本帖最后由 sunemy 于 2014-1-22 23:20 编辑
原题链接:https://www.icax.org/forum.php?mo ... %3D81%26typeid%3D81
声明1:本题的解法笔者本人都不清楚是否正确,因出本题不得不出教程,所以题目背后备注“不确定是否正确”。作为一种参考思路吧,欢迎大家拍砖。
声明2:理解本题需要有一定的PROE功能命令知识点,比如:草绘中“构建线”的作用,草绘中“参照-剖面”的含义,草绘中样条周长尺寸的转化,变扫的用法, trajpar函数的含义,“length:FID_GEAR1”的含义,分析-可行性/优化功能等等。如果不明白可以先在论坛教程找寻答案或问度娘。笔者在这里不再赘述。
此题跟以前的一些凸轮题解题思路上有相似之处,但还是有一些不同。 以下是解题的一些基本思路: A.凸轮与其他零件配合运动时允许有相对移动,但齿轮配合运动不允许,大小齿轮的线速度必须相同。 B.按照题意,很明显,大齿轮转1圈,小齿轮转1.5圈,即大小齿轮的转圈数比值为2:3,但这只是最终结果,并不意味这大小齿轮的角速度比值为2:3。实际上假设小齿轮全程匀速运动,大齿轮在某些段是变速运动的,这也就是为什么叫“差动”齿轮。 C.无论大小齿轮怎么转,其两者的中心距是不变的,这是解题的关键点。
解法一: 1. 先按题意草绘小齿轮,右下角的65.92(即为后来求解的中心距,可以先随意设置一值,比如70),如何求解后面再解释。
file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg
2. 方便起见,绘制1/6段大齿轮,按照镜像加阵列后即为整圈,故绘制60°圆弧,做变扫轨迹。按解题思路B可知,大齿轮转1/6段,小齿轮转1/4圈(即90度)这在后面步骤7的变扫中会体现。
file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg
3. 先复制小齿轮的草绘曲线为“逼近”,再转90度,升高50做选择性复制,用作下次扫略的草绘。中心高度50可为任意值。 file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.jpg file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.jpg file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.jpg
4. 利用步骤2建立的轨迹和步骤3建立的草绘进行曲面扫略 file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image011.png
5. 建立一个长度测量特征,测量步骤1建立的小齿轮全长,建立一个参数aa=length:FID_GEAR1,后面做引用(采取这种方法,可以防止一些数据四舍五入后不准确,当然设置里绝对精度也要设置高一些)。 file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.jpg file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image015.jpg
file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.png
file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.jpg
6. 建立大齿轮的中心基准轴(附件里是top与right面相交出来),为后面的变扫做基准用。
file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.jpg
7. 现在是做最重要的一步了,变扫 file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image022.jpg 也以步骤2建立的圆弧为轨迹
(1). 进入草绘,选择步骤4建立的扫略面做参照,注意参照里选剖面,否则不会随形变扫,再将步骤6建立的基准轴作为参照选上。 file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image024.jpg
(2). 点击“使用边”-单一 file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image025.png
(3). 为准确选择用右键-从列表中拾取,右键点击图示轮廓线,选择刚才(1)里做的参照“侧影投影:曲面XX” file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image027.jpg
(4). 建立斜线1(转化为构建),端点1头固定在轨迹的X轴上(尺寸50对应步骤3中的中心高度50),另一头固定在(3)中的“使用边”上。此边转圈时的长度,即为小齿轮转圈时圆心到接触点的长度,拿中心距减去此长度,即为大齿轮转圈时的圆心到接触点的长度。 file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image029.jpg
(5). 建立构建线2和直线3,让构建线2的长度等于斜线1。而基准轴到轨迹X轴即为两者的中心距,所以大齿轮的形状就由直线3变扫获得。 file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image031.jpg 转化为“构建” file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image033.jpg file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image035.jpg
(6). 利用斜线3来裁剪(3)中建立的使用边 file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image037.jpg
(7). 将使用边中的样条转化为周长尺寸,变量为角度。建立关系式:sd28 = (trajpar+1)*aa/4,应为aa为小齿轮转1圈的周长,trajpar*aa/4即为1/4的小齿轮周长,即小齿轮转过90度所走的线距离,至于为什么要+1是因为不使得样条长度等于零而导致特征失败。 这里的关键是要理解为什么要拿周长做关系式而不是拿角度,因为两齿轮运动时不变的线速度,而不是角速度。所以拿角度做关系式是错误的。 file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image039.jpg file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image041.jpg
(8). 因为样条线无法转为构建线,要在样条线与直线3之间建立2调辅助线,以便变扫曲面命令能够进行下去。 file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image043.jpg
(9). 最终效果 file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image045.jpg
8. 1变2,2变3,三头六臂就这样长出来了,然后合并合并。。。 file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image047.jpg file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image049.jpg file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image051.jpg
9. 同步骤5那样炮制齿轮2的测量长度特征 file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image053.jpg
10. 以步骤9中建立的大齿轮周长等于小齿轮周长的3/2为目标值(168.1582*3/2=252.2373),步骤一中建立的中心距为变量,进行可行性求解。此值笔者求得为:65.9249。 file:///F:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image055.jpg
11. 动画笔者暂没有想到办法做出来,即使做出来的也是双齿轮匀速运动,并不符合线速度相等的实际情况。
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