CREO2.0參數(shù)化設(shè)計齒輪(LuPeng)

1、不得用于商業(yè)用途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)定、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。因而齒輪零件應用廣泛，同時齒輪零件的結(jié)構(gòu)形式也多種多樣。根據(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。根據(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。本章將詳細介紹用Pro/E創(chuàng)建標準直齒輪、斜齒輪、圓錐齒輪、圓弧齒輪以及蝸輪蝸桿的設(shè)計過程。3.1直齒輪的創(chuàng)建圖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)，其一端點A劃過的一條軌跡即為漸開線。圖中點(xl,yl)的坐標

2、為：xl二r*cos(ang),yl二r*sin(ang)。(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的變化范圍是01。從而可以通過(x1,y1)建立(x,y)的坐標，即為漸開線的方程。ang=t*90s=(PI*r*t)/2x1=r*cos(ang)y1=r*sin(ang)x=x1+(s*sin(ang)y=y1-(s*cos(ang)z=0以上為定義在xy平面上的漸開線方程，可通過修改x,y，z的坐標關(guān)系來定義在其它面上的方程，在此不再重復。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雜，其中要用到許多與齒輪有關(guān)的參數(shù)以及關(guān)系

3、式。直齒輪的建模分析(如圖3-2所示)：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)來控制圓的大小。(2)創(chuàng)建漸開線用從方程來生成漸開線的方法，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)知識。(3)鏡像漸開線首先創(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)系式來控制鏡像平面的角度。拉伸形成實體拉伸創(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。陣列輪齒將上一步創(chuàng)建的輪齒進行陣列，完成齒輪的基本外形。這一步同樣需要加入關(guān)系式來控制齒輪的生成。創(chuàng)建其它特征創(chuàng)建齒輪的

4、中間孔、鍵槽、小孔等特征，并且用參數(shù)和關(guān)系式來控制相關(guān)的尺寸。圖3-2齒輪的建模分析1輸入基本參數(shù)和關(guān)系式單擊，在新建對話框中輸入文件名“gear”，然后單擊確走J在主菜單上單擊“工具”一“參數(shù)”，系統(tǒng)彈出“參數(shù)”對話框，如圖3-3所示;圖3-3“參數(shù)”對話框在“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;名稱值說明名稱值說明M3模數(shù)DB基圓直徑Z25齒數(shù)DF齒根圓直徑ALPHA20壓力角D分度圓直徑HAX1齒頂咼系數(shù)DD0凹槽直徑CX0.25頂系系數(shù)BB0凹槽深度B10齒輪寬度DD115軸孔直徑HA齒頂咼LL1鍵

5、槽高HF齒根咼LL2鍵槽寬X0變位系數(shù)LL3小孔到原點DA齒頂圓直徑DD2小孔直徑表3-1創(chuàng)建齒輪參數(shù)注意：表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：圖3-4“參數(shù)”對話框在主菜單上依次單擊“工具”一“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框，如圖3-5所示;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3-1所示的未指定參數(shù)的值。輸入的關(guān)系式如下：ha=(hax+x)*mhf=(hax+cx-x)*md=m*zda=d+2*hadb=d*cos(alpha)

6、df=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)建齒輪基本圓在工具欄內(nèi)單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“草繪”對話框；選擇“FRONT”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】進入草繪環(huán)境；圖3-6“草繪”對話框在繪圖區(qū)以系統(tǒng)提供的原點為圓心，繪制一個任意大小的圓，并且標注圓的直徑尺寸。在工具欄內(nèi)單擊9按鈕，完成草圖的繪制；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”；在主菜單上依次單擊“工具”一“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出關(guān)系對話框，如圖3-7所示；在“關(guān)系”對話框中輸入尺寸關(guān)系如下：D11=d其中D1

7、1為圓的直徑尺寸代號，注意尺寸代號視具體情況會有所有同。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”對話框繼續(xù)在工具欄內(nèi)單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“草繪”對話框；在“草繪”對話框內(nèi)單擊使用先前的按鈕，進入草繪環(huán)境；在繪圖區(qū)以系統(tǒng)提供的原點為圓心，繪制一個任意大小的圓，并且標注圓的直徑尺寸。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，完成草圖的繪制；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”；在主菜單上依次單擊“工具”一“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出關(guān)系對話框；在“關(guān)系”對話框中輸入尺寸關(guān)系如下：D12=da其中D12為圓的直徑尺寸代號，da為用戶自定義的參數(shù)，即為齒頂圓直

8、徑。通過該關(guān)系式創(chuàng)建的圓即為齒頂圓；重復712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3創(chuàng)建漸開線依次在主菜單上單擊“插入”一“模型基準”一“曲線”，或者在工具欄上單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“曲線選項”菜單管理器，如圖3-10所示；圖3-10“曲線選項”菜單管理器在“曲線選項”菜單管理器上依次單擊“從方程”一“完成”，彈出“得到坐標系”菜單管理器，如圖3-11所示；圖3-11“得到坐標系”菜單管理器在繪圖

9、區(qū)單擊選取系統(tǒng)坐標系為曲線的坐標系，彈出“設(shè)置坐標類型”菜單管理器，如圖3-12所示；圖3-12“設(shè)置坐標系類型”菜單管理器在“設(shè)置坐標類型”菜單管理器中單擊“笛卡爾”，系統(tǒng)彈出一個記事本窗口；在彈出的記事本窗口中輸入曲線的方程，如下：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漸開線的創(chuàng)建是齒輪創(chuàng)建過程中的一個難點，漸開線方程的推導已經(jīng)在本章第一節(jié)中做了詳細的介紹；保存數(shù)據(jù)，退出記事本，單擊“曲線：從方程”對話框中的【確定】，如圖3-13所示；圖3-13“曲線：從方程”對

10、話框完成后的曲線如圖3-14所示；圖3-14完成后的漸開線4鏡像漸開線在工具欄內(nèi)單擊XX按鈕，或者依次在主菜單上單擊“插入”一“模型基準”一“點”一“點”，系統(tǒng)彈出“基準點”對話框，如圖3-15所示；圖3-15“基準點”對話框單擊分度圓曲線作為參照，按住Ctrl鍵，單擊漸開線作為參照，如圖3-16所示。在“基準點”對話框內(nèi)單擊【確定】，完成基準點“PNTO”的創(chuàng)建；圖3-16選取參照曲線在工具欄內(nèi)單擊/按鈕，或者依次在主菜單上單擊“插入”一“模型基準”一“軸”，系統(tǒng)彈出“基準軸”對話框，如圖3-17所示；在繪圖區(qū)單擊選取“TOP”面作為參考平面，按住Ctrl鍵，單擊選取“RIGHT”面作為參考

11、，在“基準軸”對話框內(nèi)單擊【確定】，完成軸“A_l”的創(chuàng)建；在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單上單擊“插入”一“模型基準”一“平面”，系統(tǒng)彈出“基準平面”對話框；在繪圖區(qū)單擊選取“A_l”軸作為參照，按住Ctrl鍵，繼續(xù)單擊基準點“PNT0”作為參照，如圖3-17所示；圖3-17“基準平面”對話框繼續(xù)在工具欄內(nèi)單擊口按鈕，或者依次在主菜單上單擊“插入”一“模型基準”一“平面”，系統(tǒng)彈出“基準平面”對話框，如圖3-18所示；圖3-18“基準平面”對話框在繪圖區(qū)單擊選取剛剛創(chuàng)建的“DTM1”面作為參考平面，按住Ctrl鍵選取“A_l”軸作為參考。在偏距文本框內(nèi)輸入旋轉(zhuǎn)角度為“360/(4*z)”

12、，系統(tǒng)提示是否要添加特征關(guān)系，單擊“是”；在“基準平面”對話框內(nèi)單擊【確定】，完成基準平面的創(chuàng)建；將關(guān)系式添加至“關(guān)系”對話框。在繪圖區(qū)右鍵單擊剛剛創(chuàng)建的基準平面“DTM2”，在彈出的快捷菜單上單擊“編輯”。在主菜單上單擊“工具”一“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框。此時系統(tǒng)顯示“DTM1”面和“DTM2”面間的夾角尺寸代號。單擊該尺寸代號,尺寸代號將自動顯示在“關(guān)系”對話框中，輸入的關(guān)系式為：d202=360/(4*z)在“關(guān)系”對話框內(nèi)單擊【確定】完成添加關(guān)系式；在繪圖區(qū)單擊漸開線特征，然后在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單上單擊“編輯”一“鏡像”。系統(tǒng)彈出“鏡像”特征定義操控面板，如圖3

13、-19所示；圖3-19“鏡像”特征定義面板在繪圖區(qū)單擊選取剛剛創(chuàng)建的“DTM2”平面作為鏡像平面，在“鏡像”特征定義操控面板內(nèi)單擊I、勺按鈕，完成漸開線的鏡像。完成后的曲線如圖3-20所示。圖3-20完成后的鏡像漸開線5創(chuàng)建齒根圓在工具欄內(nèi)單擊印按鈕，或者依次在主菜單內(nèi)單擊“插入”一“拉伸”，彈出“拉伸”定義操控面板，在面板內(nèi)單擊“放置”一“定義”，彈出“草繪”定義對話框；選擇“FRONT”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3-21所示。單擊【草繪】進入草繪環(huán)境；圖3-21“草繪”對話框在工具欄內(nèi)單擊匚按鈕，在繪圖區(qū)單擊選取齒根圓曲線，如圖3-22所示。

14、在工具欄內(nèi)單擊口按鈕，完成草圖的繪制；圖3-22完成齒根圓曲線在“拉伸”特征定義操控面板內(nèi)單擊選取“實體”按鈕、“拉伸到指定深度”按鈕，在拉伸深度文本框內(nèi)輸入深度值為B,如圖3-23所示?；剀嚭笙到y(tǒng)提示是否添加特征關(guān)系，單擊“是”；圖3-23“拉伸”定義面板拉伸深度自動調(diào)整到用戶設(shè)置的參數(shù)B的值，在“拉伸”特征定義操控面板內(nèi)單擊按鈕，完成齒根圓的創(chuàng)建，完成后的齒根圓如圖3-24所示。圖3-24完成后的齒根圓將關(guān)系式添加到“關(guān)系”對話框，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”；在主菜單上單擊“工具”一“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框。此時系統(tǒng)顯示齒根圓厚度尺寸代號。單擊該尺

15、寸代號，尺寸代號將自動顯示在“關(guān)系”對話框中，輸入的關(guān)系式為：D20=b完成后的“關(guān)系”對話框如圖3-25所示，在“關(guān)系”對話框內(nèi)單擊【確定】完成添加關(guān)系式；圖3-25“關(guān)系”對話框6創(chuàng)建齒形在工具欄內(nèi)單擊印按鈕，或者依次在主菜單內(nèi)單擊“插入”一“拉伸”，彈出“拉伸”定義操控面板，在面板內(nèi)單擊“放置”一“定義”，彈出“草繪”定義對話框；選擇“FRONT”面作為草繪平面，選取“TOP”面作為參考平面，參考方向為向“右”，如圖3-26所示。單擊【草繪】進入草繪環(huán)境；圖3-26“草繪”對話框繪制如圖3-27所示的二維草圖，在工具欄內(nèi)單擊9按鈕，完成草圖的繪制;(4)在“拉伸”特征定義操控面板內(nèi)單擊選

16、取“實體”按鈕、“拉伸到指定深度”按鈕，在拉伸深度文本框內(nèi)輸入深度值為B,如圖3-28所示?；剀嚭笙到y(tǒng)提示是否添加特征關(guān)系，單擊“是”；圖3-28“拉伸”定義面板拉伸深度自動調(diào)整到用戶設(shè)置的參數(shù)B的值，在“拉伸”特征定義操控面板內(nèi)單擊按鈕，完成輪齒的創(chuàng)建，完成后的輪齒如圖3-29所示。圖3-29完成后的輪齒將關(guān)系式添加到“關(guān)系”對話框，在模型樹中右鍵單擊輪齒特征，在彈出的快捷菜單中單擊“編輯”；在主菜單上單擊“工具”一“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框。此時系統(tǒng)顯示輪齒厚度尺寸代號和齒根圓角尺寸代號。單擊該尺寸代號，尺寸代號將自動顯示在“關(guān)系”對話框中，輸入的關(guān)系式為：ifhax=1D37=0.

17、38*mendififhax=1D14=0.38*mnendififhax1D14=0.46*mnendif完成后的“關(guān)系”對話框如圖3-90所示，在“關(guān)系”對話框內(nèi)單擊【確定】完成添加關(guān)系式；圖3-90“關(guān)系”對話框(6)下面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(zhuǎn)到相應位置。在主菜單上依次單擊“編輯”一“特征操作”，系統(tǒng)彈出“特征”菜單管理器，如圖3-91所示；圖3-91“特征”菜單管理器在“特征”菜單管理器上依次單擊“復制”一“完成”，系統(tǒng)彈出“復制特征”菜單管理器。在“復制特征菜單管理器”上依次單擊“移動”一“完成”，系統(tǒng)彈出“選取特征”菜單管理器，如圖3-92所示；圖3-

18、92“選取特征”菜單管理器在繪圖區(qū)單擊選取上一步創(chuàng)建的截面特征，在“選取特征”菜單管理器上單擊“完成”，系統(tǒng)彈出“移動特征”菜單管理器，如圖3-93所示；圖3-93移動特征”菜單管理器在“移動特征”菜單管理器上單擊“平移”，系統(tǒng)彈出“選取方向”菜單管理器，如圖3-94所示；圖3-94“選取方向”菜單管理器在“選取方向”菜單管理器中單擊選取“曲線/邊/軸”，然后在繪圖區(qū)單擊選取齒根圓的端面作為參照，如圖3-95所示。系統(tǒng)彈出“方向”菜單管理器，單擊“正向”；系統(tǒng)提示輸入偏移距離，輸入偏移距離為b,系統(tǒng)提示是否添加關(guān)系式，單擊“是”，在“移動特征”菜單管理器中單擊“完成移動”，在“組可變尺寸”菜單

19、管理器中單擊“完成”，在隨后彈出的“組元素”對話框中單擊【確定】，在“特征”菜單管理器中單擊“確定”，完成特征的復制，完成后的截面如圖3-96所示；圖3-96完成后的截面將關(guān)系式添加到“關(guān)系”對話框，在模型樹中右鍵單擊剛剛的復制特征，在彈出的快捷菜單中單擊“編輯”；在主菜單上單擊“工具”一“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框。此時系統(tǒng)顯示兩個截面的尺寸代號。單擊該尺寸代號，尺寸代號將自動顯示在“關(guān)系”對話框中，輸入的關(guān)系式為：D15=b完成后的“關(guān)系”對話框如圖3-97所示，在“關(guān)系”對話框內(nèi)單擊【確定】完成添加關(guān)系式；圖3-97“關(guān)系”對話框旋轉(zhuǎn)復制上一步復制的截面，在主菜單上依次單擊“編輯”一

20、“特征操作”，系統(tǒng)彈出“特征”菜單管理器，如圖3-98所示；圖3-98“特征”菜單管理器在“特征”菜單管理器上依次單擊“復制”一“完成”，系統(tǒng)彈出“復制特征”菜單管理器。在“復制特征菜單管理器”上依次單擊“移動”一“完成”，系統(tǒng)彈出“選取特征”菜單管理器，如圖3-99所示；圖3-99“選取特征”菜單管理器在繪圖區(qū)單擊選取上一步創(chuàng)建的復制截面特征，在“選取特征”菜單管理器上單擊“完成”，系統(tǒng)彈出“移動特征”菜單管理器，如圖3-100所示；圖3-100“移動特征”菜單管理器在“移動特征”菜單管理器上單擊“旋轉(zhuǎn)”，系統(tǒng)彈出“選取方向”菜單管理器，如圖3-101所示；圖3-101“選取方向”菜單管理器

21、(18)在“選取方向”菜單管理器中單擊選取“曲線/邊/軸”，然后在繪圖區(qū)單擊選取齒根圓的中心軸作為參照，如圖3-102所示。系統(tǒng)彈出“方向”菜單管理器，單擊“反向”一“正向”n選取參照軸圖3-102選取參照軸系統(tǒng)提示輸入旋轉(zhuǎn)角度，輸入旋轉(zhuǎn)角度為“asin(2*b*tan(beta/d)”,系統(tǒng)提示是否添加關(guān)系式，單擊“是”，在“移動特征”菜單管理器中單擊“完成移動”，在“組可變尺寸”菜單管理器中單擊“完成”，在隨后彈出的“組元素”對話框中單擊【確定】，在“特征”菜單管理器中單擊“確定”，完成特征的復制，完成后的截面如圖3-103所示；圖3-103旋轉(zhuǎn)復制截面旋轉(zhuǎn)角度尺寸添加到“關(guān)系”對話框，在

22、模型樹中右鍵單擊剛剛旋轉(zhuǎn)復制的截面，在彈出的快捷菜單中單擊“編輯”；在主菜單上單擊“工具”一“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框。此時系統(tǒng)顯示旋轉(zhuǎn)角度的尺寸代號。單擊該尺寸代號，尺寸代號將自動顯示在“關(guān)系”對話框中，輸入的關(guān)系式為：D22=asin(2*b*tan(beta/d)完成后的“關(guān)系”對話框如圖3-104所示，在“關(guān)系”對話框內(nèi)單擊【確定】完成添加關(guān)系式；圖3-104“關(guān)系”對話框9創(chuàng)建第一個輪齒特征在主菜單上依次單擊“插入”一“掃描混合”系統(tǒng)彈出“掃描混合”特征定義操控面板，如圖3-105所示；圖3-105“掃描混合”特征定義面板（2）在“掃描混合”特征定義操控面板內(nèi)單擊“參照”菜單，

23、系統(tǒng)彈出“參照”對話框，如圖3-106所示；圖3-106“參照”對話框（3）在“參照”對話框的“剖面控制”文本框內(nèi)單擊選取“垂直于軌跡”，在“水平/垂直控制”文本框內(nèi)輸入“垂直于曲面”，如圖3-106所示；（4）在繪圖區(qū)單擊選取分度圓上的投影曲線作為掃描混合的掃引線，如圖3-107所示；選取掃引線圖3-107選取掃引線5）在“掃描混合”特征定義操控面板上單擊“剖面”菜單，系統(tǒng)彈出“剖面”定義對話框，在第一項下拉菜單中選取“所選截面”，如圖3-108所示；圖3-108“剖面”定義對話框6）在繪圖區(qū)單擊選取如圖3-109所示的截面作為第一個掃描混合截面；圖3-109選取第一個截面7）在如圖3-10

24、8所示的“剖面”定義對話框內(nèi)單擊“插入”，在“剖面”列表框內(nèi)顯示“剖面2”。在繪圖區(qū)單擊選取另一個截面，如圖3-110所示。4亠圖3-110選取第二個截面注意兩個截面上掃描混合起始點的一致性，修改起始點的方法為，在如圖3-111所示的“剖面”對話框內(nèi)單擊“細節(jié)”，系統(tǒng)彈出如圖3-112所示的“鏈”對話框；圖3-111“剖面”對話框圖3-112“鏈”對話框圖3-113“選項”選項卡在“選項”選項卡內(nèi)單擊選取“終點”文本框，如圖3-113所示，然后在繪圖區(qū)單擊選取起始點；在“掃描混合”特征定義操控面板內(nèi)單擊1乂1按鈕，完成第一個輪齒的創(chuàng)建，完成后的特征如圖3-114所示；圖3-114完成后的輪齒特

25、征10陣列輪齒為了陣列輪齒特征，首先對創(chuàng)建完成的第一個輪齒特征進行“復制”、“旋轉(zhuǎn)”操作，從而創(chuàng)建第二個輪齒特征，對第二個輪齒進行陣列。首先單擊選取已經(jīng)創(chuàng)建好的輪齒，然后在主菜單上依次單擊“編輯”一“復制”，然后再次依次單擊“編輯”一“選擇性粘貼”，系統(tǒng)彈出“選擇性粘貼”復選框，如圖3-115所示；圖3-115“選擇性粘貼”復選框勾選復選框的前兩項，如圖3-115所示，單擊【確定】，系統(tǒng)彈出“選擇性粘貼”定義操控面板；在“選擇性粘貼”定義面板內(nèi)選取按鈕，在文本框輸入旋轉(zhuǎn)角度為“360/z”，如圖3-116所示。系統(tǒng)提示是否添加關(guān)系，單擊“是”；圖3-116“選擇性粘貼”定義面板在繪圖區(qū)單擊選取

26、齒根圓的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸，如圖3-117所示。在“選擇性粘貼”定義操控面板內(nèi)單擊按鈕，完成第二個輪齒的創(chuàng)建；將旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系式添加到“關(guān)系”對話框。在模型樹中右鍵單擊第二個輪齒特征，在彈出的快捷菜單中單擊“編輯”；在主菜單上單擊“工具”一“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框。此時系統(tǒng)顯示兩個輪齒夾角的尺寸代號。單擊該尺寸代號，尺寸代號將自動顯示在“關(guān)系”對話框中，輸入的關(guān)系式為：/*第二個輪齒的旋轉(zhuǎn)角度D41=360/z完成后的“關(guān)系”對話框如圖3-118所示，在“關(guān)系”對話框內(nèi)單擊【確定】完成添加關(guān)系式；圖3-118“關(guān)系”對話框在模型樹中單擊剛剛創(chuàng)建的第二個輪齒特征，在工具欄內(nèi)單擊習按鈕，或者依

27、次在主菜單上單擊“編輯”一“陣列”，系統(tǒng)彈出“陣列”定義操控面板，如圖3-119所示；圖3-119“陣列”特征定義面板在“陣列”特征定義面板內(nèi)單擊“軸”陣列，在繪圖區(qū)單擊選取齒根圓的中心軸作為陣列參照，輸入陣列個數(shù)為“24”，偏移角度為“14.4”度，在“陣列”定義操控面板單擊Id按鈕，完成陣列特征的創(chuàng)建；將陣列參數(shù)添加到“關(guān)系”對話框。在模型樹中右鍵單擊陣列特征，在彈出的快捷菜單中單擊“編輯”；在主菜單上單擊“工具”一“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框。此時系統(tǒng)顯示陣列參數(shù)尺寸代號。單擊該尺寸代號，尺寸代號將自動顯示在“關(guān)系”對話框中，輸入的關(guān)系式為：/*陣列關(guān)系式D58=360/zP61=z

28、-1完成后的“關(guān)系”對話框如圖3-120所示，在“關(guān)系”對話框內(nèi)單擊【確定】完成添加關(guān)系式；圖3-120“關(guān)系”對話框在工具欄上單擊重生按鈕三，或者依次在主菜單上單擊“編輯”f“再生”，完成所有輪齒的創(chuàng)建，完成后的齒輪如圖3-121所示。圖3-121完成后的齒輪錐齒輪的創(chuàng)建錐齒輪在機械工業(yè)中有著廣泛的應用，它用來實現(xiàn)兩相交軸之間的傳動，兩軸的相交角一般采用90度。錐齒輪的輪齒排列在截圓錐體上，輪齒由齒輪的大端到小端逐漸收縮變小，本節(jié)將介紹參數(shù)化設(shè)計錐齒輪的過程。與本章先前介紹的齒輪的建模過程相比較，錐齒輪的建模更為復雜。參數(shù)化設(shè)計錐齒輪的過程中應用了大量的參數(shù)與關(guān)系式。錐齒輪建模分析(如圖3-

29、122所示)：(1)輸入關(guān)系式、繪制創(chuàng)建錐齒輪所需的基本曲線(2)創(chuàng)建漸開線(3)創(chuàng)建齒根圓錐(4)創(chuàng)建第一個輪齒(5)陣列輪齒圖3-122錐齒輪建模分析1輸入基本參數(shù)和關(guān)系式單擊，在新建對話框中輸入文件名conic_gear,然后單擊遜亙；在主菜單上單擊“工具”一“參數(shù)”，系統(tǒng)彈出“參數(shù)”對話框，如圖3-123所示；圖3-123“參數(shù)”對話框在“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3-3所示；名稱值說明名稱值說明M2.5模數(shù)DELTA分錐角Z24齒數(shù)DELTA_A頂錐角Z_D45大齒輪齒數(shù)DELTA_B基錐角ALPH

30、A20壓力角DELTA_F根錐角B20齒寬HB齒基咼HAX1齒頂咼系數(shù)RX錐距CX0.25頂隙系數(shù)THETA_A齒頂角HA齒頂咼THETA_B齒基角HF齒根咼THETA_F齒根角H全齒高BA齒頂寬D分度圓直徑BB齒基寬DB基圓直徑BF齒根寬DA齒頂圓直徑X0變位系數(shù)DF齒根圓直徑表3-3創(chuàng)建齒輪參數(shù)注意：表3-3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。在主菜單上依次單擊“工具”一“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框；在“關(guān)系”對話框內(nèi)輸入齒輪的基本關(guān)系式。由這些關(guān)系式，系統(tǒng)便會自動生成表3-4所示的未指定參數(shù)的值，完成后的“關(guān)系”對話框如圖3-124所示；圖3-124

31、“關(guān)系”對話框創(chuàng)建基本曲線創(chuàng)建基準平面。在工具欄內(nèi)單擊口按鈕，或者依次在主菜單上單擊“插入”一“模型基準”一“平面”。系統(tǒng)彈出“基準平面”對話框，按如圖3-125的設(shè)置創(chuàng)建基準平面“DTM1”；圖3-125“基準平面”對話框在“基準平面”對話框的偏移項內(nèi)輸入偏移距離為“d/(2*tan(delta)”，單擊【確定】完成。將偏移距離添加到“關(guān)系”對話框，在主菜單上依次單擊“工具”一“關(guān)系”，在彈出的“關(guān)系”對話框內(nèi)添加關(guān)系式，如圖3-126所示；圖3-126“關(guān)系”對話框創(chuàng)建基準軸。在工具欄內(nèi)單擊/按鈕，創(chuàng)建通過“FRONT”面與“RIGHT”面的基準軸“A_1”，如圖3-127所示；圖3-12

32、7“基準軸”對話框草繪曲線。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，選擇“FRONT”面作為草繪平面，選取“RIGHT”面作為參考平面，參考方向為向“頂”，如圖3-128所示。單擊【草繪】進入草繪環(huán)境；圖3-128“草繪”對話框繪制如圖3-129所示的二維草圖，標注如圖示的尺寸，尺寸大小任意，保證圖形的基本外形；圖3-129繪制二維草圖將尺寸代號添加到“關(guān)系”對話框中，在主菜單上依次單擊“工具”一“關(guān)系”,系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框，添加如圖3-130所示的關(guān)系式；圖3-130“關(guān)系”對話框創(chuàng)建大端齒輪基本圓創(chuàng)建基準平面。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單上單擊“插入”一“模型基準”一“平面”。系統(tǒng)彈出“基準平面”

33、對話框，按如圖3-131的設(shè)置創(chuàng)建基準平面“DTM2”。平面與“FRONT”面為法向關(guān)系，并且穿過圖3-132所示的“參照曲線1”；圖3-131“基準平面”對話框創(chuàng)建基準點。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單上單擊“插入”一“模型基準”一“點”一“點”。系統(tǒng)彈出“基準點”對話框，創(chuàng)建經(jīng)過如圖3-132所示兩條曲線的基準點“PNT1”。完成后的“基準點”對話框如圖3-133所示；圖3-133“基準點”對話框草繪曲線。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，選擇“DTM2”面作為草繪平面，選取“FRONT”面作為參考平面，參考方向為向“頂”，如圖3-134所示。單擊【草繪】進入草繪環(huán)境；圖3-134草繪”對話框繪制

34、如圖3-135所示的二維草圖，標注如圖示的尺寸，尺寸大小任意，保證圖形的基本外形。圖3-135繪制二維草圖注意繪制一條直線，目的是為了在下面的步驟中創(chuàng)建坐標系的方便；添加關(guān)系式。將大端齒輪基本圓的關(guān)系式添加到“關(guān)系”對話框中，在主菜單上依次單擊“工具”一“關(guān)系”，在彈出的“關(guān)系”對話框內(nèi)添加關(guān)系式，如圖3-136所示；圖3-136“關(guān)系”對話框創(chuàng)建小端齒輪基本圓創(chuàng)建基準平面。在工具欄內(nèi)單擊口按鈕，或者依次在主菜單上單擊“插入”一“模型基準”一“平面”。系統(tǒng)彈出“基準平面”對話框，按如圖3-137的設(shè)置創(chuàng)建基準平面“DTM3”。平面與“FRONT”面為法向關(guān)系，并且穿過圖3-138所示的“參照曲

35、線1”；圖3-137“基準平面”對話框創(chuàng)建基準點。在工具欄內(nèi)單擊僉*按鈕，或者依次在主菜單上單擊“插入”一“模型基準”一“點”一“點”。系統(tǒng)彈出“基準點”對話框，創(chuàng)建經(jīng)過如圖3-138所示兩條曲線的基準點“PNT2”。圖3-138創(chuàng)建基準點完成后的“基準點”對話框如圖3-139所示；圖3-139“基準點”對話框草繪曲線。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，選擇“DTM3”面作為草繪平面，選取“FRONT”面作為參考平面，參考方向為向“左”，如圖3-140所示。單擊【草繪】進入草繪環(huán)境；圖3-140“草繪”對話框繪制如圖3-141所示的二維草圖，標注如圖示的尺寸，尺寸大小任意，保證圖形的基本外形。圖3-141繪

36、制二維草圖注意繪制一條直線，目的是為了在下面的步驟中創(chuàng)建坐標系的方便；添加關(guān)系式。將小端齒輪基本圓的關(guān)系式添加到“關(guān)系”對話框中，在主菜單上依次單擊“工具”一“關(guān)系”，在彈出的“關(guān)系”對話框內(nèi)添加關(guān)系式，如圖3-142所示；圖3-142“關(guān)系”對話框創(chuàng)建漸開線創(chuàng)建坐標系CSO。在工具欄內(nèi)單擊興按鈕，系統(tǒng)彈出“坐標系”對話框，在“原始”選項卡里，單擊選取“PNT1”點作為參照。在“坐標系”對話框內(nèi)打開“定向”選項卡，選取圖3-143所示的“曲線1”為y軸的負向參照，“曲線2”為x軸正向參照。圖3-143創(chuàng)建坐標系完成后的“坐標系”對話框如圖3-144所示，單擊【確定】完成坐標系CS0的創(chuàng)建；圖3

37、-144“坐標系”對話框創(chuàng)建坐標系CS1。在工具欄內(nèi)單擊興按鈕，系統(tǒng)彈出“坐標系”對話框，在“原始”選項卡里，單擊選取坐標系CS0作為參照。在“坐標系”對話框內(nèi)打開“定向”選項卡，進行如圖3-145所示的設(shè)置，單擊【確定】完成坐標系CS1的創(chuàng)建。圖3-145“坐標系”對話框?qū)⒆鴺讼礐S1與CS0的關(guān)系式添加到“關(guān)系”對話框內(nèi)。在模型樹內(nèi)右鍵單擊坐標系CS1，在彈出的快捷菜單內(nèi)單擊“編輯”。在主菜單上依次單擊“工具”一“關(guān)系”，添加關(guān)系式為“D38=360*cos(delta)/(4*z)+180*tan(alpha)/pi-alpha”,完成后的“關(guān)系”對話框如圖3-147所示；圖3-147“

38、關(guān)系”對話框創(chuàng)建漸開線。依次在主菜單上單擊“插入”一“模型基準”一“曲線”，或者在工具欄上單擊Q按鈕，系統(tǒng)彈出“曲線選項”菜單管理器，如圖3-148所示；圖3-148“曲線選項”菜單管理器在“曲線選項”菜單管理器上依次單擊“從方程”一“完成”，彈出“得到坐標系”菜單管理器，如圖3-149所示；圖3-149“得到坐標系”菜單管理器在繪圖區(qū)單擊選取坐標系CS1作為參照，彈出“設(shè)置坐標類型”菜單管理器，如圖3-150所示；圖3-150“設(shè)置坐標系類型”菜單管理器在“設(shè)置坐標類型”菜單管理器中單擊“笛卡爾”，系統(tǒng)彈出一個記事本窗口；在彈出的記事本窗口中輸入曲線的方程，如下：r=db/cos(delta

39、)/2theta=t*60 x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180z=0保存數(shù)據(jù)，退出記事本，單擊如圖3-151所示“曲線：從方程”對話框中的【確定】，完成后的曲線如圖3-152所示；圖3-151“曲線：從方程”對話框圖3-152完成后的漸開線創(chuàng)建齒輪小端上的漸開線。為了視覺上的清晰，可以先將齒輪大端的基本圓曲線隱藏。用相同的方法，創(chuàng)建坐標系CS2,選取如圖3-153所示的點“PNT2”作為坐標系CS2的放置參照。在“坐標系”對話框內(nèi)打開“定向”選項卡，選取圖3-153所示

40、的“曲線1”作為y軸的負向參照，“曲線2”為x軸正向參照。曲線p曲線圖3-153創(chuàng)建坐標系完成后的“坐標系”對話框如圖3-154所示，單擊【確定】完成坐標系CS2的創(chuàng)建；圖3-154“坐標系”對話框創(chuàng)建坐標系CS3。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“坐標系”對話框，在“原始”選項卡里，單擊選取坐標系CS2作為參照。在“坐標系”對話框內(nèi)打開“定向”選項卡，進行如圖3-155所示的設(shè)置，單擊【確定】完成坐標系CS3的創(chuàng)建。圖3-155“坐標系”對話框?qū)⒆鴺讼礐S3與CS2的關(guān)系式添加到“關(guān)系”對話框內(nèi)。在模型樹內(nèi)右鍵單擊坐標系CS3,在彈出的快捷菜單內(nèi)單擊“編輯”。在主菜單上依次單擊“工具”一“關(guān)系”

41、,系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框，單擊如圖3-156所示的尺寸。圖3-156添加尺寸關(guān)系添加關(guān)系式為“D44=360*cos(delta)/(4*z)+180*tan(alpha)/pi-alpha”,完成后的“關(guān)系”對話框如圖3-157所示；圖3-157“關(guān)系”對話框用相同的方法創(chuàng)建齒輪小端的漸開線。選取坐標系CS3作為參照，坐標系類型為“笛卡爾”，漸開線方程為：r=(db-2*bb*sin(delta_b)/cos(delta)/2theta=t*60 x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta

42、*pi/180z=0完成后的漸開線如圖3-158所示；圖3-158完成后的漸開線6鏡像漸開線創(chuàng)建基準點“PNT3”。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單上單擊“插入”一“模型基準”一“點”一“點”，系統(tǒng)彈出“基準點”對話框，如圖3-159所示。在繪圖區(qū)選取齒輪大端的漸開線和分度圓曲線作為參照，如圖3-160。圖3-159“基準點”對話框圖3-160創(chuàng)建基準點完成后的“基準點”對話框如圖3-161所示，單擊【確定】，完成基準點“PNT3”的創(chuàng)建；圖3-161“基準點”對話框創(chuàng)建基準平面“DTM4”。在工具欄內(nèi)單擊&按鈕，或者依次在主菜單上單擊“插入”一“模型基準”一“平面”，系統(tǒng)彈出“基準平面”對話框；創(chuàng)建經(jīng)過“A_1”軸與基準點“PNT3”的基準平面，完成后的“基準平面”對話框如圖3-162所示；圖3-162“基準平面”對話框創(chuàng)建基準平面“DTM5”。在工具欄內(nèi)單擊&按鈕，或者依次在主菜單上單擊“插入”一“模型基準”一“平面”，系統(tǒng)彈出“基準平面”對話框；創(chuàng)建經(jīng)過“A_1”軸與基準平面“DTM4”的基準平面，在“基準平面”對話框“旋轉(zhuǎn)”文本框內(nèi)輸入旋轉(zhuǎn)角度為“3”度，完成后的“基準平面”對話框如圖3-163所示；圖3-163“基準平面”對話框添加關(guān)系式。將基準平