渐开线斜齿圆柱齿轮的PROE参 数 化 设 计.docVIP

渐开线斜齿圆柱齿轮的PRO/ENGINEER参数化设计 原创：杨联华 模数Mn=5,齿数Z=20,右旋，标准压力角，螺旋角为12度，变位系数为-0.1的渐开线斜齿圆柱齿轮PRO/E实体建模 设置基本参数并赋予初始值： 新建一个PART文件，首先设置基本参数。 操作步骤：工具——参数 图1-1 各参数意义： M——法面模数 Z——齿数 A——法面压力角 Beta——螺旋角 Ha——齿顶高系数 C——顶隙系数 X——变位系数 Width——齿宽 画四个圆。以Front 为草绘平面，不必修改尺寸。完成后，编辑刚刚建立的四个圆的尺寸，用菜单[信息]下的转换尺寸，如图所示： 图2-1 设置关系式（Relations） 菜单操作为：工具——关系，设置如下关系式： 点击OK后，在上一步中随意构建的四个曲线圆已被以上关系式驱动，成为了齿轮的四个基准圆。 图3-1 画出齿轮的渐开曲线。 操作步骤：插入——模型基准——曲线——从方程——完成 Select笛卡尔坐标系，弹出“记事本”后输入渐开线方程。 保存后退出，渐开线曲线如下图（蓝色曲线）所示。 图4-1 拉伸出齿轮基本实体特征。 将四个基准圆中的齿根圆df拉伸出实体，深度不必修改。加入关系式d4=width 将构建出的渐开线曲线镜像，以形成齿廓形状。 操作步骤： 用刚构建的渐开线曲线和分度圆（即直径为d的基准圆）画一个基准点PNT0。 过PNT0和基准轴线Axis画一个基准面DTM1。 过轴线Axis和DTM1再画一个基准面DTM2，与DTM1的旋转角度任意。 对DTM2相对于DTM1的旋转角度设置关系式d_n=360/(4*z)。 图6-1 图6-2 图6-3 以DTM2为镜像平面，对渐开线进行镜像后，如下图所示。 图7-1 完成齿廓形状的构建。 FRONT为草绘平面来草绘齿廓的形状曲线，以两条渐开线，齿顶圆（da），齿根圆(df)，在渐开线与齿根圆之间加入相切圆弧或直线，完成后，画面如下图（红色部分为齿廓曲线）所示： 图8-1 画斜齿轮的螺旋线。 第8步中构建出来的齿廓曲线，如直接向后拉伸Width，便可以开成直齿轮的轮齿实体，Patten后即画出了直齿圆柱齿轮。 斜齿轮与直齿轮的区别是轮齿相对于轴线有角度（即螺旋角Beta）。因此，我们必须先画出它的螺旋线，作为所构建出来的齿廓曲线的扫描轨迹。 操作步骤：（1）以Right为草绘平面，画一条倾斜的直线，添加相应的Constrains，与轴线的角度不必修改,完成后如下图所示： 图9-1 添加关系式：d_n=beta，也就是使斜线与轴的角度等于螺旋角。 （2）将所画的倾斜直线投影在实体的圆柱面上，画面如下图所示。 图9-2 建的斜齿轮后端面的齿廓曲线。 将第8步中所构建的齿廓曲线向后移动，移动的距离用关系式（d_n=width）来驱动。（注意，要留下原来的曲线，即要勾选References的Keep original） 图10-1 图10-2 将后端面上的齿廓曲线作旋转。（同样用MOVE工具） 旋转角度用关系式（d_n=asin((2*(tan(beta)*width)/db)来驱动. 图10-3 至此，前后端面的齿廓曲线和螺旋线都已经画了来了。 利用SWEPT-BLEND构建第一个斜齿轮轮齿实体。 步骤：Insert---Swept blend----Protrusions, Select sec / Nrm to original traj/select traj，选投影在圆柱面上的螺旋线作为原始轨迹线，前端面的齿廓曲线为第一个Section，后端面的齿廓曲线为第二个Section，系统问是否接着画下一个Section，选“NO”结束。 图11-1 完成后，画面如下图： 图11-2 12、把上步中构建出来的轮齿Copy一个。 步骤：Edit——Future Operations, Copy-----Move----Done——选择上一个特征——Rotate——选坐标系——Z轴旋转——输入旋转角度（任意，下一步用关系式来驱动）——Done Move。 完成后，如下图所示： 图12-1 13，利用阵列工具，画出全部轮齿。 图13-1 尺寸增量为18，（即360/z驱动的结果，因为Z的初始值为20，360/20=18），阵列个数为19，OK后，画面如下图所示： 图13-2 14、参数化及程序控制。 参数化的意义在于，我们只要修改齿轮的相关参数，Proe系统将自动生成齿轮实体。 实际上，前面的步骤中加入的所有关系式都是参数化设计的过程。现在我们来看一下我们所构建的斜齿轮的所有参数，关系式及变量的结果。 图14-1 至此，已经基本完成了斜齿圆柱齿轮参数化设计，但为了修改参数的方便与直观，我们