基于Pro／E的渐开线圆柱斜齿轮参数化建模

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基于Pro／E的渐开线变位齿轮参数化建模

ＥｑｉｍｅｔｕｐｎＭａｕａｔｎｅｈｏｏｙＮ．０，０２ｎｆｃｒｇＴｃｎｌｇｏ１２１ｉ
基于ＰｏＥ的渐开线变位齿轮参数化建模ｒ／
焦生炉１，侯园园ｓ，３２，
（．江圣邦科技有限公司，江温州３５０；．１浙浙２００２中国矿业大学，江苏徐州２１ｌ；２１６
对应的角度，圆弧Ａ而Ｂ是齿廓在分度圆上所截的弧度。对于标准齿轮来说，圆弧ＡＢ所对的圆角是已知
的，：即／＋２：１３，／＝（）３
２ｔ（）一１—０ｎａｆｎ口一２ｘ—（）７ｔａ
（）９
同样，由于线的方向反向，取负值，得到变位外
收稿日期：０２０ — ６２１— ７１
作者简介：焦生炉（９４）男，１６一，江苏徐州人，教授、程师，工南京航空航天大学毕业，主要从事工程机械相关工作。
《装备制造技术）０２２１年第１期０
ｅ： ±２ｍｔｎａｘ（）ａ
『＝ｂＣＳ）／ＦＯ（＇／３
ｂＯ（）１ｒｃＳＯｒ／ｌｔ
ｊ盟一１２ａ。丌ｎ１：）Ｉ＋＿（盟一１、１／ｆ）＼ｔｎ／
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为了进一步对齿轮的建模过程进行简化，利用
２９
ＥｑｕｐｅＭａｆｃｒｎｃｎｏｏｙＮｏ１２０１ｉｍｎｔｎｕａｔｉｇＴｅｈｌｇ．０，２

基于pro／E的渐开线齿轮参数化建模及运动仿真

符号
ｍＺ
值或计算公式
１４０
２０１３年３月
基于ｐｒｏ／Ｅ的渐开线齿轮参数化建模及运动仿真（３）为其他机构的运动和仿真提供参考。
１０５
‘
３．２仿真
利用机构下的回放，机构分析，测量结果等，可以获得齿轮渐开线上任意一点的速度，加速度等。可以
５㈨
，
统，是目前国内外专业设计人员使用最广泛、最先进的三维设计软件。渐开线齿轮作为应用最广的通用机械零件，在Ｐｒｏ／Ｅ中却没有该零件的标准库。不同齿数、模数和压力角的齿轮虽然可以通过复杂的造型设计生成，但每次设计时都要做大量重复性的工作，能否有效
关键词：Ｐｍ，Ｅ参数化设计
ｌ引言
渐开线齿轮
仿真计周期长、效率低等问题，而且容易出现设计误差和错
Ｐｒｏ／Ｅ是美国ＰＴＣ公司推出的三维ＣＡＤ／ＣＡＭ系
误，难于实现优化设计。建立齿轮的三维实体模型，分析齿轮工作状态和受力情况，得到优化齿形，这对提高齿轮的传动质量和使用寿命有重要的意义。（１）齿轮的基本参数如下：齿数Ｚ１＝４０，Ｚ２＝２０，压力角仪＝２０ｏ，模数ｍ＝１，齿宽Ｂ＝５，齿面圆角＝０．
［２］王为，任欢．基于ｐｒｏ／Ｅ的渐开线齿轮参数化设计及运动仿真［Ｊ］．湖北工业大学学报２００８，２３（６）：

ProE参数化渐开线斜齿轮建模方法

Pro/E参数化渐开线斜齿轮建模方法论坛上关于斜齿轮的教程和Part并不少，但我觉得它们总是不够完美。

比如：不能以参数的形式改变斜齿轮的螺旋方向，螺旋角度太大会再生不了……。

可能是我的要求太过苛刻了吧。

经本人N久的思考，终于想出了一些方法吧。

如右图是同一个Part的两个不同的螺旋方向截图，螺旋角可以很大，整个齿面可旋转到0°～355°范围内。

1.编辑Program。

在INPUT和END INPUT之间加入以下内容：TOOTH_NUMBER NUMBER"Enter the number of teeth: "MODULE NUMBER"Enter the module: "PRESSURE_ANGLE NUMBER"Enter the pressure angle: "HELIX_ANGLE NUMBER"Enter the helix angle: "HELIX_DIRECTION YES_NO"Select the Left or Right direction (YES=Left-side / NO=Right-side): " FACE_WIDTH NUMBER"Enter the face width: "在RELATIONS和END RELATIONST之间加入以下内容：TOOTH_NUMBER=ABS(TOOTH_NUMBER)MODULE=ABS(MODULE)PRESSURE_ANGLE=ABS(PRESSURE_ANGLE)HELIX_ANGLE=ABS(HELIX_ANGLE)FACE_WIDTH=ABS(FACE_WIDTH)PITCH_RAD = TOOTH_NUMBER*MODULE/2ADDENDUM_RAD = PITCH_RAD+1*MODULEDEDENDUM_RAD = PITCH_RAD-1.25*MODULEBASE_RAD = PITCH_RAD*COS(PRESSURE_ANGLE)IF HELIX_DIRECTION==YESTOOTH_HELIX = FACE_WIDTH*TAN(HELIX_ANGLE)/PITCH_RAD*(180/PI)ELSETOOTH_HELIX = -FACE_WIDTH*TAN(HELIX_ANGLE)/PITCH_RAD*(180/PI)ENDIFROLL_ANGLE=SQRT((ADDENDUM_RAD+0.5)^2-BASE_RAD^2)/BASE_RADTHETA_AT_RP=SQRT(PITCH_RAD^2-BASE_RAD^2)/BASE_RAD*(180/PI)-PRESSURE_A NGLE保存退出并输入参数数值，合理就OK了。

基于Pro／E的渐开线圆柱齿轮参数化精确建模

ＹＥＦｅｇｎ
（ｈｎｎｔｕｅｏｔｌｇＣｉａＩｓｉｔｆｒｏｙ，Ｈａｇｈｕ３０８，ＣｉａｔＭｅｏｎｚｏ１０１ｈｎ）
Ａｂｔａｔｈｔｏｏｈｃｕａｅ３ｍｏｅｆｃｌｄｃｌｇａａｅｎＰ／ｅｗａｎｒｄｃｄ，ａｄｓｍｅｓｒｃ：ＴｅｍｅｈｄｆｒｔｅａｃｒｔＤｄｌｏｙｉｒａｅｒｂｓｄｏｒｓｉｔｏｕｅｎｉｏｎｏｋｙｆｎｔｎｒｔｅａｃｒｔＤｄｌｗｅｅｄｄｃｄ．Ｐｒｍｅｒｃｍｏｅｆｃｌｄｉａｅｒｗｓｒａｉｅｙｍｅｎｅｕｃｉｓｆｈｃｕａｅ３ｍｏｅｒｅｕｅｏｏａａｔｄｌｏｙｉｒｃｌｇａａｅｌｚｄｂａｓｉｎ
２１渐开线方程．
齿轮轮齿精确的三维造型是齿轮机构动态仿真、
ＮＣ加工、干涉检验以及有限元分析的前提，轮齿的
２２斜齿轮前后端面齿廓截面的旋转角度．图２将斜齿轮沿分度圆柱展开。由图２可得：
形状必须用渐开线方程来控制。由图１可得渐开线方
程：
＝
（ｂｏ０＋７・ｄｄｅｓｃｂ・０・ｓｎ／１０／ｉＯ８）２（）１
Ｙ＝（ｂｉ０一 ‘ｄｄｓｎｂ・０・ｃｓ／１０／ｏ０８）２
１渐开线圆柱齿轮的参数［］
关键词：ＰｏＥ；Ｐｇａｒ／ｒｒｏｍ；齿轮；参数化设计中图分类号：ＴＩ２４３Ｈ３．１文献标识码：Ａ文章编号：１００５—５７（０６６０３— ３７０２０）０ —０３０

基于Pro／E的渐开线圆柱齿轮三维参数化建模

关键词：开线圆柱齿轮；ｒ／参数化；渐ＰｏＥ；建模
中图分类号：Ｈ１２４Ｔ３．１文献标识码：Ａ文章编号：０１４５（０７０～０９０１０ — ５１２０）２０４ — ３
Ｍｏｄｌｆｔｅ－ｉｅｉｎａａａｅｅｏｒｉｖｕｔｙｉｄｅｅｒｂｓｄｏｏｅｉｏｈｒｅｄｍｎｓｏｌｐｒｍｔｒｆｎｏｌｅｃｌｎｒｇａａｅｎＰｒ／ＥｎｇＺ０ＵＧｕｉｐｎ－ｉｇ
邹贵平
（西交通职业技术学院机电工程系，西南昌３０１）江江３０３
摘要：介绍了一种基于ＰｏＥ齿轮三维特征造型和利用ＰｏＰｏｒｍ实现的齿轮参数设计方法。ｒ／ｒ／ｒｇａ
该齿轮设计方法可使设计人员方便快捷地实现齿轮的三维特征造型设计，而提高设计效率。从
压力角，齿顶高系数ｈ，隙系数ｃ变位系数顶，
，
２齿轮三维参数化建模过程
２１Ｐｏｒｍ中参数和关系的确定．ｒｇａ要实现齿轮参数化自动设计，须用各种参数必
分度圆柱螺旋角。了达到齿轮的各项技术要为
求，就要考虑齿轮各个参数的改变，这些参数与齿轮的尺寸、形状、位置之间以各种方程式关联，每个参
来控制。进入ＰｏＥ的程序（ｒｇａ编辑界面，ｒ／Ｐｏｒｍ）建立渐开线圆柱齿轮的各种参数及其关系，图２所如

基于ProE的渐开线斜齿圆柱齿轮精确建模

基于Pro/E的渐开线斜齿圆柱齿轮精确建模一、理论知识因渐开线直齿圆柱齿轮沿其轴向有一定宽度，故渐开线齿廓沿齿轮轴向形成一齿面。

该齿面的形成原理如下图a所示，发生面S沿基圆柱作纯滚动时，它上面的一条与基圆柱母线NN 平行的直线KK展成直齿轮的齿面，称为渐开柱面。

斜齿轮的齿面形成原理如下图b，发生面S沿基圆柱作纯滚动时，它上面的一条与基圆柱母线成夹角βb的斜直线KK展成斜齿轮的齿面，称为渐开螺旋面。

渐开螺旋面与齿轮端面（垂直于齿轮轴线的截面）的交线仍是渐开线；但它与基圆柱面以及和基圆柱同轴线的任一圆柱面的交线均为螺旋线。

基圆柱螺旋线AA（见图b）的切线与齿轮轴线所夹的锐角βb称为基圆柱螺旋角，简称基圆螺旋角。

显然，βb愈大，轮齿的齿向愈偏斜；但若βb=0时，斜齿轮就变成直齿轮。

由于斜齿轮的齿面为渐开螺旋面，故其端面齿形与法面（垂直于轮齿方向的截面）齿形是不同的。

因此，端面和法面的参数也不同。

斜齿轮切齿刀具的选择及轮齿的切制以法面为准，其法面参数取标准值。

而斜齿轮的几何尺寸计算却按端面参数进行，为此必须建立端面参数与法面参数之间的换算关系。

（1）分度圆柱螺旋角β和基圆柱螺旋角βb斜齿轮分度圆柱螺旋线的切线与其轴线所夹的锐角称为分度圆柱螺旋角，简称分度圆螺旋角或螺旋角，用β表示。

斜齿轮不同截面的齿形参数的关系取决于螺旋角，且用它表示斜齿轮轮齿倾斜的程度。

β和βb之间的关系如图所示，将斜齿轮的分度圆柱和基圆展开，可得其中L为螺旋线的导程，即为螺旋线绕基圆柱一周后上升的高度，斜齿轮任一圆柱面的螺旋线的导程应相同。

因此即式中，αt为斜齿轮的端面压力角。

法面模数m n与端面模数m t如图所示，斜齿条的法面齿距p n与端面齿距p t存在如下关系：即故法面压力角αn与端面压力角αt为了便于分析，用斜齿条说明法面压力角αn与端面压力角αt之间的关系。

在图中，角αn的对边和角αt的对边存在如下关系：考虑到，则有故法面齿顶高系数h*an与端面齿顶高系数h*at对于斜齿轮，其法面齿顶高与端面齿顶高是相同的，因此有：故：同理，其顶隙系数也存在如下关系：（5）法面变位系数x n与端面变位系数x t斜齿轮的变位距离不论是从法面看还是从端面看均应相同，即，故有：斜齿轮的法面齿形及当量齿数由于斜齿轮的强度计算、制造等都是以法面为准，因此需要知道斜齿轮的法面齿形。

基于PRO／E的渐开线圆柱齿轮机构参数化建模与运动仿真

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渐开线的生成原理如图１示，所当任一直线ＢＫ在网周上作纯滚动时，直线上任意点Ｂ的轨迹ＢＡ就是该网的渐开线。
Ｄ＾
１１渐开线方程的获取．
／ｏ（ｓｒＯｉ）＋Ｔｓ０ｔｃｓｃ＋ｔｓ（ｎ一ｒｏ），ｎｂｉ，Ｏ
二－
√ ＋。．１０
式中：ｂ渐开线的基圆；为点ＢＸｙ。处的压力ｔ为－（，）
角；ａｃｓ，为点Ｂ（，Ｊ一ｒｏ（ｒ；ｃｒ）／Ｊ）处的相径。直
少样机的试验次数，高设计效率，提该方法值得在其它机构设计中推广应用。关键词：ＲＯ／；参数化；仿真设计ＰＥ中图分类号：Ｐ９．Ｔ３１９文献标识码：Ａ文章编号：０３７３２ｌ）３００ — ３１０ — ７Ｘ（０１０ — ２４０
唐
摘
锋郭，
玲
连云港２２０）２００
（．田（Ｉ天连云港）床具有限公司；．机２江苏天明机械集团，江苏
要：文章阐述了运用大型设计软件ＰＲＯ／Ｅ的参数化设计模块设计陶瓷零件快速成型机主从动齿轮的过程，并
介绍了齿轮传动机构的运动学仿真过程。结果表明，参数化建模和运动学仿真运用于齿轮机构设计可以大大减把
角坐标系下的渐开线方程是渐开线圆柱齿轮齿廓造型

基于Pro E的渐开线圆柱齿轮三维建模

基于Pro E的渐开线圆柱齿轮三维建模介绍在Pro/EWildfire4.0环境下，实现标准渐开线直齿圆柱齿轮的建模方法和步骤，从原理出发，利用方程建立渐开线，保证渐开线齿轮齿形的准确性。

通过改变相关参数及关系式，能够快速地实现齿轮的三维建模和修改模型，为后续装配、仿真提供基础，从而提高设计效率。

渐开线圆柱齿轮Pro/E建模0前言齿轮传动是机械传动中最主要的一类，型式很多，应用广泛，齿轮设计在机械设计中占据着相当重要的地位，但它的设计步骤多、涉及参数多，需查询的图表总数有二十多个，由于其复杂性，有一些软件（如Solidworks，AutoCAD）没有提供齿形的精确造型功能。

随着计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术的发展，在产品开发的过程中，有限元分析、装配设计、运动仿真、数控加工等都必须以三维模型为基础。

在进行齿轮机构设计时，经常需要利用CAD技术设计并建立齿轮的三维实体模型，从而利用CAD/CAM软件进行装配、检测和分析。

Pro/Engineer是美国PTC公司开发的优秀的三维设计软件，它采用基于特征的参数化技术，具有产品的三维设计、分析、仿真、加工和二次开发等功能，该软件已广泛应用于机械、电子、家电、模具等行业，是目前国内使用最广泛的三维设计软件之一。

利用Pro/E可精确建立齿轮的三维模型，从而实现齿轮机构的虚拟装配、模拟运动以及数控编程等。

实现渐开线圆柱齿轮建模的难点主要有两点：（1）创建出精确的渐开线曲线；（2）建立齿轮的参数化模型，确定主要参数。

1基本原理与研究思路渐开线：一条直线nn沿一个半径为rb圆的圆周作纯滚动，该直线上任一点K的轨迹KKo称为该圆的渐开线。

这个圆称为基圆，该直线称为渐开线的发生线。

利用Pro/E进行齿轮造型时，首先要进行齿轮的初步设计，定制基本参数。

普通渐开线齿轮有6个基本参数影响齿轮的形状和尺寸：模数m，齿数z，压力角α，齿顶高系数hα*，顶隙系数C*，齿轮厚度THICKNESS。

齿轮Pro E参数化建模过程

齿轮Pro E参数化建模过程已知参数为:齿数z=34，模数m=2,压力角α=20°,建立直齿圆柱齿轮参数化建模。

参数化建模过程：1、启动Pro/E程序后，选择【文件】/【新建】命令，在弹出的【新建】对话框中的【类型】选项组中选取【零件】选项，在【子类型】选项组中选取【实体】选项，同时取消【使用缺省模版】选项的选中状态，最后在【名称】文本框中输入gear，单击按钮后，系统弹出【新文件选项】对话框，在【模版】选项组中选择mmns_part_solid选项，最后单击该对话框中的按钮后进入Pro/E系统的零件模块。

2、设置尺寸参数单击菜单栏【工具】在下拉菜单单击【参数】，在【参数】对话框中添加尺寸的各个参数，如下图所示3、设置关系参数在主菜单上依次单击“工具”→“关系”，系统弹出“关系”对话框，并在“关系”对话框内输入齿轮的分度圆直径关系、基圆直径关系、齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系，如下图所示：4、绘制齿轮基本圆（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“左”，如图2-1所示。

单击【草绘】进入草绘环境。

（2）在绘图区以绘图提供的原点为圆心，绘制四个同心圆，并且标注圆的直径尺寸。

在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制，如下图所示：（3）在主菜单上依次单击“工具”→“关系”，系统弹出“关系”对话框。

在“关系”对话框中输入尺寸关系，通过该关系创建的圆即分别为分度圆、齿顶圆、齿根圆、基圆。

(4)在【关系】对话框中单击确定按钮，系统自动根据设定的参数和关系式再生模型并生成新的基本尺寸。

最终生成如下图所示的标准齿轮基本圆。

5、创建齿轮轮廓线在右工具箱中单击“基准曲线”按钮打开【曲线选项】菜单，在该菜单中选择【从方程】选项，然后选取【完成】选项。

系统提示选取坐标系，在模型树窗口中选择当前的坐标系，然后在【设置坐标类型】菜单中选择【笛卡尔】选项。

论述基于PROE的圆柱齿轮参数化设计

论述基于PRO/E的圆柱齿轮参数化设计1 设计基本方法直齿圆柱齿轮是一种较为复杂的机械零件,它的一些基本参数,如模数、齿数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数,变位系数、齿宽等。

另外通过这些基本的参数也可以计算齿轮的其他参数,如齿顶圆、齿根圆、分度圆、基圆等。

而这些基本参数经常变化的参数也只有模数、齿数、齿宽和变位系数,其它参数压力角、齿顶高系数和顶隙系数一般是不变化的,所以我们这里将模数、齿数、齿宽和变位系数定义为关键参数。

设计齿轮的基本方法为:(1)建立关键参数和基本参数;(2)建立模型和定义关系;(3)验证关键参数;(4)调用齿轮。

2 具体创建过程2.1 建立关键参数和基本参数首先新建文件并在工具-程序中编辑设计中的INPUT和END INPUT加入如下语句:M number "输入直齿轮的模数M:"Z number "输入直齿轮的齿数Z:"X number "输入直齿轮的变位系数X:"B number "输入直齿轮的齿轮宽度B:"这样用程序的方式定义了四个关键参数,并保存文件,输入初始值,在参数对话框中创建好齿轮的一些基本参数:压力角、齿顶高系数、顶隙系数等,同时我们也可以看到四个关键参数,具体设计见表1。

2.2 建立模型和定义关系(1)创建齿轮的基本圆。

用草绘曲线的方法,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“左”,从里到外创建齿轮的四个基本圆:齿根圆(SD0)、基圆(SD1)、分度圆(SD2)、齿顶圆(SD3),并且用设置好的参数在关系功能对话框中控制齿轮四个基本圆的大小关系。

SD3=M*Z+2*(HAX+X)*MSD2=M*ZSD1=M*Z*COS(ALPHA)SD0=M*Z-2*(HAX+CX-X)*M选择菜单“编辑-再生”,以当前值再生图形,并完成基本圆草图的建立。

基于Pro_E的渐开线圆柱齿轮参数化精确建模

if gear type = = ″her″| gear type = = ″HER″
d15 = e/ 2 + b/ 2 else / 3 确定第一个齿廓截面的位置 , 即与基面 FRONT 的距离
d15 = 0
endif
将第一个齿廓截面 , 沿 z 轴移动距离 b/ 2 , 绕 z 轴旋转角度μ, 创建第二个齿廓截面 ; 向相反方向移动、旋转第一个齿廓截面 , 创建第二个齿廓截面。旋转角度关系式为 : μ= 360°·b·sin ( beta 1) / (pi·m n·z·2) 。这一角度关系十分重要 , 它是斜齿轮轮齿精确造型的重要保证。 31412 创建齿廓曲面点击〔插入〕 →〔扫描混合〕 →〔曲面〕, 选择〔选取截面〕| 〔垂直于原始轨迹〕 →〔草绘轨迹〕, 在 TOP 面上绘制直线轨迹 , 使其长度为 b , 起点距 FRONT 基面 e/ 2 ; 分别选取三条齿廓截面 , 生成齿廓基准曲面。点击〔工具〕 →〔关系〕, 增加剖面关系 :
中的第一个齿廓曲面 , 点击〔编辑〕 →〔实体化〕, 建立第一个剪切齿廓实体。将第一个剪切齿廓实体〔阵列〕, 得到整个右旋斜齿轮的齿廓实体。点击〔工具〕 →〔关系〕, 增加零件关系 :
if gear type = = ″her″| gear type = = ″HER″
根圆。通过〔编辑〕基准曲线 , 修改直径尺寸〔属
性〕, 将特征尺寸的名称分别改为 da 、df 。
312 Pro/ Program 程序设计
Pro/ Program 是 Pro/ E 提供的一个可程序化的工
具。它可以将需要经常变更的参数或步骤 , 事先以叙
述句的方式写成 , 在调用时自动提示输入设计变量 ,

基于Pro／Engineer的斜齿圆柱齿轮的参数造型

点的位置可用向径ｒ表ｋ
作中解脱出来，提高了设计速度，并减少信息的存储量。使用
Ｐ／ｎｌｅ进行的斜齿轮参数化造型，ｒＥｇｅｏｎｒ给斜齿轮在机械设
示，点极坐标则为（ｋ）。ｒ，
渐开线的极坐标方程通常以压
计、制造及ＣＥ中都带来很大方便。Ａ
ｌｏｃ－ｙｕＣｅｅｖｌｔｈｌａｎｃｌｅｒｙｃａｇｇｔｅｄｉｉｇｄｎｉｎｙｎｅｏａｓｅａｎｗｉｏｕｅｃｃｉａｈｉｒｎｉｓ．ｎｎｅｉｌｏａｇｂｎｎｈｖｍｅｏ
Ｋｅｒｓｅｃｏｃｅ；ｐｒｍｅｒｅｉｎ；ｏＥｇｎｅｙｗｏｄ：ｈｌａｃｎａｇａｉｌｉｌｒａａｔｃｄｇＰｒ／ｎｉｅｒｉｓ
关键词：斜齿圆柱齿轮；参数化设计；ｒＥｇｅｒＰ／ｎｉｅｏｎ
中国分类号：Ｂ３Ｔ２７文献标识码：Ｂ文章编号： ∞ 一４４２０） — ｌ００１０４１（０６００１ — ２２
ＰａａｔｉｏｅｏｅｃｌｃｎｃｌｇａａｅｎＰｒ／ｒｍｅｒｃｍｄｌｆｒｈｌａｏｉａｅｒｂｓｄｏｏＥｉ
维普资讯
Ｖｏ９Ｎｏ２ｌ１
２ｏ —４ｏ６０
机械研究与应用
ＭＥＣＨＡＮＩＡＳＡＲＣ＆ＡＰＬＣＣＬＲＥＥＨＰＩＡ兀ＯＮ
第１卷第２９期２００６年４月
叵垂基于ＰｏＥｇｅｒｒ／ｎｉｅ的斜齿圆柱齿轮的参数造型ｎ

基于Pro／E渐开线圆柱齿轮的参数化三维建模

：ｘｉ（ｎ）ｒｓａｇｎ＝咒＋ｓｓ（ｎ）ｘｉａｇｎ－ｓｃｓａｇｘｏ（ｎ）
ｚ＝Ｏ
统弹出“ 关系” 对话框，在“ 关系” 对话框内输入齿轮的分度圆直径关系、基圆直径关系、齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系。由这些关系式，系统便会自动生成图４所示的未指定参数的值。输入的关系式如图３所示，根据关系生成的参数如图４所示。
在ＰｏＥ关系式的编写中，系统默认存在一个变ｒ／
量ｔ的变化范围是０。设Ｂ：，从而，ｔ～１Ｋ＝
齿轮传动和圆弧齿轮传动等，其中以渐开线齿轮
可以通过点的坐标（，Ｙ）建立渐开线上Ｋ１点的坐标（）即为渐开线的方程。如下：ｙ，
．
给定某一齿轮的基本参数，如表ｌ示。所
Ａ
表１某一齿轮基本参数
图１渐开线的几何分析
如图１所示，直线Ｂ在圆上纯滚动时，直Ｋ线上一点的轨迹称为该圆的渐开线，该圆称为
建模步骤如下：（）单击Ｌ，在新建对话框中输入文件名１］
第３期
喻永巽：基于ＰｏＥ渐开线圆柱齿轮的参数化三维建模ｒ／
３１
１ ”
鲁苎臻簪凌蓬镑《｛｜＝＝缓穗臻翡秀≤ 謦＝ｇ《＝＝
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基于Pro／E的渐开线圆柱齿轮精确参数化建模

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d e l i n g ；p a
r a m
e
t
r
i c ；f a
n
d ly ta ble
1
引
言
。
于齿轮回转轴线的截面内定义的端面参数 ( 下角标 t ) 在
一
法面压力角 ( 标准值由用户输入 ) ；d
，
。
端面压力
渐开线的形成原理所示当
，
一
角 (非标准值 )
2 3
．
。
实现造型的主要思路
线
BK
沿
K
个半径为
，
的
首先把齿数法面模数法
、、
圆作纯滚动时直线卜任意
一
面压力角等设置成可输入的参
维普资讯
团固四喹匿殛
C 仿真，建板 I C A D I C A M ／ A
E ICA P P
E 基于P r o ／的开圆齿轮确数建渐线柱精参化模
殷毅
。
吴战国
，
( 同济大学机械工程学院上海 2 0 18 0 4
摘

基于Pro／E的渐开线圆柱齿轮的参数化建模及其装配

随着ＣＤＣＭ技术的不断发展，Ａ／Ａ我们对Ｃ提出了更高的要求。要求能实现复杂结构的建模，ＤＡ以满
足ＣＥ和ＣＭ对ＣＤ的要求… 。渐开线圆柱齿轮属于较为复杂的零件，ＡＡＡ１为了进一步研究齿轮的动力学特性等问题，对其精确建模提出较高的要求。
在文献［］２有关齿轮的建模部分中提出了两个模型：当基圆直径比齿根圆大时（小齿数齿轮）用小齿轮，模型；否则用大齿轮模型。在文献［］设计出了一个模型可以产生各类渐开线圆柱齿轮，３中，但其中通过定义
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ห้องสมุดไป่ตู้
第２８卷第３期２Ｏ年９月Ｏ６
湘潭师范学院学报（自然科学版）Ｊｕｎｌ￣ａｇＮｒｌｎ（￡ｏｒｉ￣ｏｍａＵ № ａｎＮ灿例，ｅｃｄｉ）￣ｏｅＥｉｎｔｏ
Ｖｏ．２ｏ．１８Ｎ３Ｓｐ０６ｅ．２Ｏ
基于ＰｏＥ的渐开线圆柱齿轮的ｒ／参数化建模及其装配
杨国庆，刘平
（湖南科技大学机电工程学院，湖南湘潭４１０）１１２
摘
要：介绍了一种基于Ｐｏｅ的齿轮建模方法。该方法能实现各类渐开线圆柱齿轮的参数化设计；ｒ／只要输入齿数、模
ＨＣＵＢＲ“ ＴＩＫＮＭＥ请输入齿宽”
Ｈ — — ＯＦＮＭＥ请输入法向顶隙系数” ＡＮＣＥＵＢＲ“ ＣＮＣＥＵＢＲ“ — — ＯＦＮＭＥ请输入法向顶隙系数” ｘＮＣＥＵＢＲ“ — — ＯＦＮＭＥ请输入法向变位系数”

基于Pro_E的斜齿圆柱齿轮参数化设计(精)

Equipment Manufactring Technology No.4, 2010齿轮传动是机械行业应用非常普遍的传动方式,齿轮作为传递动力和运动的零件, 可完成减速、增速、变向、换向等动作 [1]。

相对于直齿轮而言, 斜齿圆柱齿轮具有传动平稳、冲击和噪声小的优点, 特别适用于高速传动系统。

因而, 斜齿圆柱齿轮三维建模, 是设计人员经常遇到问题 [2]。

由于斜齿轮的齿廓形状比较复杂, 以往利用一些低端 CAD 软件对于斜齿圆柱齿轮进行三维建模, 很烦琐, 而且精确度也很难保证, 但是 Pro/E软件突破性解决了此问题。

利用 Pro/E软件可以方便而精确地对斜齿轮进行参数化建模, 减轻了设计人员的工作量, 提高了设计速度。

1斜齿圆柱齿轮齿廓曲面分析斜齿轮的法面齿廓曲线, 是由两条渐开线曲线、齿根圆圆弧、齿顶圆圆弧以及两条齿根过渡圆角组成, 齿廓曲面可以看作是法面齿廓垂于直齿轮轴线, 绕螺旋线 (斜齿轮的齿面与分度圆柱面的交线的方向扫描混合而成 [3]。

2参数化设计分析对于斜齿轮设计计算中用到的是端面上的模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数等, 而实际上法面上的模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数等才是标准值, 所以必须将端面上的参数与法面上的参数联系起来。

基于此点, 用 Pro/E进行建模时, 首先添加斜齿轮的基本参数,再添加关系式约束齿顶圆、齿根圆、基圆、分度圆等的尺寸, 然后用曲线工具创建法面齿廓曲线,利用特征复制进行平移旋转已有的齿廓曲线得到其他的齿廓曲线, 再用扫描工具生成一个轮齿特征。

之后, 要先通过特征操作当中的复制特征, 旋转一定的角度(360°/Z , 然后再进行阵列。

3参数化设计过程参数化建模具体步骤如下:(1选取主菜单中的【工具】→ 【参数】命令, 设置参数如表 1所示。

(2作圆曲线及齿形线。

在 TOP 面上, 以任意做从小到大的 4个圆。

生成曲线后, 修改各圆直径尺寸名为 (从小到大 Df , DB , D , Da , 然后加入关系Alpha_t=atan (tan(Alpha_n/cos(BetaHa =(Hax_n+X_n×M _nHf =(Hax_n+Cx_n-X_n×M _nD =Z ×M _n/cos(BetaDB =D ×cos(Alpha_tDa =D +2×Ha Df =D -2×Hf选用默认笛卡尔坐标系并输入如下渐开线曲线公式, r =DB/2theta =t ×45-x=r ×cos(theta+r ×sin (theta×theta ×pi /180z =r ×sin(theta-r ×cos (theta×theta ×pi /180生成渐开线并镜像, 最终生成基础曲线图。

基于Pro／E的渐开线圆柱内齿轮参数化建模

Ｋｅｒｓ：０Ｅ；ｎｏｕｅ；ｉｎｒ；ａａａｔｒ；ｏｅｉｇｙｗｏｄＰｒ，ＩｖｌｔｎｅＧｅｒｐｒｍｅｅＭｄｌｎ
中图分类号：Ｄ９．文献标识码：Ｔ３１２７Ａ
齿轮是应用最为广泛的通用机械零件，其种类繁多，有直的变化范围是１尸’ 。“ ｊ表示圆周率，ＰｏＥＧＮＥ『，是ｒ／ＮＩＥＲ的默认齿、斜齿和人字形齿轮，中直齿圆柱齿轮是各种其它齿轮的基变量。０～０范围内的渐开线曲线等式如下：其。９。
，ａ＇ｗｄｈｔｅ，ｅｇｒｓｉｔｈ
ｔｌｕｋｙＤｐｎｎｓｌｎｗｏｉｏ，ｎｔｎｓｕｂｒｅｔｍｄｌ，ｒｓｕｅ咄ｅｑｃｏｅｄｉｃｓｆｏｈ
Ｉｉｅｒａｉｂｒｔｉｅｓｎｋｙｌｃａｔｘｏ，ｈｄｎｉｅｏｅ．ｄｍｅｏｓｅｅｍｏｏｆｆｓｔｔ，
ｔ
ｓｔ１ｃａａｍｄｌｙｕｍｔｏｅｙｅＣｔｒｔｇｒｏｅｂｔａｍｄｌｓｍ０ｅｅｅａｏｉｃ
使辅助参数随着齿轮的主参数变化，并且修改模型的Ｐ１ａＩｍ，咱ｆ
最后达到通过输入参数能生成新的齿轮。
图１渐开线曲线的数学分析
渐开线的数学分析如图１所示。通过和Ｙ坐标与角度的关系定义渐开线曲线，根据这个分析可以列出渐开线的数学公
ｔｔｒｅｔｇｎｒａｏｅｓｎａｄｏｔｎｇａｏｅｓｎｂｅｎｒＥａｄｔｅｈｄｇｎｐｏｃｅｅｇｒｍｄｌｉｕｌｅｏｅｒｍｄｌｉａｄｏｏｎｍｔｓｅ－ｅｈｊｏｆａｅｅｄｇｎｉｆｅｄｇｓＰ／ｅｈｏｏｆ

基于Pro／E的渐开线直齿圆柱齿轮的参数化建模

图１渐开线
作者简介：曾文瑜（９３）１７～，女，贵州平坝人，副教授，工程硕士，研究方向为计算机辅助设计
２６圆的渐开线的参数方程是：
．
深圳职业技术学院学报
第９卷
开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸关系如表１所
一Ｘ
且整个齿廓又不全是渐开线；二是决定齿轮形状和尺寸的参数较多，而且各参数之间存在一定关系ｆ．因此绘制齿轮之前必须先熟悉齿轮的渐开１］线方程，明确齿轮各部位名称和基本参数之间的
收稿１期：２１— ７１５ｔ０００ —３
齿数Ｚ、模数ｍ、齿宽ｅ、压力角６这４个基ｃ
本参数决定标准直齿圆柱齿轮的各部分尺寸，渐
深圳职业技术学院学报
２１第５００年期
ＪｕｎａｆＳｅｚｅｌｅｈｃｏｒｌｈｎｈｎＰｏｙｔｃｎｉｏ
ＮＯ．２０５．０１
基于ＰｏＥ的渐开线直齿圆柱齿轮的参数化建模ｒ／
曾文瑜
（江职业大学机电工程学院，江西九江３２０）九３００
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ｒｓ００ｏＴ３．）ｂｉ —ｃｓＨ１２１．（ｎ４
１３渐开线直齿圆柱齿轮的参数化建模步骤．渐开线直齿圆柱齿轮参数化建模流程如图２