯”。(11)在主菜單中點擊工具關系，將彈出關系對話框。此時，系統(tǒng)顯示“DTM1”平面和“DTM2”平面之間的夾角尺寸代碼。點擊維度編碼，維度編碼會自動顯示在關系對話框中。輸入的關系是:/*鏡面旋轉角度D6=360/(4*z)完成后的關系對話框如圖3-69所示。單擊關系對話框中的【確定】，完成關系公式的添加；圖3-69 關系對話框(12)單擊繪圖區(qū)域中的漸開線特征，然后單擊工具欄上的按鈕，或單擊主菜單上的編輯鏡像。彈出“鏡像”特征定義控制面板，如圖3-123所示；圖3-70 鏡像特征定義面板(13)在繪圖區(qū)，點擊選擇新創(chuàng)建的“DTM2”平面作為鏡像平面

10、，點擊“鏡像”特征定義控制面板上的按鈕，完成漸開線的鏡像。完成的曲線如圖3-71所示。圖3-71鏡像完成后的漸開線5.創(chuàng)建一個根圓。(1)點擊工具欄中的按鈕，或者依次點擊主菜單中的插入拉伸，彈出拉伸定義控制面板。點擊面板中的放置定義，彈出草圖定義對話框；(2)選擇“前”平面作為草圖平面，選擇“右”平面作為參考平面，參考方向朝上，如圖3-72所示。點擊【草圖】進入草圖環(huán)境；圖3-72草圖對話框(3)單擊工具欄中的按鈕，在繪圖區(qū)中單擊選擇齒根圓曲線，如圖3-73所示。單擊工具欄上的按鈕，完成草圖繪制；圖3-73選擇齒根圓曲線(4)點擊“拉伸”特征定義操作面板中的“實體”和“拉伸到指定深度”按鈕，在

11、拉伸深度文本框中輸入深度值B，如圖3-74所示。輸入時會提示是否添加特征關系，點擊是。圖3-74“拉伸”定義面板(5)拉伸深度自動調整到用戶設置的參數(shù)B的值。點擊“拉伸”特征定義控制面板上的按鈕，完成根圓的創(chuàng)建。完成的根圓如圖3-75所示。圖3-75齒根圓完成后(6)將關系添加到“關系”對話框中，在模型樹中右鍵單擊齒根圓特征，在彈出的快捷菜單中單擊“編輯”；(7)在主菜單中點擊工具關系，彈出關系對話框。此時，系統(tǒng)顯示齒根圓厚度尺寸代碼。點擊維度編碼，維度編碼會自動顯示在關系對話框中。輸入的關系是:/*齒根圓寬度關系D7=b完成后的關系對話框如圖3-76所示。單擊關系對話框中的【確定】，完成關系

12、公式的添加；圖3-76 關系對話框6.創(chuàng)建一個分度圓曲面。(1)點擊工具欄中的按鈕，或者依次點擊主菜單中的插入拉伸，彈出拉伸定義控制面板。點擊面板中的放置定義，彈出草圖定義對話框；(2)選擇“前”平面作為草圖平面，選擇“右”平面作為參考平面，參考方向朝上，如圖3-77所示。點擊【草圖】進入草圖環(huán)境；圖3-77草圖對話框(3)單擊工具欄中的按鈕，在繪圖區(qū)中單擊選擇分度圓曲線，如圖3-78所示。單擊工具欄上的按鈕，完成草圖繪制；圖3-78選擇帶刻度的圓曲線(4)點擊選擇“拉伸”特征定義控制面板中的“表面”按鈕和“拉伸到指定深度”按鈕，在拉伸深度文本框中輸入深度值B，如圖3-79所示。輸入時會提示是

13、否添加特征關系，點擊是。圖3-79“拉伸”定義面板(5)拉伸深度自動調整到用戶設置的參數(shù)B的值。單擊“拉伸”特征定義控制面板上的按鈕，完成分度圓表面的創(chuàng)建。完成的分度圓表面如圖3-80所示。圖3-80分度圓的拉伸特性(6)將關系添加到“關系”對話框中，在模型樹中右鍵單擊分度圓曲面的特征，在彈出的快捷菜單中單擊“編輯”；(7)在主菜單中點擊工具關系，彈出關系對話框。此時，系統(tǒng)顯示分度圓厚度尺寸代碼。點擊維度編碼，維度編碼會自動顯示在關系對話框中。輸入的關系是:/*分度圓表面寬度的關系D8=b完成后的關系對話框如圖3-81所示。單擊關系對話框中的【確定】，完成關系公式的添加；圖3-81 關系對話框

14、7.創(chuàng)建投影曲線在此步驟中，首先在“右”面上創(chuàng)建一條斜線，然后將曲線投影到帶刻度的圓面上。(1)點擊工具欄中的按鈕，彈出“草圖”對話框；(2)選擇“右”平面作為草圖平面，“頂”平面作為參考平面，參考方向為“右”，如圖3-82所示。點擊【草圖】進入草圖環(huán)境；圖3-82草圖對話框(3)繪制如圖3-83所示的二維草圖，點擊工具欄上的按鈕，完成草圖繪制；圖3-83繪制2D草圖(4)將關系表達式添加到“關系”對話框中，在模型樹中右鍵單擊剛剛草繪的特征，在彈出的快捷菜單中單擊“編輯”；(5)在主菜單中點擊工具關系，彈出關系對話框。此時，系統(tǒng)顯示與直線相關的尺寸代碼。點擊維度編碼，維度編碼會自動顯示在關系對

15、話框中。輸入的關系是:d11 =D63=b完成后的關系對話框如圖3-84所示。單擊關系對話框中的【確定】，完成關系公式的添加；圖3-84 關系對話框(6)點擊選擇剛剛繪制的曲線，然后點擊主菜單上的編輯投影，會彈出投影曲線控制面板，如圖3-85所示；圖3-85 投影曲線定義面板(7)在繪圖區(qū)單擊，選擇分度圓的表面作為投影參考，如圖3-86所示。單擊投影曲線定義面板上的按鈕，完成投影曲線的創(chuàng)建。圖3-86選擇表面參照8.創(chuàng)建掃掠混合截面。(1)單擊工具欄中的按鈕，系統(tǒng)彈出“草圖”定義對話框；(2)選擇“前”平面作為草圖平面，選擇“右”平面作為參考平面，參考方向朝上，如圖3-87所示。點擊【草圖】進

16、入草圖環(huán)境；圖3-87草圖對話框(3)根據(jù)創(chuàng)建的漸開線，單擊工具欄上的按鈕，系統(tǒng)將彈出“類型”單選框，如圖3-88所示。單擊“環(huán)”繪制如圖3-89所示的二維草圖，單擊工具欄上的按鈕完成草圖繪制；圖3-88 類型單選框圖3-89繪制2D草圖(4)在“關系”對話框中添加圓角尺寸，在模型樹中右鍵單擊剛剛草繪的截面，在彈出的快捷菜單中單擊“編輯”；(5)在主菜單中點擊工具關系，彈出關系對話框。系統(tǒng)顯示截面圓角的尺寸代碼。點擊維度編碼，維度編碼會自動顯示在關系對話框中。輸入的關系是:/*截面圓角半徑關系如果hax=1D14=0.38*mn結束條件如果hax1D14=0.46*mn結束條件完成后的關系對話

17、框如圖3-90所示。單擊關系對話框中的【確定】，完成關系公式的添加；圖3-90 關系對話框(6)接下來，在齒根圓的另一個端面上創(chuàng)建相應的截面，然后將截面旋轉到相應的位置。在主菜單上點擊編輯功能操作，彈出功能菜單管理器，如圖3-91所示。圖3-91“功能”菜單管理器(7)在功能菜單管理器上點擊復制完成，會彈出復制功能菜單管理器。在復制特征菜單管理器上點擊移動完成，彈出選擇特征菜單管理器，如圖3-92所示。圖3-92“選擇功能”菜單管理器(8)在繪圖區(qū)單擊選擇上一步創(chuàng)建的截面特征，在選擇特征菜單管理器上單擊完成，彈出移動特征菜單管理器，如圖3-93所示；圖3-93菜單管理器的移動功能(9)點擊“移

18、動特征”菜單管理器上的“平移”，彈出“選擇方向”菜單管理器，如圖3-94所示；圖3-94“選擇方向”菜單管理器(10)在“選擇方向”菜單管理器中單擊“曲線/邊/軸”，然后在繪圖區(qū)域中單擊選擇齒根圓的端面作為參考，如圖3-95所示。系統(tǒng)彈出“方向”菜單管理器，點擊“前進”；選擇參照平面選擇參照平面圖3-95選擇參考平面(11)系統(tǒng)會提示您輸入偏置距離，偏置距離為b，系統(tǒng)會提示您是否添加關系表達式。單擊是，在移動特征菜單管理器中單擊完成，在組可變大小菜單管理器中單擊完成，在組元素的彈出對話框中單擊確定，在特征菜單管理器中單擊確定圖3-96剖面圖完成后(12)將關系添加到關系對話框中，在模型樹中右鍵

19、單擊復制的特征，在彈出的快捷菜單中單擊編輯；(13)在主菜單中點擊工具關系，將彈出關系對話框。此時，系統(tǒng)顯示兩個截面的尺寸代碼。點擊維度編碼，維度編碼會自動顯示在關系對話框中。輸入的關系是:D15=b完成后的關系對話框如圖3-97所示。單擊關系對話框中的【確定】，完成關系公式的添加；圖3-97 關系對話框(14)旋轉復制上一步復制的截面，然后點擊主菜單上的編輯特征操作，彈出特征菜單管理器，如圖3-98所示；圖3-98“功能”菜單管理器(15)點擊功能菜單管理器上的復制完成，將彈出復制功能菜單管理器。點擊復制特征菜單管理器上的移動完成，彈出選擇特征菜單管理器，如圖3-99所示。圖3-99“選擇功

20、能”菜單管理器(16)在繪圖區(qū)點擊選擇上一步創(chuàng)建的復制截面特征，點擊選擇特征菜單管理器上的完成，彈出移動特征菜單管理器，如圖3-100所示；圖3-100“移動特征”菜單管理器(17)點擊“移動特征”菜單管理器上的“旋轉”，彈出“選擇方向”菜單管理器，如圖3-101所示；圖3-101 選擇方向菜單管理器(18)在“選擇方向”菜單管理器中單擊選擇“曲線/邊/軸”，然后在繪圖區(qū)中單擊選擇齒根圓的中心軸作為參考，如圖3-102所示。系統(tǒng)彈出“方向”菜單管理器，點擊“反向”“正向”；選擇參考軸選擇參考軸圖3-102選擇參考軸(19)提示輸入旋轉角度，為asin(2*b*tan(beta/d)，提示是否添

21、加關系表達式。單擊是，在移動特征的菜單管理器中單擊完成，在組變量大小的菜單管理器中單擊完成，會出現(xiàn)以下彈出窗口。重復部分重復部分圖3-103旋轉復制部分(20)在“關系”對話框中添加旋轉角度尺寸，在模型樹中右鍵單擊剛剛旋轉復制的截面，在彈出的快捷菜單中單擊“編輯”；(21)在主菜單中點擊工具關系，彈出關系對話框。系統(tǒng)顯示旋轉角度的尺寸代碼。點擊維度編碼，維度編碼會自動顯示在關系對話框中。輸入的關系是:d22 = asin(2 * b * tan(/d)完成后的關系對話框如圖3-104所示。單擊關系對話框中的【確定】，完成關系公式的添加；圖3-104 關系對話框9.創(chuàng)建第一個牙齒特征。(1)在主

22、菜單上，點擊插入掃描融合，系統(tǒng)彈出掃描融合特征定義控制面板，如圖3-105所示；圖3-105“掃描混合”特征定義面板(2)點擊“掃描融合”特征定義控制面板中的“參考”菜單，彈出“參考”對話框，如圖3-106所示；圖3-106 參考對話框(3)在參照對話框的輪廓控制文本框中點擊選擇垂直跟蹤，在水平/垂直控制文本框中輸入垂直到曲面，如圖3-106所示；(4)在繪圖區(qū)單擊，選擇刻度圓上的投影曲線作為掃描混合像的掃描線，如圖3-107所示；選擇放樣引線。選擇放樣引線。圖3-107選擇掃描引線(5)點擊“掃描融合”特征定義控制面板上的輪廓菜單，系統(tǒng)彈出輪廓定義對話框。從第一個下拉菜單中選擇“選定部分”，

23、如圖3-108所示；圖3-108“輪廓”定義對話框(6)在繪圖區(qū)單擊，選擇如圖3-109所示的截面作為第一個掃描混合截面；單擊第一部分。單擊第一部分。圖3-109選擇第一部分(7)在如圖3-108所示的“輪廓”定義對話框中點擊“插入”,“輪廓2”將顯示在“輪廓”列表框中。在繪圖區(qū)域中單擊以選擇另一個截面，如圖3-110所示。單擊第二部分。單擊第二部分。圖3-110選擇第二部分注意兩個截面上掃描融合起點的一致性。修改起點的方法是在如圖3-111所示的截面對話框中點擊細節(jié)，系統(tǒng)彈出如圖3-112所示的鏈對話框；圖3-111“輪廓”對話框圖3-112鏈對話框圖3-113“選項”選項卡(8)點擊選項選

24、項卡選擇終點文本框，如圖3-113所示，然后點擊繪圖區(qū)域選擇起點；(9)點擊“掃描和混合”特征定義控制面板上的按鈕，完成第一個輪齒的創(chuàng)建。成品特征如圖3-114所示；圖3-114成品齒輪齒的特征10.陣列齒輪齒為了排列齒特征，首先復制并旋轉第一個齒特征，然后創(chuàng)建第二個齒特征并排列第二個齒。(1)首先點擊選擇已創(chuàng)建的輪齒，然后在主菜單上點擊編輯復制，再點擊編輯選擇性粘貼，會彈出選擇性粘貼復選框，如圖3-115所示；圖3-115選擇性粘貼復選框(2)勾選復選框的前兩項，如圖3-115所示，點擊【確定】，打開“選擇性粘貼”定義控制面板；(3)在“選擇性粘貼”定義面板中選擇按鈕，在文本框中輸入旋轉角度“360/z”，如圖3-116所示。