作者:无维网lm2000i
(一)参数定义
(二) 在Top面上做从小到大的4个圆(圆心点位于默认坐标系原点),直径为任意值。生成后修改各圆直径尺寸名为(从小到大)Df、DB、D、Da,加入关系:
Alpha_t=atan(tan(Alpha_n)/cos(Beta)) Ha=(Ha_n+X_n)*M_n Hf=(Ha_n+C_n-X_n)*M_n D=Z*M_n/cos(Beta) Db=D*cos(Alpha_t) Da=D+2*Ha Df=D-2*Hf 注:当然这里也可不改名,而在关系式中采用系统默认标注名称(如d1、d2...),将关系式中的“Df、DB、D、Da”用“d1、d2…”代替。改名的方法为:退出草绘----点选草图----编缉----点选标注----右键属性----尺寸文本----名称栏填新名称 (三)以默认坐标系为参考,偏移类型为“圆柱”,建立用户坐标系原点CS0。此步的目的在于后面优化(步5)时,能够旋转步4所做的渐开线齿形,使DTM2能与FRONT重合。
选坐标系CS0,用笛卡尔坐标,作齿形线(渐开线): Rb=Db/2 theta=t*45 x= Rb*cos(theta)+ Rb*sin(theta)*theta*pi/180 y=0 z= Rb*sin(theta)- Rb*cos(theta)*theta*pi/180
注:笛卡尔坐标系渐开线方式程式为
其中:theta为渐开线在K点的滚动角。因此,上面关系式theta=t*45中的45是可以改的,其实就是控制上图中AB的弧长。 (四)过Front/Right,作基准轴A_1;以渐开线与分度圆交点,作基准点PNT0;过轴A_1与PNT0做基准面DTM1。
过轴A_1、与DTM1成任意角度,做基准面DTM2,修改角度尺寸名字为Angle,加入关系:Angle=360/(4*Z) ;以DTM2为镜像面,镜像渐开线。
(五)用分析特征使DTM2与FRONT重合。 步骤如下: 5-1 建立分析特征:
5-2 优化使DTM2与FRONT重合
选默认坐标系,用笛卡尔坐标,做分度圆上的螺旋线。许多CAD论坛都是用投影线来代替螺旋线的,理论上是不对的,可以参看齿轮齿廓的形成原理。 x=D*cos(t*beta)/2 y=B*t z=Ds*D*sin(t*beta)/2
注:笛卡儿坐标系圆柱螺旋线方程: x = r * cos ( t *(n*360)) y = r * sin ( t *(n*360)) z = B*t 其中r—圆柱螺旋线半径,n—螺旋圈数,B—螺旋线总高 (补充: 1、在圆柱坐标系圆锥螺旋线方程: r=t theta=Alpha+t*(n*360) z=t*H Alpha—在圆柱坐标中起始位置与极轴夹角,n—螺旋圈数,H—螺旋线总高 2、在球坐标系球面螺旋线方程: rho=r theta=t*180 phi=t*360*n r—球半径,n—螺旋圈数,180—整个球(如90就半球了)) 。。。。。。
最后的齿轮全图:
可以验证是否每个垂直于轴心的截面是不是和两端面一样,可以任意截面,验证一丝不差。 最后关系式中的方程如下: Alpha_t=atan(tan(Alpha_n)/cos(Beta)) Ha=(Ha_n+X_N)*M_N Hf=(Ha_n+C_N-X_N)*M_N D=Z*M_N/cos(Beta) DB=D*cos(Alpha_t) DA=D+2*Ha DF=D-2*Hf ANGLE=360/(4*Z) d15=B d40=B p64=z d61=360/z 最后说明:本文采用的pro/e3.0 M020版本建模。Pro/E其它版做法相似,只是界面略有不同。
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参考文献: [1]郭庆.基于Pro/E的渐开线斜齿轮三维参数化设计[J].甘肃:机械研究与应用,2004,12(6):95-96 [2]康焱,颜景润,姚文席,王红军.基于Pro/E的渐开线齿轮精确模型的参数化CAD系统[J].甘肃:机械研究与应用,2005,18(4):107-109. |
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