PROE斜齿轮参数化方案设计书

1、封面作者： PanHongliang仅供个人学习斜齿轮的创建本节将介绍渐开线斜齿圆柱齿轮的创建，渐开线斜齿圆柱齿轮的创建方法与渐开线直齿圆 柱齿轮的创建方法相似。本节同样使用参数化的设计方法，创建渐开线斜齿圆柱齿轮。3.2.1 斜齿轮的建模分析建模分析（如图 3-52 所示）：(1 )输入参数、关系式，创建齿轮基本圆(2) 创建渐开线(3) 创建扫引轨迹(4) 创建扫描混合截面(5 )创建第一个轮齿(6 )阵列轮齿图 3-52 渐开线斜齿圆柱齿轮建模分析3.2.2 斜齿轮的建模过程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hecial_gear ” ,然后单击;(2)在主菜单

2、上单击“工具”7“参数”， 系统弹出“参数”对话框， 如图 3-53 所示;图 3-53 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3-2 所示；名称值说明名称值说明Mn5法面模数HA齿顶高Z25齿数HF齿根高ALPHA20压力角X0变位系数BETA16螺旋角D分度圆直径B50齿轮宽度DB基圆直径HAX1.0齿顶高系数DA齿顶圆直径CX0.25顶系系数DF齿根圆直径表 3-2 创建齿轮参数注意：表 3-2 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，用户无需指完成后的参数对话框如图3-54

3、 所示:图 3-54 “参数”对话框(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，系统便会自动生成表3-2 所示的未指定参数的值。输入的关系式如下：(4)在主菜单上依次单击示；“工具”7“关系”，系统弹出“关系”对话框，如图3-55 所/* 齿轮基本关系式ha=(hax+x)*mnhf=(hax+cx-x)*mn d=mn*z/cos(beta) da=d+2*ha db=d*cos(alpha) df=d-2*hf完成后的“关系”对话框如图 3-55 所示；图 3-55 “关系”对话框2创建齿轮基本圆(1)在工具栏内单击按钮，系

4、统弹出“草绘”对话框；(2)选择“ FRONT 面作为草绘平面，选取“ RIGHT 面作为参考平面，参考方向为向“右”，如图 3-56 所示。单击【草绘】进入草绘环境；图 3-56 “草绘”对话框( 3)在绘图区以系统提供的原点为圆心，绘制四个任意大小的圆，并且标注圆的直径尺 寸，如图 3-57所示。在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；图 3-57 绘制二维草图( 4 )用关系式驱动圆的大小。在模型中右键单击刚刚创建的草图，在弹出的快捷菜单中单 击选取“编辑”；(5)在主菜单上依次单击“工具”7“关系”，系统弹出关系对话框，如图3-58 所示;( 6)在“关系”对话框中输入尺寸关系如下：/*

5、齿轮基本圆关系式D0=daD1=dbD2=dfD3=d其中 D0、 D1、D2、D3 为圆的直径尺寸代号，注意尺寸代号视具体情况会有所有 同。 da、db、df 、d 为用户自定义的参数，即为齿顶圆直径、基圆直径、齿根圆直径、分 度圆直径。通过该关系式创建的圆即为分度圆;图 3-58 “关系”对话框3创建渐开线(1)依次在主菜单上单击“插入”7“模型基准”7“曲线”，或者在工具栏上单击按钮，系统弹出“曲线选项”菜单管理器，如图 3-59 所示；图 3-59 “曲线选项”菜单管理器( 2)在“曲线选项”菜单管理器上依次单击“从方程”7“完成”，弹出“得到坐标系”菜单管理器，如图 3-60 所示；

6、图 3-60 “得到坐标系”菜单管理器( 3)在绘图区单击选取系统坐标系为曲线的坐标系， 弹出“设置坐标类型”菜单管 理器， 如图 3-61所示；图 3-61 “设置坐标系类型”菜单管理器( 4 )在“设置坐标类型”菜单管理器中单击“笛卡尔”，系统弹出一个记事本窗口；( 5)在弹出的记事本窗口中输入曲线的方程，如下：ang=90*tr=db/2s=pi*r*t/2xc=r*cos(ang)yc=r*sin(ang)x=xc+s*sin(ang)y=yc-s*cos(ang)z=06)保存数据，退出记事本，完成后的曲线如图3-62 所示；图 3-62 完成后的渐开线4镜像渐开线( 1 )在工具栏

7、内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“插入”7“模型基准”7“点”7“点”，系统弹出“基准点”对话框，如图 3-63 所示；图 3-63 “基准点”对话框2)单击分度圆曲线作为参照，按住 Ctrl 键，单击渐开线作为参照，如图 3-64 所示。在“基准点”对话框内单击【确定】，完成基准点“PNT0的创建；图 3-64 选取参照曲线3)在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击插入”7“模型基准”轴”，系统弹出“基准轴”对话框，如图 3-65 所示；(4)在绘图区单击选取“ TOP 面作为参考平面，按住Ctrl 键，单击选取“ RIGHT面作为参考，在“基准轴”对话框内单击【确定】，完成轴“A_1

8、”的创建;图 3-65 “基准轴”对话框(5)在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“插入”7“模型基准”7“平 面”，系统弹出“基准平面”对话框;(6) 在绘图区单击选取“A_T轴作为参照， 按住 Ctrl 键， 继续单击基准点“ PNT0 作为 参照， 如图 3-66所示;图 3-66 “基准平面”对话框(7)继续在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“插入”7“模型基准”7“平面”，系统弹出“基准平面”对话框，如图 3-67 所示;图 3-67 “基准平面”对话框(8)在绘图区单击选取刚刚创建的“ DTM1 面作为参考平面，按住 Ctrl 键选取“ A-1 ”轴 作为参考。在偏距

9、文本框内输入旋转角度为“ 360/ (4*z) ”，系统提示是否要添加特征关 系，如图 3-68 所示，单击【是】;图 3-68 添加关系式(9)在“基准平面”对话框内单击【确定】，完成基准平面的创建;(10)将关系式添加到“关系”对话框。在绘图区右键单击刚刚创建的基准平面“ DTM2，在弹出的快捷菜单上单击“编辑”。(11)在主菜单上单击“工具”7“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示“ DTM1 面和“ DTM2 面间的夹角尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在 “关系”对话框中，输入的关系式为：/* 镜像平面旋转角度D6=360/(4*z)完成后的“关系”对话框如图 3-

10、69 所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成 添加关系式;图 3-69 “关系”对话框(12) 在绘图区单击渐开线特征，然后在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“编辑”7“镜像”。系统弹出“镜像”特征定义操控面板，如图3-123 所示;图 3-70 “镜像”特征定义面板(13)在绘图区单击选取刚刚创建的“DTM2 平面作为镜像平面，在“镜像”特征定义操控面板内单击按钮，完成渐开线的镜像。完成后的曲线如图 3-71 所示。图 3-71 完成后的镜像渐开线5创建齿根圆(1)在工具栏内单击按钮， 或者依次在主菜单内单击“插入”7“拉伸”，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击“放置”7“定义

11、”，弹出“草绘”定义对话框；(2) 选择“ FRONT 面作为草绘平面，选取“ RIGHT 面作为参考平面，参考方向为向“顶”，如图 3-72 所示。单击【草绘】进入草绘环境；图 3-72 “草绘”对话框(3) 在工具栏内单击按钮，在绘图区单击选取齿根圆曲线，如图 单击按钮，完成草图的绘制；图 3-73 选取齿根圆曲线(4) 在“拉伸”特征定义操控面板内单击选取“实体”按钮、“拉伸到指定深度”按钮，在拉伸深度文本框内输入深度值为B,如图 3-74 所示。回车后系统提示是否添加特征关系，单击 “是”；图 3-74 “拉伸”定义面板(5)拉伸深度自动调整到用户设置的参数B 的值，在 “拉伸”特征定

12、义操控面板内单击 按钮，完成齿根圆的创建，完成后的齿根圆如图 3-75 所示。图 3-75 完成后的齿根圆(6) 将关系式添加到“关系”对话框， 在模型树中右键单击齿根圆特征， 在弹出的快捷菜 单中单击 “编辑”；( 7)在主菜单上单击 “工具”7“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示齿 根圆厚度尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的 关系式为：/* 齿根圆宽度关系 式3-73 所示。在工具栏内D7=b完成后的“关系”对话框如图 3-76 所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关系式；图 3-76 “关系”对话框6创建分度圆曲面(1)在工具栏内单击

13、按钮， 或者依次在主菜单内单击“插入”7“拉伸”，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击“放置”7“定义”，弹出“草绘”定义对话框；(2) 选择“ FRONT 面作为草绘平面，选取“ RIGHT 面作为参考平面，参考方向为向顶”，如图 3-77 所示。单击【草绘】进入草绘环境；图 3-77 “草绘”对话框(3) 在工具栏内单击按钮，在绘图区单击选取分度圆曲线，如图 单击按钮，完成草图的绘制；图 3-78 选取分度圆曲线(4) 在“拉伸”特征定义操控面板内单击选取“曲面”按钮、“拉伸到指定深度”按钮，在拉伸深度文本框内输入深度值为B,如图 3-79 所示。回车后系统提示是否添加特征关系，单击 “

14、是”；图 3-79 “拉伸”定义面板(5)拉伸深度自动调整到用户设置的参数B 的值，在 “拉伸”特征定义操控面板内单击 按钮，完成分度圆曲面的创建，完成后的分度圆曲面如图 3-80 所示。图 3-80 分度圆拉伸特征(6) 将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击分度圆曲面特征，在弹出的快 捷菜单中单击 “编辑”；( 7)在主菜单上单击“工具”7“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示分度圆厚度尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的 关系式为：/* 分度圆曲面宽度关系式 D8=b完成后的“关系”对话框如图 3-81 所示，在“关系”对话框内单击【确

15、定】完成 添加关系式；图 3-81 “关系”对话框7创建投影曲线这一步首先在“RIGHT面创建一个斜直线，然后将这个曲线投影到分度圆曲面3-78 所示。在工具栏内上。(1)在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框；(2)选择“ RIGHT面作为草绘平面，选取“TOP面作为参考平面，参考方向为向“右”，如图 3-82 所示。单击【草绘】进入草绘环境；图 3-82 “草绘对话框( 3 )绘制如图 3-83 所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；图 3-83 绘制二维草图( 4 )将关系式添加到“关系对话框，在模型树中右键单击刚刚的草绘特征，在弹出的快 捷菜单中单击“编辑；(5)在主

16、菜单上单击“工具”7“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示直线相关的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系对话框中，输入的 关系式为：D11=betaD63=b 完成后的“关系对话框如图 3-84 所示，在“关系对话框内单击【确定】完成添加关系式；图 3-84 “关系对话框( 6)单击选取刚刚草绘的曲线，在主菜单上依次单击“编辑7“投影，系统弹出“投影曲线操控面板，如图 3-85 所示；图 3-85 “投影曲线定义面板( 7)在绘图区单击选取分度圆的曲面作为投影参照，如图3-86 所示。在“投影曲线定义面板上单击按钮，完成投影曲线的创建。图 3-86 选取曲面参照8创建扫

17、描混合截面(1) 在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘定义对话框；(2) 选择“ FRONT 面作为草绘平面， 选取“ RIGHT 面作为参考平面， 参考方向为向 “顶”， 如图 3-87所示。单击【草绘】进入草绘环境；图 3-87 “草绘”对话框(3) 以已经创建的渐开线为基础，在工具栏内单击按钮，系统弹出“类型”单选框，如图3-88 所示，单击选取“环”，绘制如图 3-89 所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完 成草图的绘制；图 3-88 “类型”单选框图 3-89 绘制二维草图(4)将圆角尺寸添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击刚刚草绘的截面，在弹出的 快捷菜单中单击 “编辑”；(5

18、)在主菜单上单击 “工具”7“关系”， 系统弹出“关系”对话框。 此时系统显示截面圆角的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的 关系式为：/* 截面圆角半径关系式if hax=1D14=0.38*mnendifif hax1D14=0.46*mnendif完成后的“关系”对话框如图 3-90 所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成 添加关系式；图 3-90 “关系”对话框( 6)下面在齿根圆的另一个端面上创建相应的截面，然后将截面旋转到相应位置。在主菜 单上依次单击 “编辑”7“特征操作”，系统弹出“特征”菜单管理器，如图3-91 所示；图 3-91 “特征”

19、菜单管理器( 7)在“特征”菜单管理器上依次单击“复制”7“完成”，系统弹出“复制特征”菜单管理器。在“复制特征菜单管理器”上依次单击“移动”7“完成”，系统弹出“选取特征”菜单管理器，如图 3-92 所示；图 3-92 “选取特征”菜单管理器( 8)在绘图区单击选取上一步创建的截面特征，在“选取特征”菜单管理器上单击“完成”，系统弹出“移动特征”菜单管理器，如图 3-93 所示；图 3-93 移动特征”菜单管理器( 9)在“移动特征”菜单管理器上单击“平移”，系统弹出“选取方向”菜单管理器，如图 3-94 所示；图 3-94 “选取方向”菜单管理器(10)在“选取方向”菜单管理器中单击选取“

20、曲线/边/轴”，然后在绘图区单击选取齿根圆的端面作为参照，如图3-95 所示。系统弹出“方向”菜单管理器，单击“正向”；图 3-95 选取参照平面b,系统提示是否添加关系式，单击 “完成移动”，在“组可变尺寸”菜单管理器 r“组元素”对话框中单击【确定】，在“特征”菜单管理 ，完成后的截面如图3-96 所示；图 3-96 完成后的截面(12)将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击刚刚的复制特征，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；(13 )在主菜单上单击“工具”7“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示两个截面的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的

21、 关系式为：D15=b完成后的“关系”对话框如图3-97 所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关系式；图 3-97 “关系”对话框(14)旋转复制上一步复制的截面，在主菜单上依次单击“编辑”7“特征操作”，系统弹出“特征”菜单管理器，如图3-98 所示；图 3-98 “特征”菜单管理器(15)在“特征”菜单管理器上依次单击“复制”7“完成”，系统弹出“复制特征”菜单管理器。在“复制特征菜单管理器”上依次单击“移动”7“完成”，系统弹出“选取特征”菜单管理器，如图3-99 所示；图 3-99 “选取特征”菜单管理器(16) 在绘图区单击选取上一步创建的复制截面特征，在“选取特征”菜单管理

22、器上单击“完成”，系统弹出“移动特征”菜单管理器，如图3-100 所示；图 3-100 “移动特征”菜单管理器(17)在“移动特征”菜单管理器上单击“旋转”，系统弹出“选取方向”菜单管理器，如图 3-101 所示；(11 )系统提示输入偏移距离，输入偏移距离为“是”，在“一 中单击“完成” 器中单击“确定” 移动特征取菜单管理器中单击 ，照平后 ，-完成特征的复图 3-101 “选取方向”菜单管理器(18)在“选取方向”菜单管理器中单击选取“曲线/边/轴”，然后在绘图区单击选取齿根圆的中心轴作为参照，如图3-102 所示。系统弹出“方向”菜单管理器，单击“反向”图 3-102 选取参照轴(19

23、 )系统提示输入旋转角度，输入旋转角度为asin(2*b*tan(beta/d)” ,系统提示是否添加关系式，单击“是”，在“移动特征”菜单管理器中单击“完成移动”，在“组可变尺寸”菜单管理器中单击“完成”，在随后弹出的“组元素”参对话框中单击【确定】，在“特征”菜单管理器中单击“确定”，完成特征的复血照成后的截面如图3-103 所示；-(21 )在主菜单上单击“工具关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示旋转角度的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的 关系式为：D22=asi n(2*b*ta n(beta/d)完成后的“关系”对话框如图3-104 所示

24、，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关系式；图 3-104 “关系”对话框9.创建第一个轮齿特征(1)在主菜单上依次单击 控面板，如图 3-105 所示;图 3-105 “扫描混合”特征定义面板(2)在“扫描混合”特征定义操控面板内单击“参照”菜单，系统弹出“参照”对话框，如图 3-106 所示；图 3-106 “参照”对话框(3)在“参照”对话框的“剖面控制”文本框内单击选取“垂直于轨迹”，在“水平/垂直控制”文本框内输入“垂直于曲面”，如图 3-106 所示；(4)在绘图区单击选取分度圆上的投影曲线作为扫描混合的扫引线，如图3-107 所示;图打选取扫引线(5)在“扫描混合”线征定义操

25、控面板上单击“剖面”菜单，系统弹出 话框，在第一项下拉菜“正向”；(20)旋转角度尺寸添加到“关系”在弹出的快捷菜单图 3-1(话框,编辑”；3旋转复制截面在模型树中右键单击刚刚旋转复制的截面,“插入扫描混合”，系统弹出“扫描混合”特征定义操“剖面”定义单中选取“所选截面”，如图 3-108 所示;图 3-108 “剖面”定义对话框（6 ）在绘图区单击选取如图 3-109 所示的截面作为第一个扫描混合截面;厂单击选取第金 3-109 选取第一个截面（7）在如图 3-一个截所示的“剖面”定义对话框内单击“插入”，在“剖面”列表框内显L _ , , ,示“剖面 2”。在绘图区单击选取另一个截面，如

26、图注意两个截面上扫描混合起始点的一致性，修改起始点的方法二个在取示的“剖面”对话框内单击“细节”，系统弹出如图 3-112 所示的“链”对话框;图 3-111 “剖面”对话框图 3-112“链”对话框图 3-113 “选项”选项卡（8）在“选项”选项卡内单击选取“终点”文本框，如图 3-113 所示，然后在绘图区单击 选取起始点图 3-110 选取第二个截3-111 所(9) 在“扫描混合”特征定义操控面板内单击按钮，完成第一个轮齿的创建，完成后的特 征如图3-114 所示；图 3-114 完成后的轮齿特征10.阵列轮齿为了阵列轮齿特征，首先对创建完成的第一个轮齿特征进行“复制”、“旋转”操作

27、，从而创建第二个轮齿特征，对第二个轮齿进行阵列。(1)首先单击选取已经创建好的轮齿，然后在主菜单上依次单击“编辑”7“复制”，然后再次依次单击“编辑”7“选择性粘贴”，系统弹出“选择性粘贴”复选框，如图3-115 所示；图 3-115 “选择性粘贴”复选框(2)勾选复选框的前两项，如图3-115 所示，单击【确定】，系统弹出“选择性粘贴”定义操控面板；(3) 在“选择性粘贴”定义面板内选取按钮，在文本框输入旋转角度为3-116 所示。系统提示是否添加关系，单击“是”；图 3-116 “选择性粘贴”定义面板(4)在绘图区单击选取齿根圆的中心轴作为旋转轴，如图3-117 所示。在“选择性粘贴”定义

28、操控面板内单击按钮，完成第二个轮齿的创建；图 3-117 选取旋转中心轴(5 )将旋转角度关系式取旋到“关系”对话框。在模型树中右键单击第二个轮齿特征，在弹出的快捷菜单中单击中心轴编辑”；k_ _-(6)在主菜单上单击“工具 个轮齿夹角的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：/*第二个轮齿的旋转角度D4 仁 360/z完成后的“关系”对话框如图3-118 所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关系式；图 3-118 “关系”对话框360/z ”，如图关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示两(7 )在模型树中单击刚刚创建的第二个轮齿特征，在工

29、具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击 “编辑”7“阵列”，系统弹出“阵列”定义操控面板，如图3-119 所示;图 3-119 “阵列”特征定义面板(8 )在“阵列”特征定义面板内单击“轴”阵列，在绘图区单击选取齿根圆的中心轴作为阵列参照，输入阵列个数为“24”，偏移角度为“ 14.4 ”度，在“阵列”定义操控面板单击按钮，完成阵列特征的创建；(9)将阵列参数添加到“关系”对话框。在模型树中右键单击阵列特征，在弹出的快捷菜 单中单击“编辑”；(10 )在主菜单上单击“工具”7“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示阵列参数尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输

30、入的关 系式为：/*阵列关系式D58=360/zP61= z-1完成后的“关系”对话框如图3-120 所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关系式；图 3-120 “关系”对话框(11)在工具栏上单击重生按钮，或者依次在主菜单上单击“编辑”7“再生”，完成所有轮齿的创建，完成后的齿轮如图3-121 所示。图 3-121 完成后的齿轮版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理。版权为潘宏亮个人所有This article in eludes some parts, in cludi ng text,pictures, and desig n. Copyright is Pan Hon glia ngs pers onal ownership.用户可将本文的内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非