2022年CREO參數(shù)化設(shè)計齒輪LuPeng

1、CREO2.0 參數(shù)化設(shè)計齒輪零件 齒輪傳動是最重要的機械傳動之一； 齒輪零件具有傳動效率高, 傳動比穩(wěn)固, 結(jié)構(gòu)緊湊 等優(yōu)點； 因而齒輪零件應(yīng)用廣泛, 同時齒輪零件的結(jié)構(gòu)形式也多種多樣； 依據(jù)齒廓的發(fā)生線 不同, 齒輪可以分為漸開線齒輪和圓弧齒輪； 依據(jù)齒輪的結(jié)構(gòu)形式的不同, 齒輪又可以分為 直齒輪, 斜齒輪和錐齒輪等； 本章將詳細(xì)介紹用 Pro/E 創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)直齒輪, 斜齒輪, 圓錐齒輪, 圓弧齒輪以及蝸輪蝸桿的設(shè)計過程； 直齒輪的創(chuàng)建 漸開線的幾何分析 圖 3-1 漸開線的幾何分析 漸開線是由一條線段繞齒輪基圓旋轉(zhuǎn)形成的曲線； 漸開線的幾何分析如圖 3-1 所示； 線 段 s 繞圓弧旋轉(zhuǎn),

2、其一端點 A 劃過的一條軌跡即為漸開線；圖中點（ x1,y1 ）的坐標(biāo)為： x1=r*cosang,y1=r*sinang ； 其中 r 為圓半徑, ang 為圖示角度 對于 Pro/E 關(guān)系式, 系統(tǒng)存在一個變量 t ,t 的變化范疇是 0 1；從而可以通過 （x1,y1 ） 建立（ x,y ）的坐標(biāo),即為漸開線的方程； ang=t*90 s=PI*r*t/2 x1=r*cosang y1=r*sinang x=x1+s*sinang y=y1-s*cosang z=0 第 1 頁,共 10 頁以上為定義在 xy 平面上的漸開線方程,可通過修改 面上的方程,在此不再重復(fù)； 直齒輪的建模分析

3、x, y, z 的坐標(biāo)關(guān)系來定義在其它 本小節(jié)將介紹參數(shù)化創(chuàng)建直齒圓柱齒輪的方法, 參數(shù)化創(chuàng)建齒輪的過程相對復(fù)雜, 其中 要用到許多與齒輪有關(guān)的參數(shù)以及關(guān)系式； 直齒輪的建模分析（如圖 3-2 所示）： （ 1）創(chuàng)建齒輪的基本圓 這一步用草繪曲線的方法,創(chuàng)建齒輪的基本圓,包括齒頂圓,基圓,分度圓,齒根圓； 并且用事先設(shè)置好的參數(shù)來把握圓的大小； （ 2）創(chuàng)建漸開線 用從方程來生成漸開線的方法, 學(xué)問； （ 3）鏡像漸開線 創(chuàng)建漸開線, 本章的第一小節(jié)分析了漸開線方程的相關(guān) 第一創(chuàng)建一個用于鏡像的平面,然后通過該平面,鏡像第 2 步創(chuàng)建的漸開線,并且用 關(guān)系式來把握鏡像平面的角度； （ 4）拉伸

4、形成實體 拉伸創(chuàng)建實體, 包括齒輪的齒根圓實體和齒輪的一個齒形實體； 這一步是創(chuàng)建齒輪的關(guān) 鍵步驟； （ 5）陣列輪齒 將上一步創(chuàng)建的輪齒進(jìn)行陣列, 制齒輪的生成； （ 6）創(chuàng)建其它特點 完成齒輪的基本外形； 這一步同樣需要加入關(guān)系式來控 創(chuàng)建齒輪的中間孔,鍵槽,小孔等特點,并且用參數(shù)和關(guān)系式來把握相關(guān)的尺寸； 第 2 頁,共 10 頁圖 3-2 齒輪的建模分析 直齒輪的建模過程 1輸入基本參數(shù)和關(guān)系式 （ 1）單擊 ,在新建對話框中輸入文件名“ gear ” , 然后單擊 ； （ 2 在主菜單上單擊 “工具” “參數(shù)”,系統(tǒng)彈出“參數(shù)”對話框,如圖 3-3 所示； 第 3 頁,共 10 頁圖

5、 3-3 “參數(shù)”對話框 （ 3）在“參數(shù)”對話框內(nèi)單擊 按鈕,可以看到“參數(shù)”對話框增加了一行,依次 輸入新參數(shù)的名稱,值,和說明等；需要輸入的參數(shù)如表 3-1 所示； 說明 名稱 值 說明 名稱 值 M3模數(shù) DB 基圓直徑 齒根圓直徑 Z 25 齒數(shù) DF 分度圓直徑 ALPHA 20 壓力角 D凹槽直徑 HAX 1齒頂高系數(shù) DD0 凹槽深度 CX 0 25 頂系系數(shù) BB0 15 軸孔直徑 B 10 齒輪寬度 DD1 HA 齒頂高 LL1 鍵槽高 鍵槽寬 HF 齒根高 LL2 小孔到原點 X 0變位系數(shù) LL3 小孔直徑 DA 齒頂圓直徑 DD2 表 3-1 創(chuàng)建齒輪參數(shù) 留意： 表

6、 3-1 中未填的參數(shù)值, 表示是由系統(tǒng)通過關(guān)系式將自動生成的尺寸, 用戶無需 指定； 完成后的參數(shù)對話框如圖 3-4 所示： 第 4 頁,共 10 頁圖 3-4 “參數(shù)”對話框 （ 4）在主菜單上依次單擊“工具”“關(guān)系” ,系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框,如圖 3-5 所示； （ 5）在“關(guān)系”對話框內(nèi)輸入齒輪的分度圓直徑關(guān)系,基圓直徑關(guān)系,齒根圓直徑關(guān) 系和齒頂圓直徑關(guān)系； 由這些關(guān)系式, 系統(tǒng)便會自動生成表 入的關(guān)系式如下： ha=hax+x*m hf=hax+cx-x*m d=m*z da=d+2*ha 3-1 所示的未指定參數(shù)的值； 輸 第 5 頁,共 10 頁db=d*cosalpha d

7、f=d-2*hf 完成后的“關(guān)系”對話框如圖 3-5 所示； 圖 3-5 “關(guān)系”對話框 2創(chuàng)建齒輪基本圓 （ 1）在工具欄內(nèi)單擊 按鈕,系統(tǒng)彈出“草繪”對話框； （ 2）選擇“ FRON”T 面作為草繪平面,選取“ RIGHT”面作為參考平面,參考方向為向 “左”,如圖 3-6 所示；單擊【草繪】進(jìn)入草繪環(huán)境； 圖 3-6 “草繪”對話框 第 6 頁,共 10 頁（ 3）在繪圖區(qū)以系統(tǒng)供應(yīng)的原點為圓心,繪制一個任意大小的圓,并且標(biāo)注圓的直徑 尺寸；在工具欄內(nèi)單擊 按鈕,完成草圖的繪制； （ 4）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單擊選取 “編輯”； （ 5）在主菜單上依次單擊

8、 “工具” “關(guān)系”,系統(tǒng)彈出關(guān)系對話框, 如圖 3-7 所示； （ 6）在“關(guān)系”對話框中輸入尺寸關(guān)系如下： D11=d 其中 D11 為圓的直徑尺寸代號,留意尺寸代號視詳細(xì)情形會有全部同； d 為用戶自定義 的參數(shù),即為分度圓直徑；通過該關(guān)系式創(chuàng)建的圓即為分度圓； 圖 3-7 “關(guān)系”對話框 （ 7）連續(xù)在工具欄內(nèi)單擊 （ 8）在“草繪”對話框內(nèi)單擊 按鈕,系統(tǒng)彈出“草繪”對話框； 按鈕,進(jìn)入草繪環(huán)境； （ 9）在繪圖區(qū)以系統(tǒng)供應(yīng)的原點為圓心,繪制一個任意大小的圓,并且標(biāo)注圓的直徑 尺寸；在工具欄內(nèi)單擊 按鈕,完成草圖的繪制； （ 10）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單

9、擊選取 “編輯”； （ 11）在主菜單上依次單擊 “工具” “關(guān)系”,系統(tǒng)彈出關(guān)系對話框； （ 12）在“關(guān)系”對話框中輸入尺寸關(guān)系如下： D12=da 第 7 頁,共 10 頁其中 D12 為圓的直徑尺寸代號, 系式創(chuàng)建的圓即為齒頂圓； da 為用戶自定義的參數(shù),即為齒頂圓直徑；通過該關(guān) （ 13）重復(fù) 7 12 步驟, 創(chuàng)建另外兩個齒輪的基本圓,分別為齒根圓和基圓,基中齒根 圓的尺寸關(guān)系式為： D13=df 基圓的尺寸代號為： D14=db 完成后的基本圓曲線如圖 3-8 所示,完成后的“關(guān)系”對話框如圖 3-9 所示； 圖 3-8 完成后的基本圓曲線 圖 3-9 完成后的關(guān)系式 第 8

10、頁,共 10 頁3創(chuàng)建漸開線 （ 1）依次在主菜單上單擊 “插入” “模型基準(zhǔn)” “曲線”,或者在工具欄上單 擊 按鈕,系統(tǒng)彈出“曲線選項”菜單治理器,如圖 3-10 所示； 圖 3-10 “曲線選項”菜單治理器 （ 2）在“曲線選項”菜單治理器上依次單擊 “從方程” “完成”,彈出“得到坐 標(biāo)系”菜單治理器,如圖 3-11 所示； 圖 3-11 “得到坐標(biāo)系”菜單治理器 （ 3）在繪圖區(qū)單擊選取系統(tǒng)坐標(biāo)系為曲線的坐標(biāo)系,彈出“設(shè)置坐標(biāo)類型”菜單治理 器,如圖 3-12 所示； 圖 3-12 “設(shè)置坐標(biāo)系類型”菜單治理器 （ 4）在“設(shè)置坐標(biāo)類型”菜單治理器中單擊 “笛卡爾”,系統(tǒng)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： ang=90*t r=db/2 s=PI*r*t/2 xc=r*cosang yc=r*sinang x=xc+s*sinang y=yc-s*cosang 第 9 頁,共 10 頁z=0 漸開線的創(chuàng)建是齒輪創(chuàng)建過程中的一個難點, 了詳細(xì)的介紹； 漸開線方程的推導(dǎo)已經(jīng)在本章第一節(jié)中做 （ 6）儲存數(shù)據(jù),退出記事本,單擊“曲線：從方程”對話框