proe50直齒齒輪參數(shù)化建模

1、直齒輪的參數(shù)化造型設計設計題目已知標準圓柱齒輪的默認參數(shù)為齒數(shù)z=20,壓力角a=20°模數(shù)m=8mm。設計要求利用Pro/E提供的程序功能精確繪制直齒輪的實際漸開線齒廓曲線，并利用Pro/E的參數(shù)化造型技術完成直齒輪的三維實體造型設計。要求經(jīng)過Pro/E的程序設計，當用戶只要輸入直齒輪新的設計參數(shù)后，系統(tǒng)即能夠自動快速地創(chuàng)建出該齒輪的三維實體模型。直齒輪幾何尺寸的計算1.節(jié)圓半徑rmz/2820/280mm2.基圓半徑rbrcos80cos(/9)75.1754mm3.周節(jié)Pm825.1327mm4.分度圓齒厚sP/212.5664mm5.齒頂圓半徑rarm88mm6.齒根圓半徑r

2、fr1.25m70mm7.齒輪的基圓齒厚sb2rb(:J-2r-tan)14.0494mm1808.齒輪的基圓齒厚角度Sbrb18010.70799.齒輪的基圓齒間角度w360/z7.292110. 漸開線的展開角可由下式求得arctan以極坐標形式表示的漸開線方程rb12輸入齒輪基本參數(shù)啟動Pro/E程序后，選擇【文件】/【新建】命令，在彈出的【新建】對話框中的【類型】選項組中選取【零件】選項，在【子類型】選項組中選取【實體】選項，同時取消【使用默認模版】選項的選中狀態(tài)，表示不采用系統(tǒng)的默認模版，最后在【名稱】文本框中輸入文件名spurgear，單擊迪也按鈕后，系統(tǒng)彈出【新文件選項】對話框，

3、在【模版】選項組中選擇mmns_part_solid選項，最后單擊該對話框中的硯二按鈕后進入Pro/E系統(tǒng)的零件模塊。圖1-1【新建】對話框圖1-2【新文件選項】對話框1. 選擇【工具】/【程序】命令，則系統(tǒng)彈出【菜單管理器】瀑布式菜單，在其中的【程序】菜單中選擇【編輯設計】選項。2. 此時系統(tǒng)會自動打開記事本應用程序。在記事本應用程序中添加如圖1-3示的程序。當程序輸入完成后，選擇記事本程序主菜單中的【文件】/【保存】命令將程序存盤，然后選擇【文件】/【退出】命令退出記事本應用程序。圖1-3添加的程序3. 當在記事本中輸入的程序正確無誤時，系統(tǒng)便會出現(xiàn)如圖1-4示對話框，此處單擊按鈕，便將所

4、做的更改保存到了模型。此時系統(tǒng)彈出如圖1-5示的【得到輸入】菜單，單擊【當前值】選項，表示將采用模型中現(xiàn)有的參數(shù)值。圖1-5【確認】對話框圖1-6【得到輸入】對話框開始創(chuàng)建輪坯。選擇【插入】/【拉伸】命令，單擊繪圖區(qū)右側(cè)工具欄中的草繪工具S3按鈕，選擇標準基準平面FRONT作為草繪平面，其它接受默認設置，進入草繪模式。繪制如圖1-6示剖面圖形。完成后退出草繪模式。注意，半徑為任意值，不要改動。圖1-6草繪的剖面圖形單擊操控板中的日-按鈕，表示將以雙側(cè)拉伸的方式創(chuàng)建實體特征，然后直接接受系統(tǒng)默認的拉伸深度值，單擊12按鈕，創(chuàng)建如圖1-7示的拉伸實體特征。圖1-7創(chuàng)建的拉伸實體特征4. 加入關系式

5、以控制所創(chuàng)建拉伸實體特征的尺寸，依次選擇【工具】/【關系】命令，則系統(tǒng)彈出【關系】對話框，在該對話框中的【查找范圍】選項組中，選擇【特征】選項，然后在繪圖區(qū)選擇剛剛創(chuàng)建的拉伸實體特征，則系統(tǒng)在繪圖區(qū)中將剛剛創(chuàng)建的拉伸實體特征的兩個尺寸代號顯示出來，如圖1-8示，同時系統(tǒng)會重新彈出【關系】對話框，如圖1-9示，在其中【關系】文本框中添加d0=ra和d仁face_width關系式，然后單擊確定按鈕。圖1-8顯示的尺寸代號圖1-9添加關系式后的對話框5. 選擇【編輯】/【再生】命令，則系統(tǒng)將再次彈出【得到輸入】菜單，選擇【當前值】選項，系統(tǒng)便按照所輸入的關系式重新生成了拉伸實體特征，如圖1-10所示

6、。圖1-10再生后的拉伸實體特征6. 創(chuàng)建基準平面DTM1。在主菜單中選擇【插入】/【模型基準】/【平面】命令，彈出【基準平面】對話框，選擇拉伸實體特征的軸線A_1按住Ctrl同時再選擇標準基準平面RIGHT其它設置默認，如圖1-11，單擊確定按鈕完成創(chuàng)建。圖1-11【基準平面】對話框7. 再次加入關系式以控制DTM1的角度尺寸。選擇【工具】/【關系】命令，則系統(tǒng)彈出【關系】對話框，在該對話框中的【查找范圍】選項組中，選擇【特征】選項，然后在繪圖區(qū)選擇新建的基準平面DTM1,則系統(tǒng)在繪圖區(qū)中顯示出角度尺寸代號，同時系統(tǒng)會重新彈出【關系】對話框，如圖1-12示，在其中【關系】文本框中添加d3=3

7、60/tooth_number，然后單擊確定按鈕。圖1-12【關系】對話框選擇【編輯】/【再生】命令，則系統(tǒng)將再次彈出【得到輸入】菜單，選擇【當前值】選項，系統(tǒng)便按照所輸入的關系式重新生成了基準平面DTM1，如圖1-13所示。圖1-13重新生成的基準平面特征8. 創(chuàng)建第一個齒面。首先創(chuàng)建基圓上齒厚所對應的圓弧，選擇【草繪】命令，選取如圖1-13所示拉伸實體特征的前表面作為草繪平面，選擇新建的基準平面DTM1作為參照平面。同時在繪圖區(qū)中分別選取基準平面DTM1和軸線A_1作為尺寸標注的參照。如圖1-14所示。圖1-14【草繪】【參照】對話框9. 繪制如圖1-15所示的中心線和同心圓弧作為剖面圖形

8、。圖1-15草繪的剖面圖形加入關系式以控制圓弧曲線的尺寸。選擇【工具】/【關系】命令，則系統(tǒng)彈出【關系】對話框，在該對話框中的【查找范圍】選項組中，選擇【特征】選項，然后在繪圖區(qū)選擇剛剛創(chuàng)建的基準曲線，則系統(tǒng)在繪圖區(qū)中顯示出角度尺寸代號，同時系統(tǒng)會重新彈出【關系】對話框，如圖1-16示，在其中【關系】文本框中添加d4=angle_tooth_thick、d5=rb和d6=angle_tooth_space2，然后單擊確定按鈕。圖1-16【關系】對話框10. 選擇【編輯】/【再生】命令，則系統(tǒng)將再次彈出【得到輸入】菜單，選擇【當前值】選項，系統(tǒng)便按照所輸入的關系式重新生成了基準曲線特征，如圖1-

9、17所示。圖1-17再生后的基準曲線特征11. 將再生后的圓弧曲線鏡像到零件的另一側(cè)面。依次選擇【編輯】/【特征操作】命令，在彈出的【特征】菜單中，選擇【復制】選項，在接下來彈出的【復制特征】菜單中選中【鏡像】、【選取】、【獨立】選項，最后單擊【完成】選項。按照系統(tǒng)提示，選中再生后的基準曲線后，在彈出的【選取特征】菜單中單擊【完成】選項，系統(tǒng)彈出【設置平面】菜單，選取標準基準平面FRONT后，系統(tǒng)便成功創(chuàng)建了鏡像后的基準曲線特征，如圖1-18所示。圖1-18鏡像操作后的基準曲線特征12. 以可變剖面掃描的方式創(chuàng)建齒輪的第1個齒面，依次選擇【插入】/【可變剖面掃描】命令，選擇先前創(chuàng)建的基準曲線，

10、按住Ctrl鍵同時繼續(xù)選取剛剛創(chuàng)建的鏡像基準曲線作為附加軌跡，此時第一次被選取的曲線上還出現(xiàn)一個表示掃描方法的紅色箭頭，如圖1-19所示，單擊操控板中的【參照】選項，選擇【水平/垂直控制】下拉列表中的【X軌跡】選項，最后單擊操控板中的草繪按鈕，進入草繪模式，繪制如圖1-20所示的一條直線，尺寸大小任意。圖1-19選擇基準曲線圖1-20草繪的直線13. 再次加入關系式以控制直線的尺寸，如圖1-21。圖1-21添加關系式后的【關系】對話框14. 此時系統(tǒng)自動再生所繪制的直線，單擊確定按鈕，退出草繪，即可生成用可變剖面掃描方式所創(chuàng)建的齒面特征。如圖1-22所示圖1-22創(chuàng)建成功的第一個齒面特征20隱

11、藏基圓上的基準曲線，按住Ctrl鍵同時選擇前面所創(chuàng)建的基準曲線及其鏡像基準曲線后，選擇【視圖】/【可見性】/【隱藏】命令。21. 以鏡像的方式復制出另一個齒面。依次選擇【編輯】/【特征操作】命令，在彈出的【特征】菜單中選擇【復制】選項。在接下來彈出的【復制特征】菜單中選擇【鏡像】、【選取】、【獨立】選項，單擊【完成】選項，按照系統(tǒng)提示，在繪圖區(qū)選擇創(chuàng)建的齒面特征后，在彈出的【選取特征】菜單中單擊【完成】選項。最后在【設置平面】菜單中選取基準平面DTM1，系統(tǒng)便成功創(chuàng)建了鏡像曲面特征，如圖1-23所示。圖1-23以鏡像方式復制的另一個齒面特征22. 用切剪材料方式挖出齒槽部分。選擇【插入】/【拉

12、伸】命令，并單擊操控板中去材料拉伸按鈕，單擊草繪按鈕，在繪圖區(qū)選FRONT作為草繪基準平面，選擇新建基準平面DTM1作為參照平面，在【參照】對話框中選取基準平面DMT1和軸線A_1作為尺寸和標注的參照，進入草繪模式，選擇【草繪】/【邊】/【使用】命令，依次選擇兩條齒面的輪廓線，然后再此基礎上繪制如圖1-24所示剖面圖形。圖1-24草繪剖面圖形23. 單擊操控板中的【選項】菜單，在彈出的【選項】面板中設置為向兩側(cè)均拉伸至與所有曲面相交。如圖1-25所示。圖1-25【拉伸】面板設置24. 確認拉伸方向正確，預覽無誤后即生成如圖1-26所示拉伸實體。圖1-26創(chuàng)建的切剪特征25. 加入關系式以控制剛

13、剛創(chuàng)建好的切剪特征的尺寸，操作步驟如前，最后得到的關系菜單如下圖所示圖1-27【關系】對話框26. 【再生】后隱藏多余曲面，結(jié)果如圖1-28所示。圖1-28隱藏曲面后的特征另存為新文件名。依次選擇【文件】/【保存副本】命令，在【新建名稱】文本框中輸入新的文件名smallgear。保存副本。27. 創(chuàng)建4條邊的倒圓角特征。選擇【插入】/【倒圓角】命令，按住Ctrl鍵依次選擇切剪實體特征的4條邊線，不修改任何參數(shù)，直接確認，創(chuàng)建倒圓角特征，如圖1-29所示。圖1-29創(chuàng)建的倒圓角特征29加入關系式，控制倒圓角特征的尺寸，如圖1-30所示。圖1-30【關系】對話框【再生】整個圖形。30. 創(chuàng)建陣列特

14、征。首先將模型樹上DTM1以下所有特征建立在一個組內(nèi)，如圖1-31所示。1-31建立組特征31. 選擇剛剛創(chuàng)建的組，在主菜單依次選擇【編輯】/【陣列】命令，則繪圖區(qū)中顯示出各個有關該組的尺寸，選擇DTM1的角度參數(shù)18。后，如圖1-32。接受系統(tǒng)默認設置，點確定完成陣列。圖1-32選擇DTM1角度參數(shù)33加入關系以控制成員數(shù)和尺寸增量。選擇【工具】/【關系】命令，則系統(tǒng)彈出【關系】對話框，在該對話框中的【查找范圍】選項組中，選擇【特征】選項，然后在繪圖區(qū)選擇剛剛創(chuàng)建的基準平面DTM2特征，則系統(tǒng)在繪圖區(qū)中顯示出角度尺寸代號，同時系統(tǒng)會重新彈出【關系】對話框，如圖1-33示，在其中【關系】文本框

15、中添加d18=360/tooth_number和p6=tooth_number，然后單擊確定按鈕。圖1-33【關系】對話框選擇【編輯】/【再生】命令，貝療統(tǒng)將再次彈出【得到輸入】菜單，選擇【當前值】選項，系統(tǒng)便按照所輸入的關系式重新生成了齒輪實體特征，如圖1-34所示。圖1-34重新生成的齒輪實體特征34. 將所有曲面及曲線進行隱藏，文件存盤保存。如圖1-35圖1-35最后創(chuàng)建的直齒輪實體特征35. 直齒輪參數(shù)化造型的設計應用。打開剛剛保存的齒輪文件spurgear，選擇【編輯】/【再生】，則系統(tǒng)彈出【得到輸入】菜單，選擇【輸入】選項，如圖1-36所示，系統(tǒng)彈出INPUTSE菜單，選擇要更改的參數(shù)，單擊完成，如圖1-37所示。圖1-36【得到輸入】菜單圖1-37INPUTSE菜單36. 輸入新的齒輪30，模數(shù)4,齒寬50后，系統(tǒng)自動更新模型，生成新的齒輪實體如圖1-38所示。圖1-38重新生成的齒輪實體特征37. 創(chuàng)建齒數(shù)大于41的直齒輪。在此例中，基圓半徑大于齒根圓半徑，因此需要補上圖1-24中左右對稱的兩條相切圓弧來作為齒槽，但是在某些情況下，基圓半徑有可能小