proe Wildfire漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪幾何模型的建立

2013-08-06 by:proe培訓(xùn)中心來(lái)源:仿真在線(xiàn)

0 引言
漸開(kāi)線(xiàn)齒輪是一種重要的機(jī)械零件,被廣泛地應(yīng)用在機(jī)床、車(chē)輛、船舶和航空器的傳動(dòng)裝置中。近年來(lái)隨著CAD/CAE/CAM/CAPP技術(shù)的迅速發(fā)展。使用計(jì)算機(jī)對(duì)齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析已經(jīng)成為一種重要的研究手段。因此如何精確構(gòu)造漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪是研究工程實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)。本文以proeNGINEER為建模工具詳細(xì)闡述了漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪的建模過(guò)程,為工程上解決關(guān)于齒輪問(wèn)題的強(qiáng)度剛度計(jì)算具有指導(dǎo)意義。
1 漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪模型的創(chuàng)建過(guò)程
1.1 漸開(kāi)線(xiàn)方程
如圖1所示.當(dāng)用直角坐標(biāo)系來(lái)表示漸開(kāi)線(xiàn)時(shí)。其方程為

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式中 u=tan(ak)——漸開(kāi)線(xiàn)任一點(diǎn)k的滾動(dòng)角;
     ak——漸開(kāi)線(xiàn)在點(diǎn)k的壓力角;
     rb——基園半徑。
    齒數(shù)/個(gè)                       25
    模數(shù)/mm                       3
    壓力角/                       20
    齒寬/mm                       10
    齒頂高系數(shù)                       1
    齒根高系數(shù)。                       1.25
    分度圓直徑/mm                       75
    齒頂圓直徑/mm                       81
    齒根網(wǎng)直徑/mm                       67.5
    基圓直徑/mm                       70.477
1.2.2 建立漸開(kāi)線(xiàn)
    插入基準(zhǔn)曲線(xiàn)按鈕,彈出菜單管理器,選擇“從方程”,單擊完成,彈出窗體,選取坐標(biāo)系PRT-CSYS-DEF,坐標(biāo)系類(lèi)型定義選擇笛卡兒坐標(biāo)系:定義方程,在彈出的記事本中輸入以下漸開(kāi)線(xiàn)方程并保存。

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在“曲線(xiàn):從方程”窗口單擊確定。

1.2.3 創(chuàng)建齒形曲線(xiàn)
選取FRONT面為草繪平面,參照平面為RIGHT,繪制如圖4所示,生成齒形曲線(xiàn)。
具體過(guò)程:創(chuàng)建齒頂圓,分度圓,齒根圓,基圓曲線(xiàn)。利用漸開(kāi)線(xiàn)與分度圓的交點(diǎn)處創(chuàng)建基準(zhǔn)點(diǎn)PNT0,在TOP面和RIGHT面相交處創(chuàng)建-基準(zhǔn)軸A-l。再利用所創(chuàng)建的基準(zhǔn)點(diǎn)PNTO和基準(zhǔn)軸線(xiàn)A-1創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTMl。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪,在分度圓上的齒寬和齒槽寬相等,因此對(duì)應(yīng)的圓周角也相等,其值為360/(2xZ),要?jiǎng)?chuàng)建齒廓的另一條漸開(kāi)線(xiàn),可將已知的漸開(kāi)線(xiàn)進(jìn)行鏡像,鏡像平面應(yīng)該是某個(gè)輪齒的對(duì)稱(chēng)面。這個(gè)對(duì)稱(chēng)面DTM2可以通過(guò)DTMl繞A-l軸旋轉(zhuǎn)360/(2xZ)=3.6得到。單擊鏡像工具按鈕,選擇DTM2為鏡像平面,得到第2條漸開(kāi)線(xiàn)。

1.2.4 創(chuàng)建漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪實(shí)體齒形
在“拉伸”操控面板設(shè)置好拉伸方向。拉伸方式,拉伸深度為10mm,得到第一個(gè)齒輪。如圖5所示用環(huán)形陣列復(fù)制實(shí)體齒形。用拉伸、去除材料、倒角等命令完成齒輪造型。

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