Pro E格利森螺旋锥齿轮的画法
3.6格利森螺旋锥齿轮的创建
3.6.1格利森螺旋锥齿轮简介
锥齿轮在机械行业有着广泛的应用，目前，国际上主要以美国的格里森和德国的克林根贝尔格两大锥齿轮技术为主。格利森公司的创始人威廉·格里森先生在1874年发明了第一台圆锥齿轮刨齿机，开创了圆锥齿轮的新领域。格里森锥齿轮于上世纪50年代引入我国，70年代，格里森圆锥齿轮技术和机床又开始引入中国市场，近来我国又引进了最新的凤凰Ⅱ型数控机床，从而使这种锥齿轮在我国有了很大的发展和广泛的应用。
Gleason锥齿轮包括弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮。弧齿锥齿轮用来传递相交轴之间的动力和运动。准双曲面齿轮用于传递交叉轴之间的动力和运动。它们一般采用收缩齿，具有较好的强度性能。目前，广泛应用于冶金、航空、汽车、矿山、石油等行业。
3.6.2格利森螺旋锥齿轮的建模分析
建模分析（如图3-243所示）：
（1）创建基本曲线、齿轮基本圆
（2）创建齿廓曲线
（3）创建齿根圆
（4）创建截面与扫引轨迹
（5）扫描混合生成第一个轮齿
（6）阵列创建轮齿
图3-243建模分析
3.6.3格利森螺旋锥齿轮的建模过程
1．创建基本曲线
（1）单击，在新建对话框中输入文件名gleason_gear,然后单击；
（2）创建基准平面“DTM1”。在工具栏内单击按钮，系统弹出“基准平面”对话框，按如图3-244的设置创建基准平面；
图3-244“基准平面”对话框
（3）草绘曲线1。在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向“右”，如图3-245所示。单击【草绘】进入草绘环境；
图3-245“草绘”对话框
（4）绘制如图3-246所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；
图3-246绘制二维草图
2．创建齿轮基本圆
（1）创建基准平面“DTM2
”。在工具栏内单击
按钮，系统弹出“基准平面”对
话框，单击选取“FRONT ”面法向作为参照，单击选取如图3-246所示的“曲线1”作为参照，完成后的“基准平面”对话框如图3-247所示，
图3-247“基准平面”对话框
完成后的基准平面如图3-248所示；
图3-248创建基准平面
（2
）创建基准点。在工具栏内单击
按钮，系统弹出“基准点”对话框，创建经过
图3-249所示曲线的五个基准点“PNT0”到“PNT4”；
曲
线
图3-249 创建基准点
（3）绘制大端齿轮基本圆曲线。在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，选择“DTM2”面作为草绘平面，选取“RFONT”面作为参考平面，参考方向为向“顶”，如图3-250所示。单击【草绘】进入草绘环境；
图3-250“草绘”对话框
（4）系统弹出如图3-251所示的“参照”对话框，在绘图区单击选取点“PNT0”到点“PNT4”五个点作为草绘参照。
图3-251 “参照”对话框
绘制如图3-252所示的二维草图，草图为四个同心圆，圆心为点“PNT0”，且分别通过
点“PNT1”、“PNT2”、“PNT3”和“PNT4”。
在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；
图3-252 绘制二维草图
（5
）为相同的方法创建齿轮小端的基本圆，首先在工具栏内单击按钮，创建与
“FRONT”面法向，穿过如图3-253所示的参照曲线的基准平面“DTM3”；
（6）在工具栏内单击按钮，系统弹出“基准点”对话框，创建经过如图3-254所
示曲线的五个基准点“PNT5” “PNT9”；
（7）绘制小端齿轮基本圆曲线。在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，
选择“DTM3”面作为草绘平面，选取“RFONT”面作为参考平面，参考方向为向“左”，如图
3-255所示。单击【草绘】进入草绘环境；
图3-255“草绘”对话框
（8）系统弹出如图3-256所示的“参照”对话框，在绘图区单击选取点“PNT5”到
点“PNT9”五个点作为草绘参照。
图3-256 “参照”对话框
绘制如图3-257所示的二维草图，草图为四个同心圆，圆心为点“PNT5”，且分别通过
点“PNT6”、“PNT7”、“PNT8”和“PNT9”。
在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；
图3-257 绘制二维草图
3．创建齿廓曲线
（1）创建基准坐标系CS0。在工具栏内单击按钮，系统弹出“坐标系”对话框，单击选取基准点“PNT0”作为参照点，如图3-258所示；
图3-258 “坐标系”对话框
（2）在“坐标系”对话框中打开“定向”选项卡，选取如图3-259所示“曲线1”为Y 轴正向参照，选取“曲线2”为X 轴正向参照，完成后的“坐标系”对话框如图3-260所示；
图3-259
创建坐标系
图3-260“坐标系”对话框
（3）创建基准坐标系CS1。在工具栏内单击按钮，系统弹出“坐标系”对话框，单击选取基准点坐标系CS0作为参照点，如图3-261所示；
图3-261“坐标系”对话框
（4）在“坐标系”对话框中打开“定向”选项卡，按图3-262的设置完成基准坐标系CS1的创建；
图3-262“坐标系”对话框
（5）创建齿轮大端渐开线。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”→“曲线”，系统弹出“曲线选项”菜单管理器，如图3-263所示；
图3-263“曲线选项”菜单管理器
（6）在“曲线选项”菜单管理器中依次单击“从方程”→“完成”。系统弹出“得到坐标系”菜单管理器，单击选取基准坐标系CS1作为参照。系统弹出“设置坐类型”菜单管理器，依次单击“笛卡尔”。在系统弹出的记事本窗口中输入曲线方程为：
r=117.05
theta=t*60
x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180
y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180
z=0
在“伸出项”对话框中单击【确定】完成渐开线的创建，完成后的渐开线如图3-264所示；
图3-264完成后的渐开线
（7）用相同的方法创建齿轮小端的渐开线，首先创建过点“PNT5”的坐标系CS2，然后创建绕CS2的Z 轴旋转“-2.12”度的基准坐标系CS3，最后以坐标系CS3为参照，创建渐开线，渐开线方程为： r=76.64 theta=t*60 x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180 y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180 z=0 完成后的基准坐标系与渐开线如图3-265所示；
图3-265完成后的坐标系与渐开线
（8
）镜像渐开线。在工具栏内单击
按钮，创建齿轮大端分度圆曲线与渐开线的交
点“PNT10”，如图3-266所示；
图3-266 创建基准点
（9）在工具栏内单击按钮，系统弹出“基准轴”对话框，按如图3-267的设置创建基准轴，完成后的基准轴如图3-268所示；
图3-267“基准轴”对话框
图3-268 完成的基准轴
（10）在工具栏内单击按钮，系统弹出“基准平面”对话框，按图3-269的设置创建基准平面“DTM4”；
图3-269 “基准平面”对话框
（11）在工具栏内单击按钮，系统弹出“基准平面”对话框，按图3-270的设置创建基准平面“DTM5”，在“旋转”文本框内输入旋转角度为“360*COS(65)/(4*30)”，系统提示是否添加关系式，单击“是”，在“基准平面”对话框内单击【确定】完成基准平面“DTM5”的创建；
图3-270“基准平面”对话框
（12）单击选取齿轮大端的渐开线，在工具栏内单击按钮，系统弹出“镜像”定义
操控面板，单击选取“DTM5”面作为参照平面，单击按钮完成大端渐开线的创建。用同样的方法，以“DTM5”面为参照，创建齿轮小端的渐开线，完成后的渐开线如图3-271所示。
图3-271完成的渐开线
4．创建齿根圆
（1）在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单内单击“插入”→“旋转”，弹出“旋转”定义操控面板，在面板内单击“位置”→“定义”，弹出“草绘”定义对话框；
（2）选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“TOP”面作为参考平面，参考方向为向“右”，如图3-272所示。单击【草绘】进入草绘环境；
图3-272 “草绘”对话框
（3）绘制如图3-273所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；
图3-273 绘制二维草图
（4）在“旋转”定义操控面板进行如图3-274的设置，单击按钮完成齿根圆的创
建。
图3-274 “旋转”特征定义面板
5．创建扫引轨迹线
（1）在工具栏内单击按钮，创建与图3-275所示“曲线1”法向，穿过“曲线2”的基准平面“DTM6”；
图3-275 创建基准平面
（2
）在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，选择“DTM6”面作为草绘
平面，选取“FRONT”面作为参考平面，参考方向为向“底”，如图3-276所示。单击【草绘】进入草绘环境；
图3-276 “草绘”对话框
（3）绘制如图3-277
所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；
图3-277绘制二维草图
（4）创建分度圆曲面，然后将图3-277所示的圆弧曲线投影到分度圆曲面上来。在工具栏内单击按钮，按如图3-278的设置，创建经过“TOP”面与“FRONT”面的基准轴；
图3-278 “基准轴”对话框
（5）在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单内单击“插入”→“旋转”，弹出“旋转”定义操控面板，在面板内单击“位置”→“定义”，弹出“草绘”定义对话框；
（6）选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向“右”，如图3-279所示。单击【草绘】进入草绘环境；
图3-279“草绘”对话框
（7）绘制如图3-280所示的二维草图，草图为分度圆曲线的一段，
在工具栏内单击
按钮，完成草图的绘制；
图3-280 绘制二维草图
（8）在“旋转”特征操控面板内进行如图3-281的设置，单击
按钮完成分度圆曲
面的创建；
图3-281“旋转”特征定义面板
（9）在主菜单上依次单击 “编辑”→ “投影”，系统弹出“投影”曲线定义操控面板。单击选取图3-277所示的草绘圆弧作为参照，选取分度圆曲面作为投影面，选取“DTM6”面作为方向参照。如图3-282，单击
按钮，完成投影曲线的创建；
图3-282 “投影”特征定义面板6．创建扫描混合截面
（1
）在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，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“右”，如图3-283所示。单击【草绘】进入草绘环境；
图3-283 “草绘”对话框
（2）绘制如图3-284
所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；
图3-284 绘制二维草图
（3
）在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，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“右”，如图3-285所示。单击【草绘】进入草绘环境；
图3-285“草绘”对话框
（4）绘制如图3-286
所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；
图3-286 绘制二维草图
（5
）在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，选择齿根圆的底面作为草
绘平面，选取“FRONT”面作为参考平面，参考方向为向“右”，如图3-287所示。单击【草绘】进入草绘环境；
图3-287 “草绘”对话框
（6）选取投影创建的轨迹线作为参照，绘制如图3-288所示的二维草图，其中一条直
线通过轨迹线的终点。在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；
图3-288绘制二维草图
（7）标注图示的尺寸，系统弹出“解决草绘”对话框，如图3-289所示，单击“尺寸>参照”，完成参照尺寸的标注；
图3-289 “解决草绘”对话框
（8）在主菜单上依次单击“工具”→“关系”，系统弹出“关系”对话框，将关系式“A1=rsd1”添加到关系式对话框；
（9）使用相同的方法，选择齿根圆的上端面作为草绘平面，绘制如图3-290所示的两条直线，其中一条通过扫引轨迹线的终点，标注参照尺寸，添加关系式“A2=rsd1”；
圆锥齿轮的画法
圆锥齿轮的画法 单个圆锥齿轮结构画法 ［文本］ 圆锥齿轮通常用于交角90°的两轴之间的传动，其各部分结构如图所示。齿顶圆所在的锥面称为顶锥面、大端端面所在的锥面称为背锥，小端端面所在的锥面称为前锥，分度圆所在的锥面称为分度圆锥，该锥顶角的半角称为分锥角，用δ表示。 圆锥齿轮的轮齿是在圆锥面上加工出来的，在齿的长度方向上模数、齿数、齿厚均不相同，大端尺寸最大，其它部分向锥顶方向缩
小。为了计算、制造方便，规定以大端的模数为准计算圆锥齿轮各部分的尺寸，计算公式见下表。 其实与圆柱齿轮区别也不大，只是圆锥齿轮的计算参数都是打 断的参数，齿根高是 1.2 倍的模数，比同模数的标准圆柱齿轮的齿顶 高要小，另外尺高的方向垂直于分度圆圆锥的母线，不是州县的平行 方向。 单个圆锥齿轮的画法规则同标准圆柱齿轮一样，在投影为非圆 的视图中常用剖视图表示，轮齿按不剖处理，用粗实线画出齿顶线、 齿根线，用点画线画出分度线。在投影为非圆的视图中，只用粗实线 画出大端和小端的齿顶圆，用点画线画出大端的分度圆，齿根圆不画。 ［文本］ 注意：圆锥齿轮计算的模数为大端的模数，所有计算的数据都是大端的参数，根据大端的分度圆直径，分锥角画出分度线细点画线，
量出齿顶高、齿根高，即可画出齿顶和齿根线，根据齿宽，画出齿形 部分，其余部分根据需要进行设计。 单个齿轮的画法同圆柱齿轮的规定完全相同。应当根据分锥 角，画出分度圆锥的分度线，根据分度圆半径量出大端的位置，根据 齿顶高、齿根高找出大端齿顶和齿根的位置，向分度锥顶连线，就是 顶锥（齿顶圆锥）和根锥（齿根圆锥），根据齿宽量出分度圆上小端 的位置，做分度圆线的垂直线，其他的次要结构根据需要设计即可。 啮合画法 [ 文本 ] 锥齿轮的啮合画法同圆柱齿轮相同，如图所示。
proe锥齿轮画法教程
p r o e锥齿轮画法教程 Prepared on 24 November 2020
锥齿轮的绘制所要绘制的锥齿轮模型如下 1.设置参数 M=4，Z=30 模数与齿数 Z_ASM=60 与之啮合的齿轮的齿数 B=20，Alpha=20 齿宽与压力角 HAX=1 齿顶高系数 CX= 顶隙系数 X=0 变位系数 2.添加关系 HA=(HAX+X)*M HF=(HAX+CX-X)*M H=(2*HAX+CX)*M DELTA=ATAN(Z0/Z1) D=M*Z0 DB=D*COS(ALPHA) DA=D+2*HA*COS(DELTA) DF=D-2*HF*COS(DELTA) DDA=(DA/2)*COS(DELTA) DD=(D/2)*COS(DELTA) DDF=(DF/2)*COS(DELTA) DDB=(DB/2)*COS(DELTA) “齿槽”经阵列后被嵌入 到模型树中的“阵列1” 内。
角度尺寸：90-D elta 四个直线尺寸从大到小依次为： dda, dd, ddb, ddf (d da处是直角约束) Front 和Top 两基准面的相交线
6. 基准点 0-1 (PNT0, PNT1) 草绘 1 中的线段与 Top 基准平面的交 点 7. 草绘 2 法向剖平面内所画的 4 个圆，直 径从大到小依次为：
da, d, db, df
9.渐开线轮廓基准曲线1 输入以下渐开线参数方程： r = db/2 theta=t*45 x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*(pi/180) y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*(pi/180) 将“过啮合点的平面”绕“回转中心 线” 旋转（360/(mz)）度 (注意方向)
直齿圆锥齿轮的画法
圆锥齿轮的画法 机械设计2009-09-27 09:55:12 阅读1120 评论2 字号：大中小订阅 圆锥齿轮 单个圆锥齿轮结构画法 [文本] 圆锥齿轮通常用于交角90°的两轴之间的传动，其各部分结构如图所示。齿顶圆所在的锥面称为顶锥面、大端端面所在的锥面称为背锥，小端端面所在的锥面称为前锥，分度圆所在的锥面称为分度圆锥，该锥顶角的半角称为分锥角，用δ表示。 圆锥齿轮的轮齿是在圆锥面上加工出来的，在齿的长度方向上模数、齿数、齿厚均不相同，大端尺寸最
大，其它部分向锥顶方向缩小。为了计算、制造方便，规定以大端的模数为准计算圆锥齿轮各部分的尺寸，计算公式见下表。 其实与圆柱齿轮区别也不大，只是圆锥齿轮的计算参数都是打断的参数，齿根高是1.2倍的模数，比同模数的标准圆柱齿轮的齿顶高要小，另外尺高的方向垂直于分度圆圆锥的母线，不是州县的平行方向。 单个圆锥齿轮的画法规则同标准圆柱齿轮一样，在投影为非圆的视图中常用剖视图表示，轮齿按不剖处理，用粗实线画出齿顶线、齿根线，用点画线画出分度线。在投影为非圆的视图中，只用粗实线画出大端和小端的齿顶圆，用点画线画出大端的分度圆，齿根圆不画。 [文本] 注意：圆锥齿轮计算的模数为大端的模数，所有计算的数据都是大
端的参数，根据大端的分度圆直径，分锥角画出分度线细点画线，量出齿顶高、齿根高，即可画出齿顶和齿根线，根据齿宽，画出齿形部分，其余部分根据需要进行设计。 单个齿轮的画法同圆柱齿轮的规定完全相同。应当根据分锥角，画出分度圆锥的分度线，根据分度圆半径量出大端的位置，根据齿顶高、齿根高找出大端齿顶和齿根的位置，向分度锥顶连线，就是顶锥（齿顶圆锥）和根锥（齿根圆锥），根据齿宽量出分度圆上小端的位置，做分度圆线的垂直线，其他的次要结构根据需要设计即可。 啮合画法 [文本]
Pro E齿轮库及画法教程
齿轮基本知识 1.什么是齿廓啮合基本定律，什么是定传动比的齿廓啮合基本定律？齿廓啮合基本 定律的作用是什么？ 答：一对齿轮啮合传动，齿廓在任意一点接触，传动比等于两轮连心线被接触点的公法线所分两线段的反比，这一规律称为齿廓啮合基本定律。若所有齿廓接触点的公法线交连心线于固定点，则为定传动比齿廓啮合基本定律。 作用；用传动比是否恒定对齿廓曲线提出要求。 2.什么是节点、节线、节圆？节点在齿轮上的轨迹是圆形的称为什么齿轮？ 答：齿廓接触点的公法线与连心线的交点称为节点，一对齿廓啮合过程中节点在齿轮上的轨迹称为节线，节线是圆形的称为节圆。具有节圆的齿轮为圆形齿轮，否则为非圆形齿轮。 。。。 ProE齿轮参数化模型设计系统(精简版)免费下载： https://www.360docs.net/doc/3112905596.html,/html/download/proe/2007-08/1430.html 估计这个大家也需要，一并分享其他相关下载 proe标准件库-免费下 载：https://www.360docs.net/doc/3112905596.html,/html/download/proe/2010-11/proe_libs.html PROE画锥齿轮教程：https://www.360docs.net/doc/3112905596.html,/html/article/proe/2007-05/551.html 基于Pro/E的渐开线斜齿圆柱齿轮精确建模（原创教程）： https://www.360docs.net/doc/3112905596.html,/bbs./thread-732-1-1.html proe机械运动仿真（齿轮+齿条）： https://www.360docs.net/doc/3112905596.html,/bbs/thread-23012-1-1.html proe行星齿轮运动仿真教程（原创教程）： https://www.360docs.net/doc/3112905596.html,/bbs/thread-734-1-1.html proe全参数化渐开线标准圆柱直齿轮模型(WildFire2.0)： https://www.360docs.net/doc/3112905596.html,/bbs./thread-11237-1-1.html
关于锥齿轮的轻松画法
4.1锥齿轮的建模分析 与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮相比，直齿圆锥齿轮相对更复杂，设计时使用的 参数和关系式更丰富，但是其基本设计思路和过程同直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮具有很大的相似性。 锥齿轮建模分析（如图4-1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4-1锥齿轮建模分析 4.2直齿锥齿轮的建模过程 4.2.1 新建零件文件 （1）在上工具箱中单击按钮，打开【新建】对话框，在【类型】列表中选择
【零件】选项，在【子类型】列表框中选择【实体】选项，在【名称】文本框中输入”conic_gear”。 （2）取消选中【使用缺省模块】复选项，单击按钮，打开【新文件选项】对话框‘选中其中的【mmns_paet_solid】选项，如图4-2所示，最后单击按 钮。 4.2.2设置齿轮参数和关系式 （1）在主菜单中依次选择【工具】、【参数】选项，系统将自动弹出【参数】对话框，如图4-3所示。 图4-3【参数】对话框 （2）在对话框中单击按钮，然后将齿轮的各参数依次添加列表框中，具体 内容如图4-4所示。完成齿轮参数添加后，单击按钮后关闭对话框。 提示；在设计标准齿轮时，只需确定齿轮的模数M和齿数Z这两个参数，而分度圆上的压力角ALPHA为标准值20，齿顶高系数HAX和顶隙系数在CX国家标准中明确规定，分别为1和0.25而齿根圆直径DF、基圆直径DB 、分度圆直径D以及齿顶圆直径DA可以根据确定的关系式自动计算。
“参数”对话框（a）和（b） 注意：（a）和(b) 为同一【参数】对话框，在添加参数时要一次性添加完 毕。 （3）打开【关系】对话框。按照如图4-5所示添加直齿圆锥齿轮的关系式，通过这些关系，根据已知参数确定未知参数的数值。
proe圆锥齿轮参数化画法
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 M 2.5 模数DELTA ___ 分锥角 Z 24 齿数DELTA_A ___ 顶锥角 Z_D 45 大齿轮齿数DELTA_B ___ 基锥角 ALPHA 20 压力角DELTA_F ___ 根锥角 B 20 齿宽HB ___ 齿基高 HAX 1 齿顶高系数RX ___ 锥距 CX 0.25 顶隙系数THETA_A ___ 齿顶角 HA ___ 齿顶高THETA_B ___ 齿基角 HF ___ 齿根高THETA_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X 0 变位系数
弧齿锥齿轮几何参数设计分解
弧齿锥齿轮几何参数设计分解
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第14章 弧齿锥齿轮的轮坯设计 1４.１ 弧齿锥齿轮的基本概念 14．1．1 锥齿轮的节锥 对于相交轴之间的齿轮传动，一般采用锥齿轮。锥齿轮有直齿锥齿轮和弧齿锥齿轮。弧齿锥齿轮副的形式如图14-1所示,与直齿锥齿轮相比,轮齿倾斜呈弧线形。但弧齿锥齿轮的节锥同直齿锥齿轮的节锥一样,相当于一对相切圆锥面作纯滚动,它是齿轮副相对运动的瞬时轴线绕齿轮轴线旋转形成的（图1４-2）。两个相切圆锥的公切面成为齿轮副的节平面。齿轮轴线与节平面的夹角，即节锥的半锥角称为锥齿轮的节锥角δ１或δ2。两齿轮轴线之间的夹角称为锥齿轮副的轴交角∑。节锥任意一点到节锥顶点O 的距离称为该点的锥距Ｒi ,节点P 的锥距为R 。因锥齿轮副两个节锥的顶点重合，则 21δδ+=∑ 大小轮的齿数之比称为锥齿轮的传动比 1 2 12z z i = （１4-1) 小轮和大轮的节点半径ｒ１、r 2分别为 11sin δR r = 22sin δR r = (14-2） 它们与锥齿轮的齿数成正比,即 1 2 1212sin sin z z r r ==δδ (14－３) 传动比与轴交角已知，则节锥可惟一的确定,大、小轮节锥角计算公式为 ∑ +∑ = cos 1sin 12122i i tg δ 21δδ-∑= （１4-４) 当0 90 =∑时,即正交锥齿轮 副,122i tg =δ 14.１.２弧齿锥齿轮的旋向与螺旋角 图14-2 锥齿轮的 (a) 左旋 图14-1 弧齿锥
锥齿轮画法
长期以来，我一直在寻找圆锥直齿轮在PROE中的建模，却一直没有结果。然我仍一直在思考这个问题，终于在机缘巧合之下，我竟然把它给做出来了，也不知道做的对不对。然欣喜之情，仍不言而喻！但我不会得意忘形，所以特将我的做法与大家分享，还请指教！毕竟一家之言不能算是结果，大家之言才是肯定的评价！ 第一种圆锥齿轮的做法，用的主要的命令就是“混合”。 （直面圆锥齿轮） 本文以节圆锥角C=30度，模数M=2，齿数Z=20，齿宽W=20，压力角A=20，齿顶高系数为1，齿底隙系数为0.2，变位系数为0为例，讲述直面圆锥直齿轮的做法。 1.设置参数，列好关系。 参数，如图： 其中，A为压力角 DX系列为另一套节圆，基圆，齿顶圆，齿根圆的代号 各关系如下： d=m*z db=d*cos(a) da=d+2*m*cos(c/2) df=d-2*1.2*m*cos(c/2) dx=d-2*w*tan(c/2) dxb=dx*cos(a) dxa=dx+2*m*cos(c/2) dxf=dx-2*1.2*m*cos(c/2) 其中，D为大端分度圆直径。（圆锥直齿轮的基本几何尺寸按大端计算） DX 5.创建第一个渐开线曲线。 在小端DXF的圆面上，通过输入方程，创建渐开线曲线。其选择的坐标系为PRT_CSYS_DEF 其方程如下： afa=60*t r=dxb/2 x=r*cos(afa)+pi*r*afa/180*sin(afa) y=r*sin(afa)-pi*r*afa/180*cos(afa) z=0 选择‘文件--------保存---------关闭’，确定，即可创建第一个渐开线曲线。如图： 6.创建基准点。 选择渐开线曲线和直径为DX的节圆，即可创建基准点PINT0。 7.创建基准轴 点击基准轴命令，选择混合实体，即可创建基准轴。 8.创建平面。 选择基准轴和基准点PINT0，即可创建平面DIM1。 9.创建平面。 第14章 弧齿锥齿轮的轮坯设计 14.1 弧齿锥齿轮的基本概念 14.1.1 锥齿轮的节锥 对于相交轴之间的齿轮传动，一般采用锥齿轮。锥齿轮有直齿锥齿轮和弧齿锥齿轮。弧齿锥齿轮副的形式如图14-1所示，与直齿锥齿轮相比，轮齿倾斜呈弧线形。但弧齿锥齿轮的节锥同直齿锥齿轮的节锥一样，相当于一对相切圆锥面作纯滚动，它是齿轮副相对运动的瞬时轴线绕齿轮轴线旋转形成的（图14-2）。两个相切圆锥的公切面成为齿轮副的节平面。齿轮轴线与节平面的夹角，即节锥的半锥角称为锥齿轮的节锥角δ1或δ2。两齿轮轴线之间的夹角称为锥齿轮副的轴交角∑。节锥任意一点到节锥顶点O 的距离称为该点的锥距R i ，节点P 的锥距为R 。因锥齿轮副两个节锥的顶点重合，则 21δδ+=∑ 大小轮的齿数之比称为锥齿轮的传动比 1 2 12z z i = (14-1) 小轮和大轮的节点半径r 1、r 2分别为 11sin δR r = 22sin δR r = (14-2) 它们与锥齿轮的齿数成正比，即 1 2 1212sin sin z z r r ==δδ (14-3) 传动比与轴交角已知，则节锥可惟一的确定，大、小轮节锥角计算公式为 ∑ +∑ = cos 1sin 12122i i tg δ 21δδ-∑= (14-4) 当0 90=∑时，即正交锥齿轮副，122i tg =δ 14.1.2弧齿锥齿轮的旋向与螺旋角 1．旋向 弧齿锥齿轮的轮齿对母线的倾斜方向称为旋向，有左旋和右旋两种（图14-3）。面对轮齿观察，由小端到大端顺时针倾斜者为右旋齿轮（图14-3b ），逆时针倾斜者则为左旋齿（图14-3a ）。 大小轮的旋向相图14-2 锥齿轮的节锥与节面 (a) 左旋 (b) 右旋 图14-1 弧齿锥齿轮副 一、螺旋锥齿轮 在锥齿轮中，根据轮齿的齿长方向来看，有直齿轮和曲线齿轮。齿长轮廓与节锥面交线为直线的是直齿锥齿轮，如果是一段曲线，则统称为曲线齿轮。目前来看，螺旋锥齿轮应该是曲线齿锥齿轮的同义语。根据曲线的不同螺旋锥齿轮现行有三种，分属于不同的公司。美国格里森公司设计的准双曲面齿轮（包括圆弧齿锥齿轮），瑞士奥利康公司的延伸外摆线齿轮以及德国克林根贝格的准渐开线齿轮。 简单来说，日美车系都装备格里森制齿轮如BUICK、TOYOTA。而欧洲车系如BENZ、BMW及AUDI则采用奥利康齿轮。 螺旋锥齿轮是一种可以按稳定传动比平稳、低噪音传动的传动零件，在不同的地区有不同的名字，又叫弧齿伞齿轮、弧齿锥齿轮、螺伞锥齿轮、圆弧锥齿轮、螺旋伞齿轮等。螺旋锥齿轮传动效率高，传动比稳定，圆弧重叠系数大，承载能力高，传动平稳平顺，工作可靠，结构紧凑，节能省料，节省空间，耐磨损，寿命长，噪音小。在各种机械传动中，以螺旋锥齿轮的传动效率为最高，对各类传动尤其是大功率传动具有很大的经济效益；传递同等扭矩时需要的传动件传动副最省空间，比皮带、链传动所需的空间尺寸小；螺旋锥齿轮传动比永久稳定，传动比稳定往往是各类机械设备的传动中对传动性能的基本要求；螺旋锥齿轮工作可靠，寿命长。 锥齿轮的几种齿制、特点、应用领域（部分摘自《齿轮手册》）。 锥齿轮及准双曲面齿轮分别为相交轴及交错轴的齿轮传动类型。但是根据其齿长曲线特点、齿高形式、以及加工方法等有各种分类。由于齿长曲线对于传动性能关系重大，而且要用特定的加工方法，故一般按齿长曲线分类。 直齿锥齿轮：轮齿齿长方向为直线，而且其延伸线交于分锥顶点、收缩齿；可用刨齿机、圆拉法加工，也可精锻成形，一般用在低速轻载工况下、也可用于低速重载； 斜齿锥齿轮：齿长方向为直线，但其延长线不与轴线相交，而是与一圆相切； 曲线齿锥齿轮：曲线齿锥齿轮又分为格里森制和奥利康制、也可称为圆弧制及摆线制。 格里森制由美国格里森公司生产，齿线为圆弧，一般采用收缩齿，常采用间隙分度法加工。 奥利康制由瑞士奥利康公司生产，齿线为摆线的一部分，一般为等高齿，常采用连续分度法端面铣刀进行滚切加工，德国的克林根贝尔格公司加工的曲线齿锥齿轮也是摆线齿、等高齿，现在克林根贝尔格公司与奥利康公司已经合并为一家。 目前，曲线齿锥齿轮应用最多，因其承载能力高、噪音低、传动平稳等优点已广泛应用在航空、航海及汽车行业。 1）直齿锥齿轮：齿线为直线，并相交于分锥顶点，收缩齿； 2）斜齿锥齿轮：齿线为直线，并相切于一点，收缩齿； 3）弧齿锥齿轮：收缩齿（也有用等高齿的）； 4）摆线齿锥齿轮：等高齿； 5）弧齿零度锥齿轮：双重收缩齿，βm=0，用以代替直齿锥齿轮，平 ProE锥齿轮画法 圆锥齿轮的做法，用的主要的命令就是“混合”。 （直面圆锥齿轮） 本文以节圆锥角C=30度，模数M=2，齿数Z=20，齿宽W=20，压力角A=20，齿顶高系数为1，齿底隙系数为0.2，变位系数为0为例，讲述直面圆锥直齿轮的做法。1. 设置参数，列好关系。 参数，如图：其中， A为压力角 DX系列为另一套节圆，基圆，齿顶圆，齿根圆的代号 各关系如下：d=m*z db=d*cos(a) da=d+2*m*cos(c/2) df=d-2*1.2*m*cos(c/2) dx=d-2*w*tan(c/2) dxb=dx*cos(a) dxa=dx+2*m*cos(c/2) dxf=dx-2*1.2*m*cos(c/2) 其中，D为大端分度圆直径。（圆锥直齿轮的基本几何尺寸按大端计算） DX 选择笛卡尔坐标系 afa=60*t r=dxb/2 x=r*cos(afa)+pi*r*afa/180*sin(afa) y=r*sin(afa)-pi*r*afa/180*cos(afa) z=0 选择‘ 文件--------保存---------关闭’，确定，即可创建第一个渐开线曲线。如图： 6.创建基准点。 选择渐开线曲线和直径为DX的节圆，即可创建基准点PINT0。 7.创建基准轴 点击基准轴命令，选择混合实体，即可创建基准轴。 8.创建平面。 选择基准轴和基准点PINT0，即可创建平面DIM1。 9.创建平面。 选择平面DIM1和基准轴，以90/Z为旋转角度旋转，即可创建平面DIM2。 但DIM2的创建，必定要保证渐开线曲线能镜像成齿轮的轮齿的大体形状；否则，要改变DIM2的旋转方向。 10.镜像 将渐开线曲线以平面DIM2为镜像平面镜像。如图： 齿轮传动是最重要的机械传动之一。齿轮零件具有传动效率高、传动比稳定、结构紧凑等优点。因而齿轮零件应用广泛，同时齿轮零件的结构形式也多种多样。根据齿廓的发生线不同，齿轮可以分为渐开线齿轮和圆弧齿轮。根据齿轮的结构形式的不同，齿轮又可以分为直齿轮、斜齿轮和锥齿轮等。本章将详细介绍用Pro/E创建标准直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮、圆弧齿轮以及蜗轮蜗杆的设计过程。 3.1直齿轮的创建 3.1.1渐开线的几何分析 图3-1 渐开线的几何分析 渐开线是由一条线段绕齿轮基圆旋转形成的曲线。渐开线的几何分析如图3-1所示。线段s绕圆弧旋转，其一端点A划过的一条轨迹即为渐开线。图中点（x1,y1）的坐标为：x1=r*cos(ang),y1=r*sin(ang) 。(其中r为圆半径，ang为图示角度) 对于Pro/E关系式，系统存在一个变量t，t的变化范围是0～1。从而可以通过（x1,y1）建立（x,y）的坐标，即为渐开线的方程。 ang=t*90 s=(PI*r*t)/2 x1=r*cos(ang) y1=r*sin(ang) x=x1+(s*sin(ang)) y=y1-(s*cos(ang)) z=0 以上为定义在xy平面上的渐开线方程，可通过修改x，y，z的坐标关系来定义在其它面上的方程，在此不再重复。 3.1.2直齿轮的建模分析 本小节将介绍参数化创建直齿圆柱齿轮的方法，参数化创建齿轮的过程相对复杂，其中要用到许多与齿轮有关的参数以及关系式。 直齿轮的建模分析（如图3-2所示）： （1）创建齿轮的基本圆 这一步用草绘曲线的方法，创建齿轮的基本圆，包括齿顶圆、基圆、分度圆、齿根圆。并且用事先设置好的参数来控制圆的大小。 目录 0 前言 (1) 1 装载机主动螺旋锥齿轮的服役条件及性能要求 (1) 1.1 主动螺旋锥齿轮零件的服役条件 (2) 1.2 主动螺旋锥齿轮的性能要求 (2) 1.3主动螺旋锥齿轮的技术要求 (6) 2 主动螺旋锥齿轮材料的选择 (3) 2.1 齿轮材料选择的基本原则 (3) 2.2 主动螺旋锥齿轮常用材料 (4) 2.3 选出主动螺旋锥齿轮材料 (5) 3 20CrMnTi螺旋锥齿轮加工工艺制定及分析 (6) 3.1锻造 (6) 3.2 正火 (6) 3.3 高温回火 (7) 3.4 渗碳 (7) 3.5淬火及低温回火 (9) 3.6 喷丸处理 (10) 3.7 磨齿 (10) 4 锥齿轮热处理过程可能产生的缺陷及预防措施 (11) 5 锥齿轮使用中可能出现的失效形式及分析 (13) 6 心得体会 (15) 装载机主动螺旋锥齿轮材料的选择及工艺设计 0 前言 装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。在道路、特别是在高等级公路施工中，装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。 装载机的铲掘和装卸物料作业是通过其工作装置的运动来 实现的。装载机工作装置由铲斗、动臂、连杆、摇臂和转斗油缸、动臂油缸等组成。整个工作装置铰接在车架上。铲斗通过连杆和摇臂与转斗油缸铰接，用以装卸物料。动臂与车架、动臂油缸铰接，用以升降铲斗。铲斗的翻转和动臂的升降采用液压操纵。 装载机作业时工作装置应能保证：当转斗油缸闭锁、动臂油缸举升或降落时，连杆机构使铲斗上下平动或接近平动，以免铲斗倾斜而撒落物料；当动臂处于任何位置、铲斗绕动臂铰点转动进行卸料时，铲斗倾斜角不小于45°，卸料后动臂下降时又能使铲斗自动放平。 目前国产装载机正在从低水平、低质量、低价位、满足功能型向高水平、高质量、中价位、经济实用型过渡。从仿制仿造向自主开发过渡，各主要厂家不断进行技术投入，采用不同的技术路线，在关键部件及系统上技术创新，摆脱目前产品设计雷同，无自己特色和优势的现状，从低水平的无序竞争的怪圈中脱颖而出，成为装载机行业的领先者。齿轮在装载机工作过程中起着重 锥齿轮的绘制 所要绘制的锥齿轮模型如下 1.设置参数 M=4，Z=30 模数与齿数 Z_ASM=60 与之啮合的齿轮的齿数 B=20，Alpha=20 齿宽与压力角 HAX=1 齿顶高系数 CX=0.25 顶隙系数 X=0 变位系数 “齿槽”经阵列后被嵌 入 到模型树中的“阵列 1” 。 pro/E的模型树 绘制步骤 2.添加关系 HA=(HAX+X)*M HF=(HAX+CX-X)*M H=(2*HAX+CX)*M DELTA=ATAN(Z0/Z1) D=M*Z0 DB=D*COS(ALPHA) DA=D+2*HA*COS(DELTA) DF=D-2*HF*COS(DELTA) DDA=(DA/2)*COS(DELTA) DD=(D/2)*COS(DELTA) DDF=(DF/2)*COS(DELTA) DDB=(DB/2)*COS(DELTA) 3.草绘1 4.回转中心线角度尺寸：90-D elta 四个直线尺寸从大到小依次为：dda, dd, ddb, ddf (d da处是直角约束) 5.法向剖平面 Front面沿上图中红色线段旋转90度后得到的平面 Front 和 Top 两基准面的相交 线 6.基准点 0-1 (PNT0, PNT1) 草绘 1 中的线段与 Top 基准平面的交 点7.草绘 2 8.渐开线坐标系CS0 为以后用方程绘制渐开线齿廓做准备 9. 渐开线轮廓基准曲线 1 输入以下渐开线参数方程： r = db/2 theta=t*45 x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta* (pi/180) y=r*sin(theta)- r*cos(theta)*theta*(pi/180) 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； 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”。系统弹出“基准平面”对话框，按如图3-125的设置创建基准平面“DTM1”； 直齿圆锥齿轮画法 由于圆锥齿轮的轮齿分布在圆锥面上，所以轮齿沿圆锥素线方向的大小不同，模数、齿数、齿高、齿厚也随之变化，通常规定以大端参数为准。 １、直齿圆锥齿轮各部分名称和尺寸关系 圆锥齿轮各部分的名称基本与圆柱齿轮相同，但圆锥齿轮还有相应的五个锥面和三个锥角，如下图所示。 （1）五个锥面： a 、齿顶圆锥面（顶锥）： 由各个轮齿的齿顶所组成的曲面，相当于未切齿前的轮坯圆锥面。 b 、齿根圆锥面（根锥）： 包含锥齿轮齿根的曲面。 c 、分度圆锥面（分锥）和各节圆锥面（节锥）： 分度圆锥是介于顶锥和根锥之间的一个圆锥面，在这个圆锥面上，有锥齿轮的标准压力角和模数。当一对圆锥齿轮啮合传动时，有两个相切的，作纯滚 动的圆锥面称节圆锥面（节锥），在标准情况下，分度圆锥面和节圆锥面是相 重合的。 d 、背锥面（背锥）： 从理论上讲，锥齿轮大端应为球面渐开线齿形，为了简化起见，用一个垂直于分度圆锥的锥面来近似地代替理论球面，称为背锥，背锥面与分度圆 锥面相交的圆为分度圆d。背锥面与顶锥面相交的圆称锥齿轮的齿顶圆da,齿顶圆所在的平面至定位面的距离称轮冠距K。 e 、前锥面（前锥）： 在锥齿轮小端，垂直于分度圆锥面的锥面。有的齿轮小端不加工出前锥面。 2、锥齿轮的规定画法 （1）单个锥齿轮的画法及其画图步骤 锥齿轮一般用二个视图或用一个视图、一个局部视图表示，轴线放成水平，主视图可采用剖视，剖切平面通过齿轮轴线时，轮齿按不剖处理。在平行锥齿轮轴线的投影面的视图中，用粗实线画出齿顶线及齿根线，用点划线画出分度线，在垂直于锥齿轮轴线的投影面的视图中，规定用点划线画出大端分度圆，用粗实线画出大端齿顶圆和小端齿顶圆。齿根圆省略不画，如下图所示。 格利森螺旋锥齿轮的创建 3.6.1格利森螺旋锥齿轮简介 锥齿轮在机械行业有着广泛的应用，目前，国际上主要以美国的格里森和德国的克林根贝尔格两大锥齿轮技术为主。格利森公司的创始人威廉·格里森先生在1874年发明了第一台圆锥齿轮刨齿机，开创了圆锥齿轮的新领域。格里森锥齿轮于上世纪50年代引入我国，70年代，格里森圆锥齿轮技术和机床又开始引入中国市场，近来我国又引进了最新的凤凰Ⅱ型数控机床，从而使这种锥齿轮在我国有了很大的发展和广泛的应用。 Gleason锥齿轮包括弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮。弧齿锥齿轮用来传递相交轴之间的动力和运动。准双曲面齿轮用于传递交叉轴之间的动力和运动。它们一般采用收缩齿，具有较好的强度性能。目前，广泛应用于冶金、航空、汽车、矿山、石油等行业。 3.6.2格利森螺旋锥齿轮的建模分析 建模分析（如图3-243所示）： （1）创建基本曲线、齿轮基本圆 （2）创建齿廓曲线 （3）创建齿根圆 （4）创建截面与扫引轨迹 （5）扫描混合生成第一个轮齿 （6）阵列创建轮齿 图3-243建模分析 3.6.3格利森螺旋锥齿轮的建模过程 1．创建基本曲线 （1）单击，在新建对话框中输入文件名gleason_gear,然后单击； （2）创建基准平面“DTM1”。在工具栏内单击按钮，系统弹出“基准平面”对话框，按如图3-244的设置创建基准平面； 图3-244“基准平面”对话框 （3）草绘曲线1。在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向“右”，如图3-245所示。单击【草绘】进入草绘环境； 图3-245“草绘”对话框 （4）绘制如图3-246所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制； 第3章齿轮零件 齿轮传动是最重要的机械传动之一。齿轮零件具有传动效率高、传动比稳定、结构紧凑等优点。因而齿轮零件应用广泛，同时齿轮零件的结构形式也多种多样。根据齿廓的发生线不同，齿轮可以分为渐开线齿轮和圆弧齿轮。根据齿轮的结构形式的不同，齿轮又可以分为直齿轮、斜齿轮和锥齿轮等。本章将详细介绍用Pro/E创建标准直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮、圆弧齿轮以及蜗轮蜗杆的设计过程。 3.1直齿轮的创建 3.1.1渐开线的几何分析 图3-1 渐开线的几何分析 渐开线是由一条线段绕齿轮基圆旋转形成的曲线。渐开线的几何分析如图3-1所示。线段s绕圆弧旋转，其一端点A划过的一条轨迹即为渐开线。图中点（x1,y1）的坐标为：x1=r*cos(ang),y1=r*sin(ang) 。(其中r为圆半径，ang为图示角度) 对于Pro/E关系式，系统存在一个变量t，t的变化范围是0～1。从而可以通过（x1,y1）建立（x,y）的坐标，即为渐开线的方程。 ang=t*90 s=(PI*r*t)/2 x1=r*cos(ang) y1=r*sin(ang) x=x1+(s*sin(ang)) y=y1-(s*cos(ang)) z=0 以上为定义在xy平面上的渐开线方程，可通过修改x，y，z的坐标关系来定义在其它面上的方程，在此不再重复。 3.1.2直齿轮的建模分析 本小节将介绍参数化创建直齿圆柱齿轮的方法，参数化创建齿轮的过程相对复杂，其中要用到许多与齿轮有关的参数以及关系式。 直齿轮的建模分析（如图3-2所示）： （1）创建齿轮的基本圆 这一步用草绘曲线的方法，创建齿轮的基本圆，包括齿顶圆、基圆、分度圆、齿根圆。并且用事先设置好的参数来控制圆的大小。 （2）创建渐开线 用从方程来生成渐开线的方法，创建渐开线，本章的第一小节分析了渐开线方程的相关知识。 （3）镜像渐开线 首先创建一个用于镜像的平面，然后通过该平面，镜像第2步创建的渐开线，并且用关系式来控制镜像平面的角度。 （4）拉伸形成实体 拉伸创建实体，包括齿轮的齿根圆实体和齿轮的一个齿形实体。这一步是创建齿轮的关键步骤。 （5）阵列轮齿 将上一步创建的轮齿进行阵列，完成齿轮的基本外形。这一步同样需要加入关系式来控制齿轮的生成。 （6）创建其它特征 创建齿轮的中间孔、键槽、小孔等特征，并且用参数和关系式来控制相关的尺寸。 目录 1、概述 (1) 2、螺旋伞齿轮的作用 (2) 3、螺旋伞齿轮的工艺性分析和技术要求分析 (3) 4、螺旋伞齿轮加工工艺规程分析和设计 (6) 4.1、毛坯的选择与尺寸的确定和精度确定 (6) 4.2、基准的选择和精度的确定 (6) 4.3、工艺路线的拟定 (7) 4.4、确定各工序切削用量和加工余量 (9) 5、夹具的设计 (13) 5.1、夹具的工序尺寸分析 (13) 5.2、定位基准的选择和定位装置确定 (13) 5.3、夹具的装配图 (15) 6、心得体会 (16) 7、参考文献 (17) 1、概述 通过在校期间对机械设计的学习，对轴类零件有了一定的认识。轴类零件设计是机械工程类专业学生完成本专业教学计划的一个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对我们即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义 而螺旋伞锥齿轮是组成机器零件的主要零件之，来进行运动及动力的传动，螺旋伞锥齿轮的发展历程大致可分为两类，一类是齿轮行业确定了以圆弧齿制为主的发展方向，这期间圆弧齿制的加工机床主要来自进口，同时大量引进延伸外摆线齿制的机床。另一类是随着螺旋锥齿轮的生产效率的提高，产品质量有了很大改善。 齿轮传动作为一种传统、高效的传动形式很早以前就出现了，随着科学技术的进步，出现了一系列的齿轮传动形式，并形成了相应的齿轮啮合理论、设计、加工方法，这些工作都丰富和发展了齿轮传动理论体系。 螺旋伞齿轮作为齿轮的一种，在各种机械中都有广泛的使用。在汽车驱动桥中，螺旋伞齿轮是纵向配置发动机的汽车所不可缺少的，螺旋伞齿轮.用于相交轴间的传动。单级传动比可到6，最大到8或者以上，传动效率一般为0.94～0.98。因为直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单,但噪声较大,用于低速传动(<5m/s)，螺旋伞齿轮传动传递功率可到370千瓦，圆周速度5米/秒。斜齿锥齿轮传动运转平稳，齿轮承载能力较高。因此，根据螺旋伞齿轮这些特点,一般都用于高速重载的场合。分为直齿伞齿轮，和螺旋伞齿轮。螺旋伞齿轮的制造工艺在汽车制造业占有重要地位。 Pro/E圆锥齿轮参数化建模 第一篇：认识锥齿轮==================================P2-P4 第二篇：当量齿数建模================================P5-P11 第三篇：球面渐开线精确建模==========================P12-P20 第一篇：认识锥齿轮 1、认识锥齿轮 先来看一组锥齿轮图片（动画图片请点原文）。 锥齿轮是圆锥齿轮的简称，它用来实现两相交轴之间的传动，两轴交角Σ可以是任意的，机械传动中应用最多的是两轴交角Σ=90度的锥齿轮传动。下图为一对轴交角Σ=80度的锥齿轮平面动画 2、锥齿轮的一些几何参数 齿数（tooth_n）、模数（module）、压力角（pressure_a）、齿宽（face_width）、分度圆锥角（pitch_cone_a）、轴交角（shaft_a）即可确定单个锥齿轮。如上图，有 pitch_rad = pitch_dia/2 = tooth_n* module/2 addendum = 1*module dedendum = (1+0.25)*module shaft_a = pitch_cone_a+ pitch_cone_a_rel （即Σ= δ1+δ2） 锥齿轮传动比 i = Z2/Z1= Z2*module/Z1*module = pitch_dia_rel/pitch_dia = pitch_rad_rel/pitch_rad1 因pitch_rad_rel / sin(δ2) = pitch_rad / sin(δ1) 所以，传动比又有 i = sin(δ2) / sin(δ1) 设计一对锥齿轮，通常是根据设计需要确定齿数（传动比）、模数和轴交角，然后通过解下面方程组得出两个锥齿轮的分度圆锥角 sin(δ2)/sin(δ1) = Z2/Z1 δ1+δ2 = Σ 锥齿轮的绘制所要绘制的锥齿轮模型如下 pro/E的模型树 绘制步骤 1.设置参数 M=4，Z=30 模数与齿数 Z_ASM=60 与之啮合的齿轮的齿数 B=20，Alpha=20 齿宽与压力角 HAX=1 齿顶高系数 CX=0.25 顶隙系数 X=0 变位系数 2.添加关系 HA=(HAX+X)*M HF=(HAX+CX-X)*M H=(2*HAX+CX)*M DELTA=A TAN(Z/Z_ASM) D=M*Z DB=D*COS(ALPHA) DA=D+2*HA*COS(DELTA) DF=D-2*HF*COS(DELTA) DDA=(DA/2)*COS(DELTA) DD=(D/2)*COS(DELTA) DDF=(DF/2)*COS(DELTA) DDB=(DB/2)*COS(DELTA) 3.草绘 1 4.回转中心线 Front和Top两基准面的相交线 5.法向剖平面 Front面沿上图中红色线段旋转90度后得到的平面6.基准点0-1 (PNT0, PNT1) 草绘1中的线段与Top基准平面的交点 7.草绘2 8. 渐开线坐标系 CS0 为以后用方程绘制渐开线齿廓做准备 9.渐开线轮廓基准曲线1 输入以下渐开线参数方程： r = db/2 theta=t*45 x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*(pi/180) y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*(pi/180) z=0 10.啮合点 分度圆与渐开线齿廓的交点 11. 过啮合点的平面 12. 镜像基准平面 13. 镜像得到的渐开线轮廓 2 使用镜像基准平面 将“过啮合点的平面”绕“回转中心线”旋转（90/z ）度 (注意方向) 锥齿轮的Pro/E参数化造型设计 题目：使用参数化建模方法，创建如图所示的锥齿轮 图1 锥齿轮 步骤： 锥齿轮轴参数化设计的具体步骤如下： 1、创建新的零件文件 （1）启动Pro/e界面，单击文件/新建， （2）输入零件名称：zhuichilun，单击“确定”按钮。 2、参数输入 （1）在Pro/e菜单栏中依次单击工具/参数，将弹出参数对话框，添加以下参数：圆锥角c=30度，模数m=2，齿数z=20，齿宽w=20，压力角a=20，齿顶高系数为hax=1，齿底隙系数为cx=0.2，变位系数x=0，最后点击确定将其关闭； 如图2所示 图2 参数输入 （2）在Pro/e菜单栏中依次单击工具/关系，将弹出关系对话框，添加以下关系式（如图3所示）： d=m*z db=d*cos(a) da=d+2*m*cos(c/2) df=d-2*1.2*m*cos(c/2) dx=d-2*w*tan(c/2) dxb=dx*cos(a) dxa=dx+2*m*cos(c/2) dxf=dx-2*1.2*m*cos(c/2) 其中，D为大端分度圆直径。（圆锥直齿轮的基本几何尺寸按大端计算） 其中，A为压力角，DX系列为另一套节圆，基圆，齿顶圆，齿根圆的代号，DX 图5 锥齿轮毛坯模型 （2）锥齿轮大端草绘 在大端DA的圆面上绘制直径DF，D的圆。如图6所示 图6 图7 （3）锥齿轮小端草绘 在小端DXA圆面上绘制DXF，DX圆。如图7所示： （4）创建第一个渐开线曲线 在大端DF的圆面上，通过输入方程（如图8所示），创建渐开线曲线。其选择的坐标系为PRT_CSYS_DEF。 其方程如下： afa=60*t r=db/2 x=r*cos(afa)+pi*r*afa/180*sin(afa) y=r*sin(afa)-pi*r*afa/180*cos(afa)(整理)弧齿锥齿轮几何参数设计
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