proe Wildfire漸開線圓柱齒輪幾何模型的建立

2013-08-06 by:proe培訓中心來源:仿真在線

0 引言
漸開線齒輪是一種重要的機械零件,被廣泛地應用在機床、車輛、船舶和航空器的傳動裝置中。近年來隨著CAD/CAE/CAM/CAPP技術的迅速發(fā)展。使用計算機對齒輪進行設計與分析已經(jīng)成為一種重要的研究手段。因此如何精確構造漸開線圓柱齒輪是研究工程實際問題的基礎。本文以proeNGINEER為建模工具詳細闡述了漸開線圓柱齒輪的建模過程,為工程上解決關于齒輪問題的強度剛度計算具有指導意義。
1 漸開線圓柱齒輪模型的創(chuàng)建過程
1.1 漸開線方程
如圖1所示.當用直角坐標系來表示漸開線時。其方程為

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式中 u=tan(ak)——漸開線任一點k的滾動角;
     ak——漸開線在點k的壓力角;
     rb——基園半徑。
    齒數(shù)/個                       25
    模數(shù)/mm                       3
    壓力角/                       20
    齒寬/mm                       10
    齒頂高系數(shù)                       1
    齒根高系數(shù)。                       1.25
    分度圓直徑/mm                       75
    齒頂圓直徑/mm                       81
    齒根網(wǎng)直徑/mm                       67.5
    基圓直徑/mm                       70.477
1.2.2 建立漸開線
    插入基準曲線按鈕,彈出菜單管理器,選擇“從方程”,單擊完成,彈出窗體,選取坐標系PRT-CSYS-DEF,坐標系類型定義選擇笛卡兒坐標系:定義方程,在彈出的記事本中輸入以下漸開線方程并保存。

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在“曲線:從方程”窗口單擊確定。

1.2.3 創(chuàng)建齒形曲線
選取FRONT面為草繪平面,參照平面為RIGHT,繪制如圖4所示,生成齒形曲線。
具體過程:創(chuàng)建齒頂圓,分度圓,齒根圓,基圓曲線。利用漸開線與分度圓的交點處創(chuàng)建基準點PNT0,在TOP面和RIGHT面相交處創(chuàng)建-基準軸A-l。再利用所創(chuàng)建的基準點PNTO和基準軸線A-1創(chuàng)建基準平面DTMl。對于標準齒輪,在分度圓上的齒寬和齒槽寬相等,因此對應的圓周角也相等,其值為360/(2xZ),要創(chuàng)建齒廓的另一條漸開線,可將已知的漸開線進行鏡像,鏡像平面應該是某個輪齒的對稱面。這個對稱面DTM2可以通過DTMl繞A-l軸旋轉(zhuǎn)360/(2xZ)=3.6得到。單擊鏡像工具按鈕,選擇DTM2為鏡像平面,得到第2條漸開線。

1.2.4 創(chuàng)建漸開線圓柱齒輪實體齒形
在“拉伸”操控面板設置好拉伸方向。拉伸方式,拉伸深度為10mm,得到第一個齒輪。如圖5所示用環(huán)形陣列復制實體齒形。用拉伸、去除材料、倒角等命令完成齒輪造型。

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