proe直齿渐开线圆柱齿轮制作

基础知识：

圆柱坐标下的渐开线参数方程

在ProE 中，设基圆半径为rb ，设压力角k θ与展开角k α的和为beta ，并从0到60度，则有： beta = 60*t

r = (rb^2 + (rb*beta*pi/180)^2)^0.5 theta = beta-atan((rb*beta*pi/180)/rb) z = 0

/cos tan k b k

K K K K r r inv αθααα=??

==-?

1、设计参数

打开参数窗口，向模型中添加的参数主要有齿数(z)，模数(m)，压力角(alpha)，齿顶高系数(ha)，顶隙系数(c)，分度圆直径(d)，基圆直径(db)，齿顶圆直径(da)，齿根圆直径(df)，齿宽(b)。确定具体参数时分度圆直径、基圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿宽值设置为零、并通过关系式进行计算。示例见表1。

说明：

1.本表适用于渐开线圆柱齿轮。对斜齿轮是指法面模数。

2.选用模数时，应优先选用第一系列，其次是第二系列，括号内的模数尽可能不用。

压力角标准值：我国规定标准值一般为20°。某些行业也采用14.5°，15°。

齿顶高系数ha*

齿顶高ha用齿顶高系数ha*与模数的乘积表示：

顶隙系数c*

齿根高hf用齿顶高系数ha*与顶隙系数c*之和乘以模数表示：

齿顶高系数与顶隙系数的标准值

正常齿制当m≥1mm时,ha*＝1, c*＝0.25

当m<1mm时,ha*＝1, c*＝0.35

短齿制ha*＝0.8, c*＝0.3

2、创建基本曲线

通过关系式生成基本曲线，首先草绘四个圆形，分别为齿顶圆、基圆、分度圆、齿根圆曲线，随意设置圆的直径数值，其具体数值将通过关系式确定。打开关系窗口，选择特征项，选中刚刚绘制的曲线将其尺寸标注切换为符号显示形式( d0, d1, d2)。

在关系的编辑窗口中建立如下约束条件。

d=m*z

db=m*z*cos(alpha)

ha=1

IF m<1

c=0.35

else

c=0.25

ENDIF

da=m*(z+2*ha )

df=m*z-2*m*(ha+c)

d0=df

d1=db

d2=d

d3=da

完成关系式的输入后，执行/校验关系并按关系创建新参数。保存关系后，系统将根据添加的关系式，自动计算各圆直径。

3、创建渐开线

在Pro /E W ildfire中可以通过笛卡尔、柱坐标等生成渐开线，这里以柱坐标为例建立如下关系式。

rb=db/2

beta=60*t

r=(rb^2+(rb*beta*pi/180)^2)^0.5

theta=beta-atan((rb*beta*pi/180)/rb)

z=0

式中: t为系统参数, 其值为0～1。

保存关系式后,系统将根据此关系式创建渐开线，并生成图形。

4、创建过渡圆弧曲线

由机械原理的基本知识可知：基圆内没有渐开线，但是当齿轮的基圆半径大于分度圆半径时，还应该在基圆以内切除齿槽，不过由于这段曲线不影响齿轮的啮合，可以不再使用渐开线，为了简化操作，设计中将使用圆弧曲线。绘制完圆弧曲线后，设置圆弧尺寸为m*pi/8。

5、创建齿廓曲线与曲面

通过基准、镜像、修剪等步骤完成齿廓特征。注意在输入角度值时应保证复制的曲线和原曲线围成齿廓而不是围成齿轮,输入角度为360/4/z，是因为在分度圆周上，齿厚和齿槽宽相等。裁去渐开线和圆弧曲线相交处多余的曲线段后，拉伸生成曲面特征，并完成柱体的生成。

6、创建齿轮的齿特征

通过齿廓曲面对齿轮的毛坯进行裁减，得到齿形。在阵列其他齿特征时，根据阵列齿数z，阵列输入角度为360/z。最后完成齿轮的中心孔特征。

7、修改参数，改变齿轮设计

在修改参数时，参数的修改范围并不是任意的，在本例中，齿廓曲线是由渐开线和圆弧曲线组成，这样的齿轮基圆半径大于齿根圆半径。而当齿轮的基圆半径小于齿根圆半径时，整个齿廓曲线就全部为渐开线。临界齿数的计算可以使用公式z0=2(ha+c)/(1-cos(alpha)),即当齿轮的齿数大于41时，将z的初始值给定在一个大于41的范围内,在创

建渐开线时，不用近似圆弧。

在“工具”-“程序”中：输入INPUT

M NUMBER

"请输入齿轮的模数=="

Z NUMBER

"请输入齿轮的齿数==" ALPHA NUMBER

"请输入齿轮的压力角度=="

B NUMBER

"请输入齿轮的宽度=="

HA NUMBER

"请输入齿轮的齿顶高系数=="

C NUMBER

"请输入齿轮的齿底隙系数==" END INPUT