直齿渐开线齿轮画法.doc

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1、齿轮传动是最重要的机械传动之一。齿轮零件具有传动效率高、传动比稳定、结构紧凑等优点。因而齿轮零件应用广泛，同时齿轮零件的结构形式也多种多样。根据齿廓的发生线不同，齿轮可以分为渐开线齿轮和圆弧齿轮。根据齿轮的结构形式的不同，齿轮又可以分为直齿轮、斜齿轮和锥齿轮等。本章将详细介绍用Pro/E创建标准直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮、圆弧齿轮以及蜗轮蜗杆的设计过程。3.1直齿轮的创建3.1.1渐开线的几何分析图3-1  渐开线的几何分析渐开线是由一条线段绕齿轮基圆旋转形成的曲线。渐开线的几何分析如图3-1所示。线段s绕圆弧旋转，其一端点A划过的一条轨迹即为渐开线。图中点（x1,y1）的坐标为：x1=r*c

2、os(ang),y1=r*sin(ang)。(其中r为圆半径，ang为图示角度)对于Pro/E关系式，系统存在一个变量t，t的变化范围是0～1。从而可以通过（x1,y1）建立（x,y）的坐标，即为渐开线的方程。                          ang=t*90                          s=(PI*r*t)/2                          x1=r*cos(ang)                          y1=r*sin(ang)                       x=x1+(s*sin(ang))    

3、                      y=y1-(s*cos(ang))                                               z=0以上为定义在xy平面上的渐开线方程，可通过修改x，y，z的坐标关系来定义在其它面上的方程，在此不再重复。3.1.2直齿轮的建模分析     本小节将介绍参数化创建直齿圆柱齿轮的方法，参数化创建齿轮的过程相对复杂，其中要用到许多与齿轮有关的参数以及关系式。直齿轮的建模分析（如图3-2所示）：      （1）创建齿轮的基本圆      这一步用草绘曲线的方法，创建齿轮的基本圆，包括齿顶圆、基圆、分度圆、齿根圆。并且用事

4、先设置好的参数来控制圆的大小。      （2）创建渐开线      用从方程来生成渐开线的方法，创建渐开线，本章的第一小节分析了渐开线方程的相关知识。      （3）镜像渐开线      首先创建一个用于镜像的平面，然后通过该平面，镜像第2步创建的渐开线，并且用关系式来控制镜像平面的角度。      （4）拉伸形成实体      拉伸创建实体，包括齿轮的齿根圆实体和齿轮的一个齿形实体。这一步是创建齿轮的关键步骤。      （5）阵列轮齿      将上一步创建的轮齿进行阵列，完成齿轮的基本外形。这一步同样需要加入关系式来控制齿轮的生成。      （6）创建其它特征      创建齿轮

5、的中间孔、键槽、小孔等特征，并且用参数和关系式来控制相关的尺寸。图3-2齿轮的建模分析3.1.3直齿轮的建模过程   1．输入基本参数和关系式   （1）单击，在新建对话框中输入文件名“gear”,然后单击；   （2)在主菜单上单击“工具”→“参数”，系统弹出“参数”对话框，如图3-3所示；图3-3“参数”对话框   （3）在“参数”对话框内单击按钮，可以看到“参数”对话框增加了一行，依次输入新参数的名称、值、和说明等。需要输入的参数如表3-1所示；名称值说明名称值说明M3模数DB___基圆直径Z25齿数DF___齿根圆直径ALPHA20压力角D___分度圆直径HAX1齿顶高系数DD0__

6、_凹槽直径CX0．25顶系系数BB0___凹槽深度B10齿轮宽度DD115轴孔直径HA___齿顶高LL1___键槽高HF___齿根高LL2___键槽宽X0变位系数LL3___小孔到原点DA___齿顶圆直径DD2___小孔直径表3-1创建齿轮参数   注意：表3-1中未填的参数值，表示是由系统通过关系式将自动生成的尺寸，用户无需指定。完成后的参数对话框如图3-4所示：图3-4“参数”对话框   （4）在主菜单上依次单击“工具”→“关系”，系统弹出“关系”对话框，如图3-5所示；   （5）在“关系”对话框内输入齿轮的分度圆直径关系、基圆直径关系、齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系。由这些关系式，系

7、统便会自动生成表3-1所示的未指定参数的值。输入的关系式如下：                           ha=(hax+x)*m                           hf=(hax+cx-x)*m                           d=m*z                           da=d+2*ha