基于PROE的渐开线齿轮参数化设计.pdf

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1、第l6卷第2期兰州工业高等专科学校学报Vo1．16．NO．22009年4月JournalofLanzhouPolytechnicCollegeApr．．2009文章编号：1009—2269(2009)02-0025-04基于Pro／E的渐开线齿轮参数化设计安美玲(兰州工业高等专科学校机械工程系，甘肃兰州730050)摘要：通过渐开线直齿圆柱齿轮的参数化造型设计，介绍了在Pro／E中进行参数化设计的基本方法与设计步骤，利用Pro／E软件中的Pro／Program模块进行了二次开发，实现了齿轮的参数化设计．关键词：Pro／E,渐开线齿轮；参数化设计中图分类号：TH132．41文献标识码

2、：APro／Engineer是美国PTC公司开发的优秀的三维设计软件，它采用基于特征的参数化技术，具有产品的三维设计、分析、仿真、加工和二次开发等功能．该软件已广泛应用于机械、电子、家电、模具等行业，是目前国内使用最广泛的三维设计软件之一．渐开线齿轮由于具有传动比恒定、受力方向不变、而且易于制造、安装等优点，广泛应用于各种减速器、车辆的变速箱等机械传动装置中，是现代机械中最常见、最具代表性的一种传动件L1]．传统的二维平面设计方式已不能满足CAD／CAM／渐开线的直角坐标方程引．CAE技术的发展，用高级三维设计软件对齿轮的一三维实体进行参数化设计显得非常必要．由于在．㈩计算机上对零

3、件的虚拟模型进行运动学和动力学【OktanaI—a仿真分析以及采用数控机床加工时，零件造型的准确性直接影响分析结果和加工精度．因此，以渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象，实现齿轮的三维frb(cosO+OsinO)(2)参数化设计，其设计思路和方法同样适用于圆锥齿轮及摆线和圆弧等非渐开线齿轮的设计．一渐开线基圆半径；一渐开线发生线在基圆上1设计方法1．1渐开线曲线的生成齿轮参数化设计的关键是渐开线齿廓的创E环境里面方程式中的角度是以角度制来计算*收稿日期：2009—01—09作者简介：安美玲(1964-)，女，甘肃兰州人，副教授．兰州工业高等专科学校学报第16卷的．因此在Pro／E中当要

4、计算theta值时将角度变2)设置参数．换为弧度制，当将theta带入方程参与绘图时，再执行【工具／参数】命令，输入设计参数：模数转换为角度制．利用“方程”绘制渐开线曲线时，应m；齿数z；压力角alpha；齿宽b；齿顶高系数ha将式(1)和式(2)转换成下列相应的表达式．顶隙系数C．渐开线方程的极坐标表达式：3)绘制齿轮的基本圆，并利用关系式控制其r—m*z*cos(alpha)／(2*cos(45*t))大小．theta=tan(45*t)*180／pi一(45*t))草绘大小任意的表示齿根圆、基圆、分度圆和z一0齿顶圆的四个同心圆，然后执行【工具／关系】命渐开线方程的直角坐标表

5、达式：令，在【关系】窗口中输入下列控制它们大小的关r—m*z*cos(alpha)／2系式．theta=t*90do—m*z一2*m*(ha+c)x—r*COS(theta)+r*sin(theta)*theta*d2=m．x-z(pi／180)d1一d2*cos(alpha)y—r*sin(theta)——r*COS(theta)*theta*d3一m*z+2*ha*m(pi／180)4)创建渐开线基准曲线．’Z==0本文在直角坐标系中绘制渐开线曲线，首先1．2设计思路执行【插入／基准曲线】命令，选择【从方程】E落方式创I普通的渐开线直齿圆柱齿轮的设计参数有：建基准曲线，然后选取

6、默认坐标系[PRT—CSYS—模数m、齿数z、压力角alpha、齿顶高系数ha、顶DEFI和【笛卡尔坐标】，在【方程编辑器】记事本窗隙系数C、齿宽b等．这些参数决定了齿轮的齿廓口输入渐开线方程在Pro／E中相应的表达式，如形状和几何尺寸大小．改变设计参数，可改变齿轮图1所示．最后保存、退出记事本，完成渐开线曲的形状和尺寸，实现齿轮的参数化设计．因此在齿线的绘制．轮建模过程中，将齿轮的几何参数和设计参数加以关联，每个特征的尺寸都由关系式约束，完成齿轮的参数化建模．模型完成后，通过输入不同的模数、齿数、压力角等设计参数可得到相应的齿轮模Z型，实现齿轮的参数化设计．中心在原点Pro／E提

7、供了用于进行参数化设计的开发工x-^。COS‘t·360，-4·sin‘t·360)具“参数”、建立参数间关系式的“关系”工具、创建Z-口复杂曲线的“方程编辑器”以及对Pro／E软件进行r=pl-z·c0s(a1pha)，2theta·t*90二次开发的Pro／Program功能．因此应用Pro／Ex。r~C05(theta)+FmsiR‘thetal-theta·‘pi，18I)。rwsin(theta)一r'mcos(theta)mtheta*(ptll8●)来进