Pro/E創建標準直齒輪的設計過程?

齒輪傳動是最重要的機械傳動之一。齒輪零件具有傳動效率高、傳動比穩定、結構緊湊等優點。因而齒輪零件應用廣泛,同時齒輪零件的結構形式也多種多樣。根據齒廓的發生線不同,齒輪可以分為漸開線齒輪和圓弧齒輪。根據齒輪的結構形式的不同,齒輪又可以分為直齒輪、斜齒輪和錐齒輪等。

工具/原料

Pro/E設計軟件

方法/步驟

漸開線是由一條線段繞齒輪基圓旋轉形成的曲線。漸開線的幾何分析如圖3-1所示。線段s繞圓弧旋轉,其一端點A劃過的一條軌跡即為漸開線。圖中點(x1,y1)的座標為:x1=r*cos(ang),y1=r*sin(ang) 。(其中r為圓半徑,ang為圖示角度)

對於Pro/E關係式,系統存在一個變量t,t的變化範圍是0~1。從而可以通過(x1,y1)建立(x,y)的座標,即為漸開線的方程。

ang=t*90

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

以上為定義在xy平面上的漸開線方程,可通過修改x,y,z的座標關係來定義在其它面上的方程,在此不再重複。

直齒輪的建模分析(如圖3-2所示):

(1)創建齒輪的基本圓

這一步用草繪曲線的方法,創建齒輪的基本圓,包括齒頂圓、基圓、分度圓、齒根圓。並且用事先設置好的參數來控制圓的大小。

(2)創建漸開線

用從方程來生成漸開線的方法,創建漸開線,本章的第一小節分析了漸開線方程的相關知識。

(3)鏡像漸開線

首先創建一個用於鏡像的平面,然後通過該平面,鏡像第2步創建的漸開線,並且用關係式來控制鏡像平面的角度。

(4)拉伸形成實體

拉伸創建實體,包括齒輪的齒根圓實體和齒輪的一個齒形實體。這一步是創建齒輪的關鍵步驟。

(5)陣列輪齒

將上一步創建的輪齒進行陣列,完成齒輪的基本外形。這一步同樣需要加入關係式來控制齒輪的生成。

(6)創建其它特徵

創建齒輪的中間孔、鍵槽、小孔等特徵,並且用參數和關係式來控制相關的尺寸。

注意事項

用從方程來生成漸開線的方法,創建漸開線,本章的第一小節分析了漸開線方程的相關知識。

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