锥齿轮的参数创建.doc
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1、3.3锥齿轮的创建锥齿轮在机械工业中有着广泛的应用,它用来实现两相交轴之间的传动,两轴的相交角一般采用90度。锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上,轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小,本节将介绍参数化设计锥齿轮的过程。3.3.1锥齿轮的建模分析与本章先前介绍的齿轮的建模过程相比较,锥齿轮的建模更为复杂。参数化设计锥齿轮的过程中应用了大量的参数与关系式。锥齿轮建模分析(如图3-122所示):(1)输入关系式、绘制创建锥齿轮所需的基本曲线(2)创建渐开线(3)创建齿根圆锥(4)创建第一个轮齿(5)阵列轮齿图3-122锥齿轮建模分析3.3.2锥齿轮的建模过程1输入基本参数和关系式(1)单击,在新建对话框中输
2、入文件名conic_gear,然后单击;(2)在主菜单上单击 “工具” “参数”,系统弹出“参数”对话框,如图3-123所示;图3-123 “参数”对话框(3)在“参数”对话框内单击按钮,可以看到“参数”对话框增加了一行,依次输入新参数的名称、值、和说明等。需要输入的参数如表3-3所示;名称值说明名称值说明M2.5 模数DELTA_分锥角Z24齿数DELTA_A_顶锥角Z_D45大齿轮齿数DELTA_B_基锥角ALPHA20压力角DELTA_F_根锥角B20齿宽HB_齿基高HAX1齿顶高系数RX_锥距CX0.25顶隙系数THETA_A_齿顶角HA_齿顶高THETA_B_齿基角HF_齿根高THE
3、TA_F_齿根角H_全齿高BA_齿顶宽D_分度圆直径BB_齿基宽DB_基圆直径BF_齿根宽DA_齿顶圆直径X0变位系数DF_齿根圆直径表3-3 创建齿轮参数注意:表3-3中未填的参数值,表示是由系统通过关系式将自动生成的尺寸,用户无需指定。(4)在主菜单上依次单击 “工具” “关系”,系统弹出“关系”对话框;(5)在“关系”对话框内输入齿轮的基本关系式。由这些关系式,系统便会自动生成表3-4所示的未指定参数的值,完成后的“关系”对话框如图3-124所示;图3-124“关系”对话框2创建基本曲线(1)创建基准平面。在工具栏内单击按钮,或者依次在主菜单上单击 “插入” “模型基准” “平面”。系统
4、弹出“基准平面”对话框,按如图3-125的设置创建基准平面“DTM1”;图3-125“基准平面”对话框(2)在“基准平面”对话框的偏移项内输入偏移距离为“d/(2*tan(delta)”,单击【确定】完成。(3)将偏移距离添加到“关系”对话框,在主菜单上依次单击 “工具” “关系”,在弹出的“关系”对话框内添加关系式,如图3-126所示;图3-126“关系”对话框(4)创建基准轴。在工具栏内单击按钮,创建通过“FRONT”面与“RIGHT”面的基准轴“A_1”,如图3-127所示;图3-127“基准轴”对话框(5)草绘曲线。在工具栏内单击按钮,选择“FRONT”面作为草绘平面,选取“RIGHT
5、”面作为参考平面,参考方向为向“顶”,如图3-128所示。单击【草绘】进入草绘环境;图3-128“草绘”对话框(6)绘制如图3-129所示的二维草图,标注如图示的尺寸,尺寸大小任意,保证图形的基本外形;图3-129绘制二维草图(7)将尺寸代号添加到“关系”对话框中,在主菜单上依次单击 “工具” “关系”,系统弹出“关系”对话框,添加如图3-130所示的关系式;图3-130“关系”对话框3创建大端齿轮基本圆(1)创建基准平面。在工具栏内单击按钮,或者依次在主菜单上单击 “插入” “模型基准” “平面”。系统弹出“基准平面”对话框,按如图3-131的设置创建基准平面“DTM2”。平面与“FRONT
6、”面为法向关系,并且穿过图3-132所示的“参照曲线1”;图3-131“基准平面”对话框(2)创建基准点。在工具栏内单击按钮,或者依次在主菜单上单击 “插入” “模型基准” “点” “点”。系统弹出“基准点”对话框,创建经过如图3-132所示两条曲线的基准点“PNT1”。参照曲线2参照曲线1图3-132创建基准点完成后的“基准点”对话框如图3-133所示;图3-133“基准点”对话框(3)草绘曲线。在工具栏内单击按钮,选择“DTM2”面作为草绘平面,选取“FRONT”面作为参考平面,参考方向为向“顶”,如图3-134所示。单击【草绘】进入草绘环境;图3-134草绘”对话框(4)绘制如图3-13
7、5所示的二维草图,标注如图示的尺寸,尺寸大小任意,保证图形的基本外形。直线图3-135绘制二维草图注意绘制一条直线,目的是为了在下面的步骤中创建坐标系的方便;(5)添加关系式。将大端齿轮基本圆的关系式添加到“关系”对话框中,在主菜单上依次单击 “工具” “关系”,在弹出的“关系”对话框内添加关系式,如图3-136所示;图3-136“关系”对话框4创建小端齿轮基本圆(1)创建基准平面。在工具栏内单击按钮,或者依次在主菜单上单击 “插入” “模型基准” “平面”。系统弹出“基准平面”对话框,按如图3-137的设置创建基准平面“DTM3”。平面与“FRONT”面为法向关系,并且穿过图3-138所示的
8、“参照曲线1”;图3-137“基准平面”对话框(2)创建基准点。在工具栏内单击按钮,或者依次在主菜单上单击 “插入” “模型基准” “点” “点”。系统弹出“基准点”对话框,创建经过如图3-138所示两条曲线的基准点“PNT2”。参照曲线2参照曲线1 图3-138 创建基准点完成后的“基准点”对话框如图3-139所示;图3-139“基准点”对话框(3)草绘曲线。在工具栏内单击按钮,选择“DTM3”面作为草绘平面,选取“FRONT”面作为参考平面,参考方向为向“左”,如图3-140所示。单击【草绘】进入草绘环境;图3-140“草绘”对话框(4)绘制如图3-141所示的二维草图,标注如图示的尺寸,
9、尺寸大小任意,保证图形的基本外形。直线图3-141绘制二维草图注意绘制一条直线,目的是为了在下面的步骤中创建坐标系的方便;(5)添加关系式。将小端齿轮基本圆的关系式添加到“关系”对话框中,在主菜单上依次单击 “工具” “关系”,在弹出的“关系”对话框内添加关系式,如图3-142所示;图3-142“关系”对话框5创建渐开线(1)创建坐标系CS0。在工具栏内单击按钮,系统弹出“坐标系”对话框,在“原始”选项卡里,单击选取“PNT1”点作为参照。在“坐标系”对话框内打开“定向”选项卡,选取图3-143所示的“曲线1”为y轴的负向参照,“曲线2”为x轴正向参照。曲线2曲线1图3-143创建坐标系完成后
10、的“坐标系”对话框如图3-144所示,单击【确定】完成坐标系CS0 的创建;图3-144“坐标系”对话框(2)创建坐标系CS1。在工具栏内单击按钮,系统弹出“坐标系”对话框,在“原始”选项卡里,单击选取坐标系CS0作为参照。在“坐标系”对话框内打开“定向”选项卡,进行如图3-145所示的设置,单击【确定】完成坐标系CS1的创建。图3-145“坐标系”对话框(3)将坐标系CS1与CS0的关系式添加到“关系”对话框内。在模型树内右键单击坐标系CS1,在弹出的快捷菜单内单击 “编辑”。在主菜单上依次单击 “工具” “关系”,系统弹出“关系”对话框,单击如图3-146所示的尺寸。单击尺寸d38z图3-
11、146添加尺寸关系添加关系式为“D38=360*cos(delta)/(4*z)+180*tan(alpha)/pi-alpha”,完成后的“关系”对话框如图3-147所示;图3-147“关系”对话框(4)创建渐开线。依次在主菜单上单击 “插入” “模型基准” “曲线”,或者在工具栏上单击按钮,系统弹出“曲线选项”菜单管理器,如图3-148所示;图3-148 “曲线选项”菜单管理器(5)在“曲线选项”菜单管理器上依次单击 “从方程” “完成”,弹出“得到坐标系”菜单管理器,如图3-149所示;图3-149“得到坐标系”菜单管理器(6)在绘图区单击选取坐标系CS1作为参照,弹出“设置坐标类型”菜
12、单管理器,如图3-150所示;图3-150“设置坐标系类型”菜单管理器(7)在“设置坐标类型”菜单管理器中单击 “笛卡尔”,系统弹出一个记事本窗口;(8)在弹出的记事本窗口中输入曲线的方程,如下:r=db/cos(delta)/2theta=t*60x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180z=0(9)保存数据,退出记事本,单击如图3-151所示“曲线:从方程”对话框中的【确定】,完成后的曲线如图3-152所示;图3-151 “曲线:从方程”对话框图3-152 完成后的渐开线(
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