直齿锥齿轮Pro_E快速参数化建模与装配_连文香

启动 Pro / E5．0 后， 进入零件设计模式， 利用主 “工具” “参数” 将各参数列表到对话框 菜单中的 → 中， 再输入关系， 根据关系式确定各参数具体值． 2． 2 创建基锥母线 选取 Front 面建立草绘面 1， 绘制锥齿轮基准 母线如图 1 所示， 输入关系式 sd1 = δ = 33．69° ； sd2 = r = 17．5 mm， 注意垂直符号（ 关键点） ． 2． 3 绘制曲线方程 1） 通过上述草绘的基锥母线 （ 穿过 ） 与 Front 平面（ 旋转 90° ） ， 创建辅助平面 DTM1 如图 2 所示． 2） 创建渐开线参考坐标系及基础圆 ．
The Ｒapid Parameterized Modeling and Assembly Drawing of Straight Bevel Gear Based on Pro / E LIAN Wenxiang
（ School of Automotive Engineering，Lanzhou Institute of technology，Lanzhou 730050，China）
［1 ］
文献标志码： A 定相关参数及各参数之间的相互关系； 2 ） 建立分 锥母线； 3） 建立齿廓曲线； 4） 建立锥齿轮轮胚实 利用圆周阵列齿， 形成所有的锥 体； 5） 生成齿槽， 齿轮； 6） 中心轴的创建； 7） 装配及模型导出．
，
设计过程相对麻烦． 通过分析锥齿轮工作原理及根 切原理提出一种新的方法， 只需再创建一条分锥母 线根据相应的关系设置即可完成锥齿轮的绘制 ．
［5 ］
， 同样借助于相应的关系创建辅助中心
线即可． 6） 利用扫描混合命令， 扫描轨迹为基锥母线， 草绘 1 为一个封闭的图形， 不符合设计要求， 可在 扫描混 合 命 令 之 间 建 立 一 个 草 绘 面 3， 只选取
．
兰 州 工 业 学 院 学 报 第 22 卷 · 76·
［4 ］
图3
草绘基础圆
图4
锥齿轮轮胚旋转草绘图
PNT1 与 PNT2 之间的直线为轨迹线． 截面 1 为渐 为封闭图形， 截面 2 为锥齿一点， 移除材 开线方程， 料生成如图 5 所示的锥齿轮单个齿槽． 利用圆周阵 “扫描混合 ” 编辑生成的 为组， 利用中心轴阵 列齿， 列所有的齿， 生成锥齿轮． 7） 在生成的锥齿轮中心利用轴孔、 键槽、 倒角 等命令完成直齿锥齿轮的创建． 8） 行星齿轮与半轴齿轮的装配可借助于相应 的辅助平面来完成， 分别通过两锥齿轮锥顶创建平 行于锥齿胚体前平面的平面， 通过“对齐 ” 和“匹 约束利用基准平面， 辅助平面， 和渐开线曲线 配” 镜像平面对锥齿轮进行装配， 完成行星齿轮装配图 将模型另存为（ ．x_t） 格 如图 6 所示． 完成装配图后， 式的文件， 为后续运动学及动力学仿真分析鉴定良 好的基础
第 22 卷 第 5 期 2015 年 10 月 文章编号： 1009－2269（ 2015） 05－0074－03
兰州工业学院学报 Journal of Lanzhou Institute of Technology
Vol．22
No. 5
Oct．2015

第5期 连文香： 直齿锥齿轮 Pro / E 快速参数化建模与装配 · 75·
图2
创建基础圆辅助平面
PNT1 方向， Z 轴垂直于 DTM2， 然后在这个平面内 分度圆、 基圆、 齿根圆） ． 绘制 4 个基础圆（ 齿顶圆、 sd1 = 关系中 4 个圆由小到大分别为 sd0 = ddf， sd2 = dd， sd3 = dda． 在关系设置中输入 ddb， d = m × z， r = d / 2， dd = d / cos （ δ ） ，dda = dd + ha × 2，ddf = dd －hf × 2，ddb = dd ×cos（ a） ． 3） 创建渐开线曲线． 在 DTM2 里面利用“曲线 ” →“从方程 ” →“坐 “坐标系类型” 创建渐开线曲线方程， 其中 标系” → 坐标系类型设 坐标系选取新建立的 CS0 坐标系， “笛卡尔” 、 渐开线方程为 置为 r = ddb / 2， theta = t × 45， x = r ×cos（ theta） +pi ×r ×theta / 180 ×sin（ theta） ， y = r ×sin（ theta） －pi ×r ×theta / 180 ×cos（ theta） ， z = 0． 4） 创建渐开线镜像曲线． 如图 3 所示， 过点 PNT0 与 PNT1 创建基准轴 A_ 1． 在 基 础 分 度 圆 与 基 锥 母 线 的 交 叉 处 创 建 PNT2， 创建辅助平面 DTM2， 过点 PNT2 与基准轴 A_1． 将辅助平面 DTM2 旋转 90 / z 度得到 DTM3 平 面， 以 DTM3 平面为对称面建立镜像渐开线． 5） 建立锥齿轮轮胚实体． 利用“旋转 ” 工具选择 Front 草 绘 平 面， 利用 “中心线” “通过边创建图元” 和 创建如图 4 所示的 运用关系设 草绘平面． 注意： 利用中心线为参考时， 输入相应的关系符号即可， 且对于等顶隙和不 置， 等顶隙
直齿锥齿轮 Pro / E 快速参数化建模与装配
连文香
（ 兰州工业学院 汽车工程学院，甘肃 兰州 730050）
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摘要： 研究了直齿锥齿轮在 Pro / E 环境下的快速建模及装配方法， 保证啮合的正确性， 为参数化建 同时为工程人员对虚拟样机的运动仿真分析提供良好的基础 ． 模提高了设计效率， 关键词： Pro / E ； 渐开线； 锥齿轮； 装配 中图分类号： TH132．41 直齿圆锥齿轮在 Pro / E 中建模， 通常需要借助 于辅助平面草绘 4 条斜线， 分别为顶锥、 分锥、 基锥 且分别绘制大端与小端渐开线方程， 和根锥母线， 设计过程中需要多个辅助平面、 中心轴、 及点
图5 生成单个齿槽 ［ 1］ 葛正浩， 朱白皋． 基于 Pro / E 3．0 的直齿锥齿轮的建模 ． 陕西科技大学学报， 2008 （ 5 ） ： 114及运动仿真［J］ 117． ［ 2］ 张学军． Pro / Engineer Wildfire 机械设计与应用［ M］ ． 1993． 沈阳： 辽定科学技术出版社， ［ 3］ 詹友刚． Pro / ENGINEEＲ 中文野火版高级 应 用 教 程 ［ M］ ． 北京： 机械工业出版社， 2000． ［ 4］ 郑文纬， M］ ． 7 版． 北京： 高等教育 吴克坚． 机械原理［ 1997． 出版社， 图6 锥齿轮装配 ［ 5］ 曾钢， 鲁欢， 郭光煇， 等． 等顶隙收缩弧齿锥齿轮的参 J］ ． 中国科技论， 2015， 10（ 4） ： 499502． 数化建模［
Abstract： The method of rapid parameterized modeling and assembly drawing of straight bevel gear based on Pro / E was researched in order to ensure the accuracy of the engaging，improve the efficiency of the parametric modeling，which lays good foundation for the simulation of the virtual prototype． Key words： Pro / E ； involute； bevel gear； assemble （ 责任编辑： 曾贤灏）
3
结语
提出了在 Pro / E 中建立标准渐开线直齿锥齿
轮的快速建模方法， 设计时只需要确定几个关键参 确定一条基锥线， 搞清楚基锥母线 数及相互关系， 与基础分度圆之间的换算关系， 即基锥母线与 TOP 面的距离等于基础分度圆除以 cos （ δ ） ， 就可快速 构建对应锥齿轮， 这是此简化画法的关键所在． 参考文献：
2
2． 1
设计过程
齿轮参数设置 在设计中， 采用直齿锥齿轮啮合典型代表差速
1
直齿锥齿轮建模步骤
建造一个齿轮都要经过以下 7 个步骤： 1 ） 确
表1
齿数 z 10 模数 m 3．5
器， 在此只以行星齿轮为例说明锥齿轮的创建过 程
［23 ］
． 齿轮的主要参数如表 1 所示．
行星齿轮主要参数
齿宽 b / mm 压力角 a / （ ° ） 分度圆直径 d / mm 分度圆分锥角 δ / mm 锥距 Ｒ / mm 齿顶高 h a / mm 齿根高 c / mm 8．83 22．5 35 33．69 31．55 3．57 2．688
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图1
基锥母线草绘面 1
在基 锥 母 线 与 x 轴 交 点 左 右 两 侧 分 别 建 立 PNT0、 PNT1 两点， 如图 3 所示． DTM1 平面中建立 CS0 草绘面 2， 在 PNT1 处于建立 CS0 参考坐标系， 坐标系方向 X 为沿着基锥母线草绘平面 PN， 作者简介： 连文香（ 1982女， 甘肃靖远人， 讲师， 硕士．