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一种建立Pro/E Wildfire渐开线圆柱齿轮几何模型的方法

时间:2011-02-24 09:39:26 来源:

   1 渐开线圆柱齿轮模型的创建过程

  1.1 渐开线方程

  如图1所示.当用直角坐标系来表示渐开线时。其方程为

  

  式中 u=tan(ak)——渐开线任一点k的滚动角;

  ak——渐开线在点k的压力角;

  rb——基园半径。

  

  图1 渐开线坐标系

  齿数/个 25

  模数/mm 3

  压力角/ 20

  齿宽/mm 10

  齿顶高系数 1

  齿根高系数。 1.25

  分度圆直径/mm 75

  齿顶圆直径/mm 81

  齿根网直径/mm 67.5

  基圆直径/mm 70.477

  1.2.2 建立渐开线

  插入基准曲线按钮,弹出菜单管理器,选择“从方程”,单击完成,弹出窗体,选取坐标系PRT-CSYS-DEF,坐标系类型定义选择笛卡儿坐标系:定义方程,在弹出的记事本中输入以下渐开线方程并保存。

  

  在“曲线:从方程”窗口单击确定,创建的渐开线如图2所示。

  

  图2 渐开线

  1.2.3 创建齿形曲线

  选取FRONT面为草绘平面,参照平面为RIGHT,绘制如图4所示,生成齿形曲线。

  具体过程:创建齿顶圆,分度圆,齿根圆,基圆曲线。利用渐开线与分度圆的交点处创建基准点PNT0,在TOP面和RIGHT面相交处创建-基准轴A-l。再利用所创建的基准点PNTO和基准轴线A-1创建基准平面DTMl。对于标准齿轮,在分度圆上的齿宽和齿槽宽相等,因此对应的圆周角也相等,其值为360/(2xZ),要创建齿廓的另一条渐开线,可将已知的渐开线进行镜像,镜像平面应该是某个轮齿的对称面。这个对称面DTM2可以通过DTMl绕A-l轴旋转360/(2xZ)=3.6得到。单击镜像工具按钮,选择DTM2为镜像平面,得到第2条渐开线,如图3所示。剪掉多余部分形成齿形曲线如图4所示。

  

  图3 镜像渐开线

  1.2.4 创建渐开线圆柱齿轮实体齿形

  在“拉伸”操控面板设置好拉伸方向。拉伸方式,拉伸深度为10mm,得到第一个齿轮。如图5所示用环形阵列复制实体齿形如图6所示。用拉伸、去除材料、倒角等命令完成齿轮造型如图7所示。

     JPG

  

  2 结语

  本文基于Pro/ENGINEER平台实现了渐开线圆柱齿轮实体的精确化建模,解决了齿廓造型的难题。可大大提高设计速度和造型的精度,具有广泛的应用价值。