基于ProE的漸開線圓柱齒輪參數(shù)化精確建模

1、基于Pro/E的漸開線圓柱齒輪參數(shù)化精確建模 X葉 豐(中國計量學(xué)院,浙江杭州310018) 摘要:介紹了應(yīng)用Pro/E實現(xiàn)圓柱齒輪的三維精確建模的方法,推導(dǎo)了有關(guān)精確建模所需的幾個重要關(guān)系式;介紹了應(yīng)用二次開發(fā)工具Pro/Program實現(xiàn)圓柱齒輪的參數(shù)化設(shè)計的方法" 關(guān)鍵詞:Pro/E;Program;齒輪;參數(shù)化設(shè)計 中圖分類號:TH1321413 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1005-5770(2006)06-0033-03ParametricDesignforAccurateModelofCylindricalGearBasedonPro/EYEFeng(ChinaInsti

2、tuteofMetrology,Hangzhou310018,China) Abstract:Themethodfortheaccurate3DmodelofcylindricalgearbasedonPro/ewasintroduced,andsomekeyfunctionsfortheaccurate3Dmodelwerededuced1ParametricmodelofcylindricalgearwasrealizedbymeansofPro/Program1 Keywords:Pro/e;Program;Gear;ParametricDesign 利用傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法很難精確表達復(fù)

3、雜零件的形狀,由于Pro/E的強大參數(shù)化造型功能,使得復(fù)雜零件的實體造型成為可能"本文探討了利用Pro/E軟件進行漸開線圓柱齒輪參數(shù)化精確建模的方法"1 漸開線圓柱齒輪的參數(shù)1 圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù):法面模數(shù)mn;法面壓力角An;法面齒頂高系數(shù)han*;法面齒隙系數(shù)cn*;螺旋角B(直齒圓柱齒輪B=0);變位系數(shù)xn;齒數(shù)z" 圓柱齒輪基本尺寸計算公式 端面模數(shù):mt=mn/cosB;端面壓力角:At=arc2tan(tanAn/cosB); 分度圓直徑:d=mtz=mnz/cosB;基圓直徑:db=dcosAt; 齒根圓直徑:df=mnz/cosB-2(han*-

4、xn+cn*)mn; 齒頂圓直徑:da=mnz/cosB+2(han*+xn)mn"2 漸開線圓柱齒輪精確建模的關(guān)系式211 漸開線方程 齒輪輪齒精確的三維造型是齒輪機構(gòu)動態(tài)仿真!NC加工!干涉檢驗以及有限元分析的前提,輪齒的形狀必須用漸開線方程來控制"由圖1可得漸開線方程:x=(dbcosH+P#db#H#sinH/180)/2y=(dbsinH-P#db#H#cosH/180)/2(1)圖1 漸開線Fig1Involute圖2 斜齒輪螺旋線Fig2Helixofcylindricalgear212 斜齒輪前后端面齒廓截面的旋轉(zhuǎn)角度 圖2將斜齒輪沿分度圓柱展開"

5、由圖2可得:#33#第34卷第6期2006年6月塑料工業(yè)CHINAPLASTICSINDUSTRYX作者簡介:葉豐,男,1972年生,工程師,主要研究方向為機械設(shè)計"refeng219hotmail1comL=Pd/tgB=Pmz/sinB(5)式中,L為螺旋線導(dǎo)程" 整個導(dǎo)程L螺旋線繞軸線旋轉(zhuǎn)360b角,則在b寬度上齒廓截面旋轉(zhuǎn)角度為:360b#b#sinB/Pmz3 圓柱齒輪在Pro/E中的參數(shù)化建模 采用一般的方法建模時,齒輪的某一參數(shù)發(fā)生變化就需重復(fù)造型,這給設(shè)計帶來很大的麻煩;因此采用Pro/E的Program程序?qū)崿F(xiàn)參數(shù)化設(shè)計2"圓柱齒輪的設(shè)計步驟如下

6、:311 創(chuàng)建基準(zhǔn)曲線 創(chuàng)建二個圓基準(zhǔn)曲線,為了便于記憶和今后的設(shè)計變更,通常將Pro/E自動生成的特征標(biāo)識!尺寸名稱進行修改"將基準(zhǔn)曲線重命名為齒頂圓!齒根圓"通過1編輯2基準(zhǔn)曲線,修改直徑尺寸1屬性2,將特征尺寸的名稱分別改為da!df"312 Pro/Program程序設(shè)計 Pro/Program是Pro/E提供的一個可程序化的工具"它可以將需要經(jīng)常變更的參數(shù)或步驟,事先以敘述句的方式寫成,在調(diào)用時自動提示輸入設(shè)計變量,從而使變型設(shè)計得以自動實現(xiàn)"本文討論的圓柱齒輪包括直齒圓柱齒輪!斜齒圓柱齒輪!人字齒輪;因此,齒輪的設(shè)計變量除了標(biāo)準(zhǔn)的齒

7、輪參數(shù)外,還有齒輪類型這一參數(shù)"點擊1工具2y1程序2y1編輯設(shè)計2,在程序的INPUT,ENDINPUT之間輸入設(shè)計變量: gear typestring d請輸入齒輪的類型(str:直齒輪;rh:右旋斜齒輪;lh:左旋斜齒輪;her:人字齒輪)d m nnumber d請輸入齒輪的模數(shù):d , ifgear type=dstrd|gear type=dSTRdelse betanumber d請輸入齒輪的螺旋角(045):dendif,bnumberd請輸入齒輪的寬度:d 在程序的RELATIONS,ENDRELATIONS之間輸入關(guān)系式: /*根據(jù)齒輪類型確定螺旋角ifgear type=dstrd|gear type=dSTRdbeta 1=0elsebeta 1=betaendif/*ha:齒頂高;hf:齒根高;alpha t:端面壓力角ha=(hax n+x n)*m nhf=(hax n+cx n-x n)*m nalpha t=atan(tan(alpha n)/cos(beta 1)/*d:分度圓直徑;da:齒頂