ProE中渐开线齿轮画法讲解

图3-13“曲线：从方程”对话框
（7）完成后的曲线如图3-14所示；
图3-14 完成后的渐开线
4．镜像渐开线
（1）在工具栏内单击 按钮，或者依次在主菜单上单击 “插入”→ “模型基准”→ “点”→ “点”，系统弹出“基准点”对话框，如图3-15所示；
图3-15“基准点”对话框
（2）单击分度圆曲线作为参照，按住Ctrl键，单击渐开线作为参照，如图3-16所示。在“基准点”对话框内单击【确定】，完成基准点“PNT0”的创建；
D12=da
其中D12为圆的直径尺寸代号，da为用户自定义的参数，即为齿顶圆直径。通过该关系式创建的圆即为齿顶圆；
（13）重复7—12步骤，创建另外两个齿轮的基本圆，分别为齿根圆和基圆，基中齿根圆的尺寸关系式为：
D13=df
基圆的尺寸代号为：
D14=db
完成后的基本圆曲线如图3-8所示，完成后的“关系”对话框如图3-9所示。
图3-8 完成后的基本圆曲线
图3-9 完成后的关系式
3．创建渐开线
（1）依次在主菜单上单击 “插入”→ “模型基准”→ “曲线”，或者在工具栏上单击 按钮，系统弹出“曲线选项”菜单管理器，如图3-10所示；
图3-10 “曲线选项”菜单管理器
（2）在“曲线选项”菜单管理器上依次单击 “从方程”→ “完成”，弹出“得到坐标系”菜单管理器，如图3-11所示；
（5）在工具栏内单击 按钮，或者依次在主菜单上单击 “插入”→ “模型基准”→ “平面”，系统弹出“基准平面”对话框；
（6）在绘图区单击选取“A_1”轴作为参照，按住Ctrl键，继续单击基准点“PNT0”作为参照，如图3-17所示；
图3-17“基准平面”对话框
（7）继续在工具栏内单击 按钮，或者依次在主菜单上单击 “插入”→ “模型基准”→ “平面”，系统弹出“基准平面”对话框，如图3-18所示；
r=db/2
s=PI*r*t/2
xc=r*cos(ang)
yc=r*sin(ang)
x=xc+s*sin(ang)
y=yc-s*cos(ang)
z=0
渐开线的创建是齿轮创建过程中的一个难点，渐开线方程的推导已经在本章第一节中做了详细的介绍；
（6）保存数据，退出记事本，单击“曲线：从方程”对话框中的【确定】，如图3-13所示；
（9）在绘图区以系统提供的原点为圆心，绘制一个任意大小的圆，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；
（10）在模型中右键单击刚刚创建的草图，在弹出的快捷菜单中单击选取 “编辑”；
（11）在主菜单上依次单击 “工具”→ “关系”，系统弹出关系对话框；
（12）在“关系”对话框中输入尺寸关系如下：
图3-19“镜像”特征定义面板
（13）在绘图区单击选取刚刚创建的“DTM2”平面作为镜像平面，在“镜像”特征定义操控面板内单击 按钮，完成渐开线的镜像。完成后的曲线如图3-20所示。
图3-20完成后的镜像渐开线
5．创建齿根圆
（1）在工具栏内单击 按钮，或者依次在主菜单内单击 “插入”→ “拉伸”，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击 “放置”→ “定义”，弹出“草绘”定义对话框；
对于Pro/E关系式，系统存在一个变量t，t的变化范围是0～1。从而可以通过（x1,y1）建立（x,y）的坐标，即为渐开线的方程。
ang=t*90
s=(PI*r*t)/2
x1=r*cos(ang)
y1=r*sin(ang)
x=x1+(s*sin(ang))
y=y1-(s*cos(ang))
z=0
以上为定义在xy平面上的渐开线方程，可通过修改x，y，z的坐标关系来定义在其它面上的方程，在此不再重复。
（2）创建渐开线
用从方程来生成渐开线的方法，创建渐开线，本章的第一小节分析了渐开线方程的相关知识。
（3）镜像渐开线
首先创建一个用于镜像的平面，然后通过该平面，镜像第2步创建的渐开线，并且用关系式来控制镜像平面的角度。
（4）拉伸形成实体
拉伸创建实体，包括齿轮的齿根圆实体和齿轮的一个齿形实体。这一步是创建齿轮的关键步骤。
小孔直径
表3-1 创建齿轮参数
注意：表3-1中未填的参数值，表示是由系统通过关系式将自动生成的尺寸，用户无需指定。
完成后的参数对话框如图3-4所示：
图3-4 “参数”对话框
（4）在主菜单上依次单击“工具”→“关系”，系统弹出“关系”对话框，如图3-5所示；
（5）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，系统便会自动生成表3-1所示的未指定参数的值。输入的关系式如下：
（11）在主菜单上单击 “工具”→ “关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示“DTM1”面和“DTM2”面间的夹角尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：
d202=360/(4*z)
在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关系式；
（12）在绘图区单击渐开线特征，然后在工具栏内单击 按钮，或者依次在主菜单上单击 “编辑”→ “镜像”。系统弹出“镜像”特征定义操控面板，如图3-19所示；
完成后的“关系”对话框如图3-25所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关系式；
图3-25“关系”对话框
6．创建齿形
（1）在工具栏内单击 按钮，或者依次在主菜单内单击 “插入”→ “拉伸”，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击 “放置”→ “定义”，弹出“草绘”定义对话框；
（2）选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“TOP”面作为参考平面，参考方向为向“右”，如图3-26所示。单击【草绘】进入草绘环境；
图3-16选取参照曲线
（3）在工具栏内单击 按钮，或者依次在主菜单上单击 “插入”→ “模型基准”→ “轴”，系统弹出“基准轴”对话框，如图3-17所示；
（4）在绘图区单击选取“TOP”面作为参考平面，按住Ctrl键，单击选取“RIGHT”面作为参考，在“基准轴”对话框内单击【确定】，完成轴“A_1”的创建；
ha=(hax+x)*m
hf=(hax+cx-x)*m
d=m*z
da=d+2*ha
db=d*cos(alpha)
df=d-2*hf
完成后的“关系”对话框如图3-5所示；
图3-5 “关系”对话框
2．创建齿轮基本圆
（1）在工具栏内单击 按钮，系统弹出“草绘”对话框；
（2）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3-6所示。单击【草绘】进入草绘环境；
（4）在“拉伸”特征定义操控面板内单击选取“实体”按钮、“拉伸到指定深度”按钮，在拉伸深度文本框内输入深度值为B,如图3-23所示。回车后系统提示是否添加特征关系，单击 “是”；
图3-23“拉伸”定义面板
（5）拉伸深度自动调整到用户设置的参数B的值，在 “拉伸”特征定义操控面板内单击 按钮，完成齿根圆的创建，完成后的齿根圆如图3-24所示。
（2)在主菜单上单击 “工具”→ “参数”，系统弹出“参数”对话框，如图3-3所示；
图3-3 “参数”对话框
（3）在“参数”对话框内单击 按钮，可以看到“参数”对话框增加了一行，依次输入新参数的名称、值、和说明等。需要输入的参数如表3-1所示；
名称
值
说明
名称
值
说明
M
3
模数
DB
___
基圆直径
Z
25
齿数
（5）阵列轮齿
将上一步创建的轮齿进行阵列，完成齿轮的基本外形。这一步同样需要加入关系式来控制齿轮的生成。
（6）创建其它特征
创建齿轮的中间孔、键槽、小孔等特征，并且用参数和关系式来控制相关的尺寸。
图3-2 齿轮的建模分析
3.1.3直齿轮的建模过程
1．输入基本参数和关系式
（1）单击 ，在新建对话框中输入文件名“gear”,然后单击 ；
3.1直齿轮的创建
3.1.1渐开线的几何分析
图3-1 渐开线的几何分析
渐开线是由一条线段绕齿轮基圆旋转形成的曲线。渐开线的几何分析如图3-1所示。线段s绕圆弧旋转，其一端点A划过的一条轨迹即为渐开线。图中点（x1,y1）的坐标为：x1=r*cos(ang),y1=r*sin(ang) 。(其中r为圆半径，ang为图示角度)
图3-28“拉伸”定义面板
（5）拉伸深度自动调整到用户设置的参数B的值，在 “拉伸”特征定义操控面板内单击 按钮，完成轮齿的创建，完成后的轮齿如图3-29所示。
图3-29 完成后的轮齿
（6）将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击轮齿特征，在弹出的快捷菜单中单击 “编辑”；
齿轮传动是最重要的机械传动之一。齿轮零件具有传动效率高、传动比稳定、结构紧凑等优点。因而齿轮零件应用广泛，同时齿轮零件的结构形式也多种多样。根据齿廓的发生线不同，齿轮可以分为渐开线齿轮和圆弧齿轮。根据齿轮的结构形式的不同，齿轮又可以分为直齿轮、斜齿轮和锥齿轮等。本章将详细介绍用Pro/E创建标准直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮、圆弧齿轮以及蜗轮蜗杆的设计过程。
图3-24 完成后的齿根圆
（6）将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击齿根圆特征，在弹出的快捷菜单中单击 “编辑”；
（7）在主菜单上单击 “工具”→ “关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示齿根圆厚度尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：
D20=b
（2）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3-21所示。单击【草绘】进入草绘环境；
图3-21“草绘”对话框
（3）在工具栏内单击 按钮，在绘图区单击选取齿根圆曲线，如图3-22所示。在工具栏内单击 按钮，完成草图的绘制；