e的锥齿轮的三维参数化设计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第23卷第11期甘肃科技V_oZ．23No．112007年11月GansuScienceandTechnologyNov．2007基于pro／e的锥齿轮的三维参数化设计胡建龙(甘肃畜牧工程职业技术学院机械工程系，甘肃黄羊镇733006)摘要：文章介绍了在pro／e环境下，实现渐开线锥齿轮精确的造型方法，从原理出发，利用方程建立渐开线，从而保证了齿型的准确性，只需要更改齿轮参数，pro／e就可自动实现齿轮的变更。关键词：渐开线锥齿轮；三维造型；Pro／Engineer；参数中图分类号：TH132示分度圆锥，

2、EA和FA为球面上齿形的齿顶高和1引言齿根高，过点A作AO上AO交圆锥齿轮的轴线于Pro／Engineerwildfire是美国PTC公司推出点O，再以OO为轴线，以OA为母线作圆锥的Pro／Eingeer系列产品中的旗舰产品。它采用OAB，这个圆锥称为辅助圆锥或背锥，显然背锥与“特征添加”的方法，而非一般CAD软件的布尔运球面切于圆锥齿轮端的分度圆上，在背锥上自点A算创建三维模型，是基于特征的全参数化软件，可自和B取齿顶高和齿根高得点E和F，由图可见，在动给零件中特征间的相对位置尺寸、形状尺寸、赋予点A和B附近，背锥面和球面非常接近，且锥距与参数并排

3、上序号，通过对参数的调整即可改变特征大端模数M的比值越大，则两者越接近，因此可以间的相对位置关系以及特征的几何形状和大小。随近似地用背锥上的齿形代替大端球面上的齿形，与着数控技术的发展，用数控机床加工各种高硬度，高球面不同，背锥面可以展成平面，这样便不难设计韧性的异形零件显示出很大的优势，采用数控机床和制造齿轮了。加工锥形齿轮，首先要进行齿轮的三维造型，而且齿轮造型的准确性直接影响加工精度，本文拟在pro／e环境下，根据锥齿轮的基本特征和渐开线的生成原理来进行锥齿轮的精确造型。2结构分析圆锥齿轮机构用来实现两相交轴之间的传动，通常轴角∑一90。圆锥齿轮

4、的齿排列在截圆锥上，轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小，对应于直齿轮的各有关“圆柱”，圆锥齿轮有分度圆锥，齿顶圆锥，齿根圆锥，基圆锥以及节圆锥。圆锥齿轮的齿廓曲面与其节圆锥的交线称为节锥齿线，根据节圆锥展开后节锥齿轮的形状，可以将圆锥齿轮分为直齿、斜齿和曲齿三类，直齿圆锥齿轮的设计、制造及安装将背锥展成平面后即得到该扇形齿轮的模数、均较容易，故应用最广，而且是研究其它类型圆锥齿压力角、齿顶高、齿根高及齿数就是圆锥齿轮的相应轮的基础，故本文只讨论直齿圆锥齿轮。参数，又扇形齿轮的分度圆半径即为背锥的锥距。由一对直齿圆锥齿轮共轭齿廓曲面的形成方法通常直齿圆锥

5、齿轮的齿是由大端到小端逐渐收可知，形成的两条渐开线为球面，但球面不能展成平缩，称为收缩齿圆锥齿轮，这类齿轮又按顶隙的不同面，这给圆锥齿轮的设计和制造带来很多困难，所以可分为正常收缩齿、等隙收缩齿及双重收缩齿三种。人们便采用一种近似的方法来研究圆锥齿轮的齿廓本文仅介绍正常收缩齿的圆锥齿轮。圆锥齿轮的几曲线。图1为一个圆锥齿轮的轴向剖面图，OAB表维普资讯http://www.cqvip.com138甘肃科技第23卷何尺寸的计算通常以其大端为准，这是因为大端的4设计过程尺寸最大，尺寸计算和测量的相对误差最小，同时，也便于估计机构的外形尺寸。在“关系”中填加

6、：(本文尺寸符号按序排列，在我国规定的圆锥齿轮压力角a一20。，对于正常应用中应与机内随机生成的尺寸符号相对应)齿，齿顶高系数ha％一1，顶隙系数C％一0．2。21．do—d／2*tan622．dl—b3各参数之间的关系式23．d2一df／2齿顶圆至分度圆之间沿背锥素24．d3一db／21ha=ham线量度的距离25．d4=d／2分度圆至齿根圆之间沿背锥素26．d5一da／22hf=(ha+C)*m线量度的距离3h一(2*ha+C)m大端轮齿的高度锥齿轮轴线与分度圆锥面素线48=atan(z／z～asm)之间的夹角锥齿轮分度圆锥面与背锥面交5dmz线的

7、直径6db=dCOSa产生齿形渐开线的基圆直径锥齿轮齿顶圆锥面与背锥面交7da=d+2*hacos~3线的直径，图2锥齿轮根圆锥面与背锥面交线8dr=d一2*hfcos~3的直径分别以A、B为圆心，以过AA、BB且且垂直于在背锥面上测量分度圆半径与OAB的平面作同心圆，目的是建立大、小端齿形所9hb=(d—db)／2cos~3基圆半径的差值在的平面。分度圆锥面顶点沿素线至背锥1OR—d／2*sin8添加参数：面的距离在“参数”对话框中单击“+”按钮，添加各项参110a=atan(ha／R)顶圆锥角与分度圆锥角之差数，类型设置为“实数”。m；ZlzaS1

8、TI~a；ha：l：；C％；_120b=atan(hb／R)节圆锥角与分度圆角之差ha；hf；