基于ProE3.0渐开线斜齿轮的参数化造型设计

万方数据■曩圆圆髓曩臣隘珏匠曩■．５．■—■●——＿—●—————●＿●——＿＿●—●—●—＿＿＿———■■————■■■■■■■—■●●—●—■—■——■——●■■一ＩＩｌｌ■●■●●—●●■●—■——■■■—■■●■——■—■●■●—●表ｌ所示。

表１斜齿轮基本尺寸计算关系式斜齿轮的所有几何参数都由它的设计参数决定，也就是用户参数，因此在准备建模之前，先要创建用户参数。

选择“工具”一“参数”命令，此时系统弹出“参数”如图１所示对话框，建立用户参数，并设置其对应的初始值和说明文字。

２．２添加齿轮参照圆关系式进入二维草绘环境，在草绘平面内绘制任意尺寸的４个同心圆。

选择。

工具”＿＋“关系’’命令，在“关图２基本圆“关系’’对话框系”对话框中添加如图２所示的齿轮的分度圆直径、基圆直径、齿根圆直径以及齿顶圆的约束关系式，通过再生模型最终生成标准齿轮基本圆基准曲线。

２．３创建齿廓渐开线特征２．３．１创建渐开线Ｐｒｏ／Ｅ中生成渐开线可以直接利用渐开线方程驱动产生，其方法如下：选取工具栏“插入基准曲线”按钮，选择“从方程”选项；选取笛卡儿坐标（Ｃａｒｔｅｓｉａｎ）作为定义坐标系，在弹出的记事本编辑器中输入如下的渐开线曲线方程，确认后生成一条渐开线。

如图３所示。

ｒ＝ＤＢ／２图３齿轮轮廓渐开线ｔｈｅｔａ＝ｔ・４５Ｙ＝ｒ・ｓｉｎ（ｔｈｅｔａ）一ｒ枣（ｔｈｅｔａ・ｐｉ／１８０）・ＣＯＳ（ｔｈｅｔａ）ｘ＝ｒ・ＣＯＳ（ｔｈｅｔａ）＋ｒ宰（ｔｈｅ，－奉ｐｌ／１８０）・ｓｉｎ（ｔｈｅ－组）ｚ＝０２．３．２创建镜像基准平面特征通过工具箱上“基准点工具”按钮、“基准轴工具”按钮分别创建基准点ＰＮＴＯ以及基准轴Ａ—ｌ。

以基准轴Ａ—ｌ和基准点ＰＮＴ０作为定义参照。

通过工具箱上“基准平面工具”按钮生成基准平面ＤＴＭｌ，此后，选取基准平面ＤＴＭＩ和基准轴Ａ—ｌ作为定义参照，在“旋转”文本框中输入“３６０／（４・ｚ）”，或者在“工具”一“关系”命令下进行约束定义，生成基准平面ＤＴＭ２。

２．３．３创建渐开线镜像特征在图形上选取已创建的渐开线齿廓曲线，然后在工具箱上单击“镜像”按钮，选择基准平面ＤＴＭ２作为镜像平面．生成如图４所示的渐开线镜像特征。

２．３．４创建齿廓截面特征１）草绘齿廓截面单击“特征”工具栏中的獬（草绘）工具，选取ＦＲＯＮＴ基准平面作为草绘平面，进入二维草绘环境。

通过“草绘器”工具栏上的“边”、“圆弧”“修剪”、“动态剪切”，绘制齿廓截面。

如图５所示。

２）复制齿廓截面圈５绘制齿廓截面开线创建方法相似。

这里选取图７创建的螺旋线特征柱坐标（Ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ）作为定义坐标系，在记事本编辑器中中国机械采购网一万方数据．６．囱盟宠曩囫圜匿覆囫输入如下的螺旋线曲线方程，即可生成一条螺旋线。

如图７所示。

ｒ＝ＤＢ／２ｔｈｅｔａ＝ｔ木３６０幸Ｂ幸ｔａｎ（ｂｅｔａ）宰ＣＯＳ（ａｌｐｈａ）／（ｐｉ囊ＤＢ）ｚ＝ｔ｝Ｂ２．５创建圆柱体单击“特征”工具栏中的拉伸工具，选取ＦＲＯＮＴ基准平面作为草绘平面，在其后的工具箱上单击“边创建图元”按钮，以齿顶圆作为拉伸截面，进入三维实体模式，在操作板中设置拉伸深度日（齿宽）。

添加关系式约束：ｄ１９＝Ｂ。

２．６创建齿槽１）创建单个齿槽选择“插入”／“扫描混合”／“伸出项”选项，在弹出的“混合选项”菜单中分别选择“选取截面”、“垂直于原始轨迹”和“完成”选项，选取两端齿廓曲线作为混合截面，选取刚才创建的螺旋线作为扫描轨迹，完成第１个轮齿的创建。

２）创建所有齿槽单击“阵列”命令按钮，然后使用轴阵列的方式，选取基准轴Ａ—ｌ作为定义参照，完成所有齿槽的创建，之后向关系式中添加如下阵列关系式约束：图８创建的齿轮齿槽特征ｐ４３＝Ｚ，ｄ４０＝３６０／Ｚ（图８）。

２．７创建修饰特征１）创建剪切材料特征单击“特征”工具栏中的拉伸工具，选取ＦＲＯＮＴ基准平面作为草绘平面，创建剪切材料拉伸特征，之后向关系式中添加如下阵列关系式约束：Ｄ４５＝０．２事Ｂ．Ｄ４６＝０．８宰ＭＮ宰Ｚ如（图９）。

１ｔ９创建的齿槽特征２）创建轴孔与键槽特征单击“特征”工具栏中的拉伸工具，选取前一步的剪切特征的底面作为草绘平面，创建剪切材料拉伸特征，通过拉伸工具以及阵列命令生成周边圆孔，然后向关系式中添加如下关系式约束。

轴孔半径：Ｄ５ｌ＝０．１６・ＭＮ・Ｚ键槽宽度：Ｄ５３＝０．０８｝ＭＮ・Ｚ键槽高度：Ｄ５２＝０．０３木ＭＮ￥Ｚ周边圆直径：Ｄ５５＝０．１２・ＭＮ宰Ｚ周边圆心到轴孔圆心图１０特征修饰后的齿轮模型的距离：Ｄ５６＝Ｏ．３奉ＭＮ牛Ｚ阵列特征关系式：Ｐ６０＝Ｚ１Ｄ５７＝３６０／Ｚ１３）单击工具栏上的“层”按钮，打开“层树”窗口，隐藏基准特征，完成修饰后的齿轮模型如（图１０）。

３实体参数化数化设计（ＰａｒａｍｅｔｒｉｃＤｅｓｉｇｎ）也称变量化设计（Ｖａｒｉａ－ｔｉｏｎａｌＤｅｓｉｇｎ）．可以大大提高模型的牛成和修改的速度，是机械ＣＡＤ／ＣＡＭ领域里的一大研究热点。

它以设定驱动参数和尺寸驱动为主要技术原理，其设计思想的重要体现就是“尺寸驱动”的设计方式，突破了常规思维的束缚，使设计者获得最大限度的设计自由，只要修改模型的特征参数，即可生成新的模型。

３．１参数化的实现进入“工具”菜单下的“参数”命令，使用“再生成”命令生成修改参数后的实体模型，将参数值分别改为：ＭＮ＝６，Ｚ＝２０。

ＡＬＰＨＡ＝２０。

ＢＥＴＡ＝１６，Ｂ＝６０，ＨＡＸ＝ｌ，ＣＸ＝０．２５，Ｘ＝０，Ａ１＝６；ＭＮ＝８，Ｚ＝２２，ＡＬＰＨＡ＝２０，ＢＥＴＡ＝１３．５，Ｂ＝６０，ＨＡＸ＝Ｉ，ＣＸ＝０．２５，Ｘ＝０，ＡＩ＝８；修改参数后的模型如图ｌｌ（ａ）、ｌｌ（ｂ）所示。

（ａ）更改参数后的模型ｌ彻更改参数后的模型２圈１１３．２利用编程的方法控制参数的输入采用编程（Ｐｒｏｇｒａｍ）命令对参数的输入进行控制。

选择“工具”一“程序”一“编辑设计”命令，在系统弹出的记事本编辑器的ＩＮＰＵＴ和ＥＮＤＩＮＰＵＴ之间添加如下语句以实现斜齿轮的特征参数输入：ＩＮＰＵＴＭＮＮＵＭＢＥＲＺＮＵＭＢＥＲＡＬＰＨＡＮＵＭＢＥＲＢＥＴＡＮＵＭＢＥＲＢＮＵＭＢＥＲＨＡＸＮＵＭＢＥＲＣＸＮＵＭＢＥＲＸＮＵＭＢＥＲＺｌＮＵＭＢＥＲＥＮＤＩＮＰＵＴ保存参数化设计程序，将所做的修改体现到模型中。

在弹出的菜单管理器的“得到输出”菜单中选择“输入”。

之后在弹出的“ＩＮＰＵＴＳＥＬ”复选菜单界面中选择相应的参数名称，单击。

完成选取”，输入相应的参数值。

此后要生成新的模型，（下转第１３页）万方数据■匪鄹目窭匠蹑Ⅲ．Ｄ２＝３６Ｑ／ＺｌＤ３＝ＡＮＧ＿ＴＯＯＴＨ＿ＴＨＩＣＫｌＩ）４＝１８Ｑ／ＺｌＩ）５＝舳１Ｄ１３＝ＲＦｌＤ１４＝ＲＡＤ＿ＦＩＩＪ．ＥＴＤ１５＝３６０／Ｚ１Ｐ１６＝Ｚ１Ｄｌ１６＝ＳＨＡＦＴＪ）ＩＡＤｌ１７＝ＫＥＹ＿ＨＥＩＧＨＴＤ１１８＝ｌ⑩Ｗ１删ＥＮＤＲＥＬ棚ＯＮＳＩＦＲＦｌ／拳Ａ齿轮，否则加入Ｂ齿轮ＥＸＥＣＵＴＥＰＡＲＴＧＥＡＲ＿Ａ／・执行Ａ齿轮ＺＩ＝ＺＩ／宰外部参数输入Ｚ２＝Ｚ２Ｍ＝ＭＡｌＰＨＡ＝ＡＩ．ＰＨＡＧＥＡＲ＿ｇｑＤＴＨ＝ＧＥＡＲ＿ＷＩＤＴＨＲＡＤ＿ＦＩＵ胛＝ＲＡＤ＿ＦＩＵ正ＴＳＨＡＦＴ＿ＤＩＡ＝ＳＨＡＦｒ＿ＤＩＡＫＥＹ＿ＷＩＤＴＨ＝ＫＥＹｊ町ＩｙｌⅥＫＥＹ＿ＨＥＩＧＨＴ＝ＫＥＹ＿ＨＥＩＧＨＴＥＮＤＥＸＥＣＵＴＥＡＤＤＰＡＲＴＧＥＡＲ．』／・加入齿轮ＩＮＴＥＲＮＡＬＣＯＭＰＯＮＥＮＴＩＤ３９ＥＮＤＡＤＤＥＬｓＥＥＸＥＣＵＴＥＰＡＲＴＧＥＡＲ＿Ｂ／・执行Ｂ齿轮ＺＩ＝ＺＩ／・外部参数输入Ｚ２＝Ｚ２Ｍ＝ＭＡＩ．ＰＨＡ＝＾ＩＩＩＨＡＧＥＡＲ＿ＷＩＤＴＨ＝ＧＥＡＲｖ，ｑｒｒｍＲＡＤ兀兀ＬＬＥＴＳＨＡＦＴＤＩＡ＝ＳＨＡＦＴ＿ＤＩＡＫＥＹ＿ＷＩＤＴＨ＝ＫＥＹ＿Ｖ，ｑＤＴＨＫＥＹ＿ＨＥＩＧＨＴ＝ＫＥＹ＿ＨＥＩＧＨＴＥＮＤＥＸＥＣＵＴＥＡＩ）ＤＰＡＲＴＧＥＡＲＢ／・加入Ｂ齿轮ＩＮＴＥＲＮＡＬＣＯＭＰＯＮＥＮＴＩＤ４０ＥＮＤＡＤＤＥＮＤＩＦ４设计实例图３为利用该软件在Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ软件中自动生成的标准直齿圆柱齿轮实体模型。

其参数为：齿数ｚ＝２５、模数ｍ＝Ｚ５啪、压力角批＝？。

、轴孔也施＝３０竺。

、键宽图３圆柱齿轮实体模型研一ｗＭｚｈ＝８啪、键高研一Ｊ１．龆位＝４．５脚５结论利用Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ软件提供的二次开发程序设计出齿轮后，可以直接生成其零件或部件的工程图，并且利用Ｐｒｏ／Ｅｎ－ｇｉｎ∞ｒ制作的工程图与实体模型之间具有完全的相关性，以使工程图始终与实体模型保持一致性，从而避免了重复修改造成的繁重而枯燥的工作。

参考文献１黄圣杰，五俊祥．ＰＩｕ／ＥＩｌ衄基础及应用教程［Ｍ】．北京．电子工业出版社．舭２张继春．Ｐ∥Ｅ二次开发实用教程［Ｍ］．北京．北京大学出版社，２瞄３威大先．机械设计手册．北京．化学工业出版社，加吆・争・夺・÷・ｔ｝・・争・夺・・争・・争・夺・毒・夺・夺・÷・・争・・争・夺・÷・夺・争争夺・÷・寺・・÷・寺・÷・夺・夺・夺・ｔ争・夺一夺・・争・夺・÷・÷・夺・÷・÷・÷・÷・・争・÷・・串・÷・・串・（上接第６页）只需单击菜单栏“再生成”按钮，Ｐｒｏ／Ｅ系统就会自动执行前面编辑的程序，重复前面的参数输入工作即可。

改。

从而大大减少了重复建模的过程，提高了工作效率。

参考文献４结语本文充删用时Ｅ的参数化设计功能，实现渐开线斜：嚣嚣篙蔫怒翥羔熟篓黧萎嚣乏篡】．齿轮的三维造型。

利用Ｐｗ／Ｅ基于实体特征对零件进行参北京：清华大学出Ｊ政社．２唧数化设计，只需要修改特征参数即可准确快速地生成斜齿轮３詹友州．Ｐ—ＥＩｌｇｉｔｌ时零儆计范例【Ｍ】．北京：清华大学出版社．２００５的３Ｄ模型。

同时，Ｐｍ／Ｅ二次开发工具陬拇啪很容易实现零件的系列化设计，设计者只需点击“再生成”命令，按提示输入特征参数，即可实现参数化设计和修万方数据。