第七部分：UG畫齒輪-03直齒錐齒輪

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第七部分:齒輪-直齒錐齒輪 直齒錐齒輪的建模（模數(shù)(大端端面模數(shù))m=2.5,齒數(shù)z=24,齒寬b=20, 壓力角(法向)=20） 建模的關鍵：大小兩端的各自4個圓的畫法，大小兩端的齒廓的畫法。仍然是先用NX和SW各自自帶的齒輪建模工具來做，再用參數(shù)的方法用各個軟件來做。NX: SolidWorks： A.NX建模方法。錐齒輪的參數(shù)非常多，但建模的時候并不一定都用上。（輸入?yún)?shù)時要按順序，不要亂。）（1）輸入?yún)?shù)：（2）繪制草圖并約束。 注意使用xy為草圖平面（3）創(chuàng)建兩個草圖平面。 兩個平面分別過各自的線，且 垂直與YZ基準平面（4）作出兩個草圖。 這兩組圓的直徑分

2、別為直線與直線的交點 畫這兩條直線是為了下一步移動坐標系做準備（5）第一次移動坐標系，并畫出第一條漸開線。 偏置坐標系時，X軸為 Y軸為再繞Z軸順時針旋轉(zhuǎn)a度，即+z的-a度 結(jié)果如右圖：（6）采用以前的方法做出第一個齒廓。 即大段齒廓。注意，因為坐標是旋轉(zhuǎn)以后的， 所以鏡像漸開線時不需再作鏡像中心線，直接用基準坐標系的YZ平面即可。（7）參照第一個齒廓的做法，做出第二個齒廓。 偏置坐標系時的對話框 畫第二條漸開線時記得修改X、Y的參數(shù)（8）結(jié)果如下：（9）畫引導線。 首先要使坐標系恢復WCS原點。選擇參考為：絕對坐標系即可。如圖： 以YZ為草圖平面，畫出引導線時，最好選擇第二條直線的投影。即

3、這條直線為引導線 此時坐標系是已經(jīng)是恢復 至最初狀態(tài)了（10）再以YZ為草圖平面畫出齒坯剖面，并旋轉(zhuǎn)成實體。（11）掃掠出第一個齒體。（12）陣列并求和。(NX 8.0陣列命令用的是“對特征形成圖樣”)B.SolidWorks的建模。采用NX表達式中算出的結(jié)果，在建模時直接使用。通過NX的建模，我們發(fā)現(xiàn)，直齒錐齒輪的建模并不復雜。（1）繪制草圖并添加尺寸約束。（2）創(chuàng)建兩個平面為草圖平面。（3）在“基準面1”上做出大端的第一條漸開線。 由方程所畫出的漸開線 默認的草圖坐標系(紅色) 四個圓的直徑分別為 草圖1四條直線的端點注意：這里并沒有移動旋轉(zhuǎn)坐標系，SolidWorks中“方程式驅(qū)動的曲線

4、”是 在草圖的環(huán)境中創(chuàng)建的，而草圖的坐標系移動是件很麻煩的事，所以 采用先在默認的草圖坐標系中畫出剪開線，在進行旋轉(zhuǎn)的做法。 注意Y點的坐標多了“-34”原因如右圖 此方程與NX的方程不同，調(diào)換了X、Y的坐標值。（4）對漸開線進行旋轉(zhuǎn)。 旋轉(zhuǎn)的結(jié)果 4.16°為NX中由表達式算出的a的 約值（5）鏡像修改后，畫出的第一個齒廓。（6）用同樣的方法畫出的小端的齒廓。(附：漸開線的方程) （7）畫出齒坯和引導線 （8）采用放樣的方法，做出第一個齒體。 注意這兩個點的位 值必須相互對應 中心線即為上步 所畫的引導線(其實 用放樣的方法，這條 中心線可以不畫，兩 者的差異幾乎沒有)（9）陣列做

5、出齒輪。 注意要陣列的是 實體，而不是特征和面，否則會 失敗，出現(xiàn)錯誤提示。 （10）最后結(jié)果如圖：C.Pro/e的建模過程：（思路都是一樣的） （1）先繪制草圖并添加約束。 注意：草圖大概畫出后，添加尺寸約束時，把沒用的刪去。 添加點與線的尺寸時，點“尺寸”工具后，先點點再點線，最后點鼠標中鍵。顯示尺寸后雙擊修改 即可。（2）創(chuàng)建兩個基準平面作為草圖平面。 例如:作第一個平面時，按住ctrl鍵 選擇要穿過的線和與之相垂直的面。 通過下拉三角選擇參照方式 穿過的線 垂直的面 用同樣的方法做出另一個平面（3）畫點。 這是以前沒有的。 Pro/e畫草圖時其他 草圖的線的交點或端點等不會在工作的草圖

6、上被捕捉。畫了10個點，如圖。（4）做出第一個草圖的四個圓。 進入草圖時，會提示缺少參照，這時選擇上步創(chuàng)建的 PNT0PNT4 5個點作為參照。 以PNT0為圓心，直徑分別過其他4個點的圓。 這條直線長短無所謂，為下一步創(chuàng)建坐標銑做準備。 用相同的方法畫出另一張草圖的4個圓。（5）創(chuàng)建坐標系。創(chuàng)建坐標系CS0 創(chuàng)建坐標系CS1(即：第一條漸開線的坐標系) 如圖所示X、Y軸 參照選擇CS0，如圖進行旋轉(zhuǎn)。 （6）畫出第一條漸開線。漸開線的方程（坐標選擇CS1） 所畫結(jié)果（7）在新的草圖上畫出第一個齒廓。（8）參照第一個齒廓的做法，畫出第二個齒廓。 第一個齒廓 第二條漸開線的方程(坐標系選擇CS3

7、) 所畫出的兩個齒廓（9）創(chuàng)建引導線及齒坯。（10）創(chuàng)建第一個齒體（掃描混合）。 注意：兩個輪廓的方向必須一致。兩個輪廓的節(jié)點的數(shù)量必須一致。兩個輪廓節(jié)點的位置必須相互對應。 （11）陣列（最后結(jié)果）。 注意：陣列若出現(xiàn)重疊而失敗的情況， 那是因為齒根圓角半徑x過大而導致 兩相鄰齒體的交錯重疊。 可以作如下改動： 大端齒根圓角半徑： x0.38*m=0.38*2.5=0.95 那么小端的齒根圓半徑就要小于0.95 比如取rx=0.5左右即可。關于一些解釋：四個圓的直徑，這里采用的是4個交點的做法。測量的結(jié)果分別為： 大端：da=73 d=68 db=63.899 df=61.75 小端：da=

8、50.098 d=46.667 db=43.852 df=42.377如果用數(shù)學的方法：以d為例，d=d/cos=60/cos28.072=67.99969，與取交點的做法是一樣的。其他3個圓也有相應的計算公式， da=da/cos=64.412/cos28.072=72.996 db=db/cos=56.382/cos28.072=63.896 df=df/cos=54.485/cos28.072=61.746(我們可以看出，計算的結(jié)果和畫圖取交點的結(jié)果幾乎是一樣的)小端圓的直徑算法比較麻煩！ 我們來一點一點地說，右圖測量的數(shù)據(jù)分別為： 30.3°為頂錐角a, 26.2°

9、為基錐角b 25.3°為根錐角f, 28.072°為分錐角 2.8°為齒根角f, 1.8°為齒基角b 2.2°為齒頂角a. 20.0154為齒頂寬ba，20為齒寬b， 20.0103為齒基寬bb, 20.024為齒根寬bf. 2.5為齒頂高ha, 2.0505為齒基高hb, 3.125為齒根高hf. 30為分度圓的半徑d/2. 63.75為錐距rx,90°為軸交角.這些數(shù)據(jù)是做出錐齒輪后測量出來的，所以幾何計算的時候不采用，而是用幾何算式來計算。4個小圓直徑的計算方法為：da=(da-2*ba*sina)/cosd=(d-2*b*si

10、n)/cosdb=(db-2*bb*sinb)/cosdf=(df-2*bf*sinf)/cos 我們仔細算一下這4個圓的直徑。以da為例。 a=arctan(ha/rx)=2.246° ba=b/cosa=20.015 da=64.412 =28.072° da=50.098 同樣的方法計算出令3個圓的直徑為：d= 46.667 db=43.852 df=42.377 （我們可以看出，結(jié)果是一樣的。這種取點的畫法避免了大量的計算，是非?？旖莸?。自然，這種畫法正是因為舍去了很多錐齒輪的概念，而使得對錐齒輪的理解顯得模糊了。不過這種畫法應當是最精確的。）在作齒廓的時候，采用的

11、是旋轉(zhuǎn)坐標系的方法，而不是旋轉(zhuǎn)對稱中心線的方法。主要是因為掃掠時引導線的問題。 再一個問題就是：旋轉(zhuǎn)的角度不是90/z/cos。 a.比如，用旋轉(zhuǎn)中心線的方法做一個齒體。引導線不做旋轉(zhuǎn)。 草圖1 畫出的齒廓，引導線不變 掃掠出的齒體 我們換一個角度來看一下： 同樣的角度，來看一下旋轉(zhuǎn)坐標系的做法： 草圖1 可以很明顯的看出，左圖的齒體是不對稱的。原因就是引導線沒有做旋轉(zhuǎn)，引導線不一定要在齒體的對稱中心。但是，引導線必須和齒體的對稱平面平行，引導線的兩端與兩輪廓上的點必須相互對應，引導線不一定要在輪廓內(nèi)，也可以在輪廓以外。所以，如果不采用旋轉(zhuǎn)坐標系的方法，那么，采用旋轉(zhuǎn)中心線的方法時，必須也要旋

12、轉(zhuǎn)引導線。b.關于旋轉(zhuǎn)的度數(shù)：a a=360*cos/（z*4）+180*tan/- ，其中=20° =90/z*cos+180*tan/- 我們可以看出180* tan/-是一個定值，為0.854° 在蝸輪和漸開線蝸桿的制作中，畫漸開線對稱中心線時，旋轉(zhuǎn)角度為：a=90/z+180* tan/-也有0.854° 這個度數(shù)，不知道是怎么得來的。齒坯輪廓的確定。 大端齒高 小端齒高 齒坯輪廓所確定的兩個參數(shù) 我們可以看出，大端的參數(shù)5.625與大端齒高是相等的， 是不是可以認為大端的參數(shù)就等于大端的齒高？不一定。 小端的參數(shù)4.5與小端的齒高不相等。 在NX和SolidWorks中自帶的齒輪生成工具所作出的錐齒輪 兩者測量的結(jié)果也不一樣。 所以，這兩個參數(shù)是怎樣確定的，不知道。齒根圓角半徑x 定義：如果齒根高系數(shù)hax1那么x0.38×m 如果hax1那么x0.46×m NX的表達式為：rho_x=if(hax>=1)(0.38*m)else(0.46*m) 錐齒輪中hax=1所以x0.38×m=0.38×2.5=