基于ProE的2K-H行星减速器的参数化的设计和仿真动画.docx

基于ProE的2K-H行星减速器的参数化设计和仿真动画 ——从齿轮的建立开始 第一部分：零件设计部分 （一）齿数的确定 2K-H型行星减速器的要求如下：2K—H型行星减速器，要求的减速比为5.33，设行星轮数k=4，并采用标准齿轮传动，试确定各轮的齿数。假定模数m=2.5，齿宽b=50mm。 首先需要解决的是齿数的问题，各轮的齿数应该满足下条件： 由配齿公式： 可以计算得知：Z1 : Z2 : Z3 : N = 3 : 5 : 13 : 2.5 取Z1=30 得Z2=50 ; Z3=130 （为避免根切，在的取值要大于等于17，节省材料的话选择最小满足条件齿数，这里为了是模型看起来更大，选择了z1=30） 验算邻接条件：（Z1+Z2）sin（π/k）=56.6 50+2 = Z2+2*hax 满足条件。 对N做一个说明：若在A位置能装入第2个行星轮，须使齿轮1转过N个完整的齿，即j1恰好为中心轮1个齿距P所对应圆心角的整数倍。 （二）齿轮的参数化建模 齿轮的参数建模，关键问题有以下几点： 弄清楚齿轮设计的关键参数。齿轮的参数有哪些呢，查看课本会看到这些：模数m，齿数z，齿顶圆直径da，齿根圆直径df，基圆直径db，分度圆直径d，齿距p，齿厚s，齿槽宽e，齿高h，齿顶高ha，齿根高hf，齿顶高系数hax，顶隙系数cx，压力角alpha，有时候会用到变位系数x。 看起来参数繁多，其实有章可循。齿轮的问题关键在于模数，模数的确定根据齿轮的失效形式进行确定，这里不做讨论。题目中已经给定了模数，齿宽。通常正常齿制的hax=1.0，cx=0.25，alpha=20度，x=0.对于建模来说，这些都是已知量。结合齿轮的相关公式，可以得到下面的表格： 已知量模数m齿数z齿顶高系数hax顶隙系数cx齿宽b压力角alpha变位系数x可求量齿顶高ha=(hax+x)*m齿根高hf=(hax+cx-x)*m分度圆直径d=m*z齿顶圆直径da=d+2*ha基圆直径db=d*cos(alpha)齿根圆直径df=d-2*hf 表2-1 齿轮参数表 渐开线的参数化画法 图1-1 渐开线的几何分析 线段s绕圆弧旋转，其一端点A划过的轨迹即为渐开线。图中点（x1，y1）的坐标为： x1=r*cos（ang），y1=r*sin（ang）。在pro/E中，系统存在一个变量t，0=t=1,通过x1，y1建立（x，y）坐标，即为渐开线的方程。 ang=t*90 r=db/2 s=(PI*r*t)/2 x1=r*cos（ang） y1=r*sin（ang） x=x1+(s*sin(ang)) y=y1-(s*cos(ang) z=0 渐开线齿轮建模分析 （1）创建基本圆 1）新建零件，取名zxl_1，取消缺省模板，选择mmns_part_solid模板.进入工作界面之后首先创建各种参数（类似于C语言里面各种常量和变量的定义）。 2）单击主菜单上的“工具”—“参数”，弹出参数对话框如下图所示： 3）单击左下角的添加参数，修改参数名称和初始值，说明里面写好备注，其它项不要动。将表2-1里面的参数都添加进去(参数不区分大小写)。X完成后如下： 4）参数定义好了之后就要定义关系了，所谓的关系就是表达式，因为通过上面的分析我们知道了很多尺寸是需要计算才能得到了，而添加关系就是添加计算的表达式和把参数跟图中实际的尺寸相关联的赋值语句。具体操作是在主菜单上依次单击“工具”—“关系”，弹出“关系”对话框,并在里面输入表2-1列出的要求的量的表达式： 这个时候会发现下面有个“局部参数”，单击展开，看到里面就是刚才添加的一下参数，而且在这个地方也可以编辑。添加关系，单击确定之后，再次打开关系对话框，在局部参数里面，通过计算或者赋值得到的量会被锁定： “源”变为了“关系”，而其它的是“用户定义的”。 5)做好准备工作之后，开始基本圆的创建，基本圆有四个：基圆，齿根圆，分度圆，齿顶圆。选择FRONT平面，单击草绘按钮进入草绘，草绘四个同心圆，直径随便定义，这里就假定从内到外依次为：10,20,30,40. 如下图： 6)单击，返回到零件界面。在模型树中右击草绘1，在弹出的右键菜单中选择“编辑”，图中出现各圆的直径。 7)打开“关系”对话框，光标另起一行，图中尺寸变为尺寸代号，单击尺寸代号,关系对话框中出现它的尺寸代号，对它进行赋值，如d0=db.依次重复，把四个圆的直径全部赋值，完成后如图： （说这么多，核心思想就是尺寸驱动，就d0=db来说，d0是一个