Pro/E参数化渐开线标准齿轮建模方法

sunwei.shen

              Pro/E参数化渐开线直齿标准齿轮建模方法

1．建模前须知：(由于图片放在网络相册上,若然看不到图片请手动点击查看)
  A．关于渐开线圆柱座标方程的推导，请看我的Blog：
https://sunwei-sunwei.blogspot.com/2006/12/proe.html
  B．标准化的齿轮齿形是以齿数、模数、压力角来定义的。
  C．在已知齿数N、模数M、压力角A的前提下，其与分度圆半径Rp、齿顶圆半径Ra、齿根圆半径Rd、基圆半径Rb有以下关系:
    a)  Rp=N*M/2
    b)  Ra=Rp+1*M
    c)  Rd=Rp-1 *M-0.25*M        0.25为GB修正系数  
    d)  Rb=Rp*COS(A)                 A为十进制角度

2．
a)  新建Part文件名为Spur_Gear。
b)  Program => Edit Design
    在INPUT与END INPUT之间插入如下语句：（红色部分）
INPUT
TOOTH_NUMBER NUMBER                   加入齿数参数
"Enter the number of teeth: "             提示输入齿数
MODULE NUMBER                               加入模数参数
"Enter the module: "                          提示输入模数
PRESSURE_ANGLE NUMBER                  加入压力角参数
"Enter the pressure angle: "                提示输入压力角
FACE_WIDTH NUMBER                        加入齿厚参数
"Enter the face width: "                      提示输入齿厚
END INPUT

    在RELATIONS与END RELATIONS之间插入如下语句：（红色部分）
RELATIONS
PITCH_RAD = TOOTH_NUMBER*MODULE/2               即Rp=N*M/2
ADDENDUM_RAD = PITCH_RAD+1*MODULE              即Ra=Rp+1*M
DEDENDUM_RAD = PITCH_RAD-1.25*MODULE          即Rd=Rp-1 *M-0.25*M
BASE_RAD = PITCH_RAD*COS(PRESSURE_ANGLE)    即Rb=Rp*COS(A)
END RELATIONS

     保存退出，系统提问：是否要将所做的修改体现到模型中？回答YES
     Enter => Select All / Done Sel
     输入齿数：   20
     输入模数：   0.5
     输入压力角： 20
     输入齿厚：   1.5

3．
a)  Frature => Creat => Surface => New => Exturde/Done => Both Side/Cappend Ends/Done
     绘图平面选Front基准，Top参考面选Top基准，进入草绘画一圆，标注直径加入关系
     sd#= ADDENDUM_RAD*2  其中sd#为标注半径尺寸号，示图而定。

拉伸深度为Build，输入任意数值。OK
Modify =>选择该拉伸特征，修改深度尺寸为FACE_WIDTH

     Regenerate => Current Vals
b)  Frature => Creat => Surface => New => Exturde/Done => Both Side/Open Ends/Done
     绘图平面选Front基准，Top参考面选Top基准，进入草绘画一圆，标注直径加入关系
     sd#= PITCH_RAD *2
     两个方向深度为Up To Surface，分别选择步骤 3.a 的两个端面。
c)  Frature => Creat => Surface => New => Exturde/Done => Both Side/Open Ends/Done
     绘图平面选Front基准，Top参考面选Top基准，进入草绘画一圆，标注直径加入关系
     sd#= DEDENDUM_RAD *2
     两个方向深度为Up To Surface，分别选择步骤 3.a 的两个端面。
d) 为方便直观，本人将特征重命名了


4.  Insert => Datum => Curve => From Equation/Done =>选择PRT_CSYS_DEF座标 => Cylindrical
     在弹出的记事本中写入以下红色内容：
      A=t*sqrt(ADDENDUM_RAD^2-BASE_RAD^2)/BASE_RAD/pi*180
      r=BASE_RAD*sqrt(1+(A*pi/180)^2)
      theta=A-atan(A*pi/180)-(sqrt(PITCH_RAD^2-BASE_RAD^2)/BASE_RAD/pi*180-PRESSURE_ANGLE)+270/TOOTH_NUMBER
      z=0
     保存退出，OK。即可建出一标准渐开线。
此方程的推导请看我的Blog：https://sunwei-sunwei.blogspot.com/2006/12/proe.html

5.
a) 通过渐开线的起点，垂直于渐开线创建基准平面，如下图所示：

b)  Frature => Creat => Surface => Transfrom => Mirror/Copy/Done以步骤 5.a 的基准平面镜像步骤4 的渐开线
c)  Insert => Datum => Curve => Composite/Done => Approximate/Done用逼近合并步骤4和步骤 5.b 两条曲线

6.   Frature => Creat => Surface => New => Exturde/Done => Both Side/Open Ends/Done
      绘图平面选Front基准，Top参考面选Top基准，进入草绘使用步骤 5.c 曲线的边

      两个方向深度为Up To Surface，分别选择步骤 3.a 的两个端面。
7.
a)  Insert => Datum => Plane 通过轴A1与Top基准平面成一夹角创建齿形对称基准平面，角度值暂为任意。
b)  Modify =>选择 7.a 基准特征，修改角度尺寸为180/TOOTH_NUMBER，如下图：

     Regenerate => Current Vals
c)  Frature => Creat => Surface => Transfrom => Mirror/Copy/Done以步骤 7.a 的基准平面镜像步骤6 的齿面
d)  Frature => Creat => Surface => Merge 将两个齿面(步骤6、步骤7.c )与齿根圆(步骤 3.c )
    合并成一个Quilt Sufrace

e)  Frature => Creat => Surface => New => Fillet/Done => Simple/Done 倒出圆角R，很多公司习惯该R值：
     R = PI*MODULE/8，本人无法查证，暂且照搬该值。与之前步骤一样修改R尺寸为PI*MODULE/8，如下图：


8.
    a)  Frature => Creat => Surface => Transfrom => Move/Copy/Done => Rotate => Crv/Edg/Axis =>选择A1轴为旋转轴，在旋转角度值内写入360/TOOTH_NUMBER，系统提示是否加入关系，回答YES。
    b)  Feature => Pattern => Varying/Done 选择步骤 8.a 的曲面，点选角度尺寸为阵列驱动尺寸，在增量值内暂写入30 => Done => 阵列数量暂写为 5 => Done。
    c)  Relations 加入以下关系式(#为尺寸号，视图而定) :
D# = 360/TOOTH_NUMBER
P# = TOOTH_NUMBER-1
    OK退出

    d)  Regenerate => Current Vals即可生成所有齿形
    e)  Frature => Creat => Surface => Merge将齿顶圆（步骤3.a）与第一个齿面合并，接着与阵列的第一个齿面合并。结果如图：


    f)  模型树中选中上一步的Merge特征，右键单击，选择Pattern，即可用参考阵列合并所有的齿面。


9. Feature => Creat => Protrusion Use => Quilt/Solid/Done 生成整个齿轮实体。

10．修改齿轮参数时：Regenerate => Select All => Done Sel 根据提示输入各值即可。


        其实用此曲面做出的齿轮夹Part文件比直接用实体做出的小得多。原因是直接用实体生成的每一个齿形都会有大量参照的。还有步骤3.b所做的圆柱曲面为分度圆，可以省略，但为方便以后做装配，所以还是加上的好。Thanks！

                                                                                                2006-11-25  10:13
                                                                                                Sunwei

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