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《基于pro_e的摆动活齿传动内齿圈三维造型设计及二次开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、34机械传动2007年文章编号:1004-2539(2007)03-0034-03基于Pro/E的摆动活齿传动内齿圈三维造型设计及二次开发(四川大学制造科学与工程学院,四川成都610065)王贤宙梁尚明李华闫喜江摘要利用反转法分析了摆动活齿的几何中心的位置,建立了摆动活齿传动内齿圈齿廓曲线方程。以此为基础,探讨了利用Pro/E设计摆动活齿传动内齿圈的方法。应用Pro/E的二次开发工具模块pro2gram的编程功能,实现了内齿圈的参数化自动造型,从而大大地提高了内齿圈的设计效率。关键词摆动活齿传动内齿圈Pro/E二次开发三维建模下面应用“反转法”求B点的
2、位置方程和内齿圈引言齿廓曲线方程。摆动活齿传动具有传动比大、效率高、结构紧凑等设ωp为激波器的角速度。根据相对运动原理,诸多优点,是一种很有开发前景的新型少齿差行星传在图2中,如果给整个等效机构加上一个绕O点的公动;但它也有结构比较复杂,加工、制造、装配精度要求共角速度-ωG,则代表活齿架的杆OO1静止不动了,[1,2]高的特点。内齿圈是摆动活齿传动装置中最复杂而各构件间的相对运动并不改变,OA以角速度ω=ωp的一个构件,在应用CAD/CAM技术设计、制造摆动活-ωG逆时针转动。这样,图2所示的二自由度四杆机齿传动装置时,内齿圈的精确造型甚为重要。由于
3、内构便成了图3所示的一自由度四杆机构。以O点为齿圈的齿形和齿廓方程都比较复杂,一些低端的CAD坐标原点,使x轴与OO1重合,建坐标系Oxy如图3软件不容易完成它的建模。Pro/ENGINEER是当今最所示,则B点坐标为好的三维设计和制造软件之一,用Pro/E对内齿圈进行三维造型,可得到很好的效果。本文以Pro/E野火版为基础,将Pro/E的三维参数化造型、关系式处理与Program结合起来,实现内齿圈的自动化造型,从而得出一种方便、快捷、精确的造型方法。1内齿圈齿廓曲线方程的建立图2摆动活齿传动的等效机构图1所示为摆动活齿传动结构示意图,由激波器、xB
4、′=d+ccosα3(1)活齿、活齿架和内齿圈组成。摆动活齿传动的等效机yB′=csinα3构如图2所示,图中a表示激波器偏心距,b表示激波式中,器几何中心A到活齿几何中心B的距离,c表示活齿180°-α1-α2(θ≤180°)α3=偏心距,d为活齿柱销中心O1到活齿架回转中心O180°+α1-α2(θ>180°)222的距离,r为活齿半径。由图2可见,摆动活齿传动的d+AO1-aα1=arccos()[1]2dAO1等效机构是二自由度的四杆机构。222c+AO1-b内齿圈齿廓曲线是活齿柱α2=arccos()2cAO1销O1随活齿架以角速度ωGθ为O
5、A与OO1的夹角。转动,而活齿绕柱销O1摆动事实上,图3所示的情形是整个等效机构从其真时,活齿的轮廓在一系列位置实位置起绕O点逆时针转过角度θ/(n+1)(n为活齿的外包络线。显然,活齿的几数)而得到的。因此,将B点绕O点顺时针转过角度何中心B所占据的一系列位θ/(n+1),即可得到摆动活齿几何中心的实际位置,置,即活齿几何中心的轨迹是图1摆动活齿传动结构相应的方程经推导为该包络线的等距曲线。所以示意图,θθxB=(d+ccosα3)cos+csinα3sin(2)应用摆动活齿传动的等效机构求出B点的位置(轨n+1n+1θθ迹)方程之后,就可容易地求得
6、内齿圈齿廓曲线方程。yB=-(d+ccosα3)sin+csinα3cos(3)n+1n+1第31卷第3期基于Pro/E的摆动活齿传动内齿圈三维造型设计及二次开发35根据摆动活齿几何中心B的位置方程可推出内2内齿圈的三维特征造型设计齿圈齿廓曲线方程如下x=xB+rcosβ内齿圈的三维特征造型技术的关键是内齿圈轮齿(4)y=yB+rsinβ的三维造型,可用如下两种方法之一进行:①根据内齿式中,β为活齿几何中心的轨迹的法线与x轴正向的圈的有关参数,在二维平面上生成内齿圈的全部齿形,夹角。其值由下式计算然后作整体拉伸。②根据内齿圈的有关参数,先生成dxB/d
7、θ单个齿形,再拉伸成三维实体,然后绕中心轴进行阵β=-arctan()(5)dyB/dθ列,最后联合成一个整体。本文采用第②种方法对内由式(2)和式(3)可得齿圈进行三维特征造型。dxB-(d+ccosα3)sin(θ/(n+1))设摆动活齿传动的参数为:a=3mm,b=95mm,c=-dθn+1=5mm,d=94mm,n=9,r=12mm,内齿圈的宽度L=θcsinα3cos14mm,内齿圈的外圆半径wj=130mm。内齿圈三维建dα3θn+1csinα3dθcos++模的方法和步骤如下n+1n+1dα3θ(1)建立内齿圈齿廓曲c·cosα3sin(
8、6)dθn+1线的基准内齿圈齿廓曲dyB-(d+ccosα3)cos(θ/(n+1))=+线复
