Proe 零件造型实例 斜齿圆柱齿轮

Proe零件造型实例
————斜齿圆柱齿轮
(1)
齿根圆柱渐开线齿廓
复制齿廓曲线
扫描混合特征阵列齿廓
分度圆柱面上的投影曲线
1、添加轮齿参数（“工具”→“参数”）
齿数z=32；法向模数m=2；法向压力角af=20；螺旋角beta=16；齿宽b=20。

2、草绘四个圆
（1）、点“草绘”工具，选TOP面为草绘平面；
（2）、从大到小分别画四个同心圆，并建立如下关系式：
d=m*z/cos(beta)
da=d+2*m
df=d-2.5*m
aft=atan(tan(af)/cos(beta))
db=d*cos(aft)
dk=m*(z/2-9)
sd0=da
sd1=d
sd2=db
sd3=df
（3）、确认并退出草绘。

3、通过“拉伸”创建齿根圆柱实体
（1）、选TOP面为草绘平面；
（2）、进入草绘后，采用“通过边创建图元”方式，选图中的齿根圆，作为草绘图形；
（3）、反向拉伸，深度值为：b。

4、创建基准坐标系“CSO”
执行“基准坐标系”命令，在模型树中选取基准坐标系“PRT_CSYS_DE F”，以此为基础坐标系，然后在“坐标系”对话框中，选“定向”，在其下面的“关于X”栏中输入角度：“-90”或“270”。

5、创建基准曲线——渐开线
（1）、操作流程：“插入基准曲线”→“从方程”→“完成”→选取坐标系→选“笛卡尔”→输入渐开线方程→保存并退出。

（2）、要求选取坐标系时，可在模型树或图中选取上一步创建的基准坐标系“CSO”。

（3）、要求输入的渐开线方程如下：
r=db/2
theta=t*45
x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180
y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180
z=0
6、创建一基准点“PNT0”
“PNT0”为渐开线与分度圆的交点。

7、创建一基准轴“A-1”
“A-1”为FRONT面与RIGHT面的交线。

8、创建一基准平面“DTM1”（如右图）
“DTM1”为通过基准点“PNT0”及基准轴“A-1”的平面。

9、创建一基准平面“DTM2”
“DTM2”为通过基准轴“A-1”及与基准面“DTM1”成一定角度的平面。

角度值输入：“360/（4*z）”即可。

10、镜像渐开线（如左下图所示）
拾取渐开线，点“镜像”，选“DTM2”为镜像平面。

11、草绘齿廓曲线（如右下图所示）
以TOP面为草绘平面,草绘如右下图所示的齿形轮廓曲线。

齿顶圆
渐开线
齿根圆=0.38*m/cos(beta)
12、平移复制齿廓曲线
将齿廓曲线复制至另一侧端面处，方法如下：
点“编辑”菜单→“特征操作”→“复制”→“移动”→“完成”→选取上一步创建的齿廓曲线→点“完成”→“平移”→“平面”→选取TOP面→“反向”、“正向”→输入偏移距离如：30（任意值）→“完成移动”→ “完成”→“确定”→“完成”。

13、编辑上一步创建的复制特征
右击上一步创建的复制组特征，点“编辑”，再将偏移距离参数“30”用关系式：“=b”表示,并点击“再生模型”按钮。

=b
14、旋转复制齿廓曲线
将上一步复制创建的齿廓曲线再绕轴线旋转复制至同侧的另一处。

点“编辑”菜单→“特征操作”→“复制”→“移动”→“完成”→选
取上一步复制的齿廓曲线→点“完成”→“旋转”→“曲线/边/轴”→
选取“A-1”轴→“反向”、“正向”（或直接“正向”）→输入旋转
角度如：45°（任意值）→“完成移动”→“完成”→“确定”→“完成”。

15、编辑上一步创建的复制特征
右击上一步创建的复制组特征，点“编辑”，再将旋转角度参数45°
用关系式：“=asin(2*b*tan(beta)/d)”表示，并点击“再生模型”按钮。

=asin(2*b*tan(beta)/d)
16、创建拉伸曲面(分度圆柱曲面)
以TOP面为草绘平面，选“曲面”，草绘图为分度圆，深度值为：b 17、创建投影曲线（如右下图所示）
（1）、点“编辑”菜单→点“投影”；
（2）、在操控面板中，点“参照”菜单→选“投影草绘”项→点击“定义”按钮；
（3）、进入内部草绘后，选RIGHT面为草绘平面，选TOP面为参照面，方向为顶部→草绘如左下图所示的直线→确认并退出草绘；
（4）、在“投影”操作界面中选分度圆柱曲面为投影曲面；
（5）、点击“方向参照”栏，并在绘图区选取RIGHT面为方向参照面→确认退出。

=b
=beta
18、创建扫描混合特征（一个轮齿结构）
（1）、点“插入”菜单→“扫描混合”→在操控面板选“实体”特征；（2）、点操控面板上的“参照”菜单→在绘图区选投影曲线为轨迹线。

（3）、点操控面板上的“剖面”菜单→选“所选截面”项→选旋转复制曲线（第14、15步创建）为第一剖面→点“插入”按钮→选初始齿廓曲线（第11步创建）为第二剖面；
（4）、确认并退出（完成的结构如左下图所示）。

19、创建阵列特征（整个轮齿）（如右下图所示）
阵列个数为：30（任意值）；角度用关系式“=360/z”表示。

20、编辑阵列特征
将阵列个数用关系式“=z”表示，并点击“再生模型”。

21、隐藏不需要显示的相关特征
22、创建轮体结构（非标准）（1）、创建轮体两侧的圆柱凹坑结构（如下图所示）。

“拉伸特征”，“去除材料”方式，截面如左下图所示，深度值为：b/3（2）、创建基准平面DTM3
DTM3平行于TOP 面，且向下偏移：b/2
（3）、将上述两个结构镜像至另一侧。

（如右图所示）=m*(z-5)=m*(z/2-4)
直经尺寸用关系式“dk”表示。

如右图所示。

（5）、创建轮体上六个均匀分布的小圆柱通孔结构（如下图所示）。

“孔特征”，“直径”定位方式，孔轴线所在圆柱面直径为：
m*(3*z/4-4.5)，小孔直经：m*(z/6-1/3)，
再将该小孔环形阵列成六个均匀分布的小孔。

（6）、创建键槽结构（可简单设键槽宽度为5；深度为2.3）也可输入条件语句关系式，关系式如下：
if dk<17
sd8=5
sd9=2.3
endif
if dk>=17 & dk<22
sd8=6
sd9=2.8
endif
……
if dk>=65
sd8=18
sd9=4.4
endif
注：①上述关系式只列出了其中的一部分；
②键槽的结构尺寸请参阅相关标准手册；
③关系式中的“sd8”及“sd9”分别为键槽的宽度代号和深度代号。

23、创建倒圆角结构（半经为R1）。

在两侧辐板交线圆处倒圆角。

24、创建倒角结构（倒角尺寸为C1）。

（1）、中心孔两端倒角：使用“倒角”工具创建。

（2）、轮齿两端倒角：使用“旋转特征”创建，截面尺寸如左下图所示。

另一侧的使用镜像特征。

25、任意改动齿轮参数，再生模型，观察轮齿及轮体结构的变化。

最后完成的齿轮结构如右下图所示。

=da
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(2)
齿顶圆柱渐开线齿槽轮廓复制齿槽轮廓曲线
扫描混合特征阵列齿槽分度圆柱面上的投影曲线
1、添加轮齿参数（“工具”→“参数”）
法向模数m=2；齿数z=32；法向压力角af=20；螺旋角beta=16；齿宽B=20。

2、草绘四个圆
（1）、点“草绘”工具，选TOP面为草绘平面；
（2）、从大到小分别画四个同心圆，并建立如下关系式：
d=m*z/cos(beta)
da=d+2*m
df=d-2.5*m
aft=atan(tan(af)/cos(beta))
db=d*cos(aft)
dk=m*(z/2-9)
sd0=da
sd1=d
sd2=db
sd3=df
（3）、确认并退出草绘。

3、创建基准曲线——渐开线
（1）、操作流程：“插入基准曲线”→“从方程”→“完成”→选取坐标系→选“笛卡尔”→输入渐开线方程→保存并退出。

（2）、要求选取坐标系时，可在模型树或图中选取系统默认的基准坐标系“PRT_CSYS_DEF”。

（3）、要求输入的渐开线方程如下：
r=db/2
theta=t*45
x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180
y=0
z=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180
（或z=-r*sin(theta)+r*cos(theta)*theta*pi/180）
说明：如果z坐标按括号内的方程输入，则渐开线方向反向（如右下图）。

Z坐标为第一种情况时
Z坐标为第二种情况时
4、创建一基准点“PNT0”
“PNT0”为渐开线与分度圆的交点。

5、创建一基准轴“A-1”
“A-1”为FRONT面与RIGHT面的交线。

6、创建一基准平面“DTM1”
（如右图）
“DTM1”为通过基准点“PNT0”及基准轴“A-1”的平面。

7、创建一基准平面“DTM2”
“DTM2”为通过基准轴“A-1”及与基准面“DTM1”成一定角度的平面。

角度值输入：“360/（4*z）”即可。

8、镜像渐开线（如左下图所示）
拾取渐开线，点“镜像”，选“DTM2”为镜像平面。

9、草绘齿槽轮廓曲线（如右下图所示）
以TOP面为草绘平面,草绘如右下图所示的齿槽轮廓曲线。

齿根圆
齿顶圆
=0.38*m/cos(beta)
渐开线
10、平移复制齿槽轮廓曲线
将齿槽轮廓曲线向下进行平移复制，方法如下：
点“编辑”菜单→“特征操作”→“复制”→“移动”→“完成”→选取上一步创建的齿槽轮廓曲线→点“完成”→“平移”→“平面”→选取TOP面→确定平移方向(向下)→输入偏移距离如：30（任意值）→ “完成移动”→ “完成”→“确定”→“完成”。

11、编辑上一步创建的复制特征
右击上一步创建的复制组特征，点“编辑”，再将偏移距离参数“30”用关系式：“=B”表示,并点击“再生模型”。

=b
12、旋转复制齿槽轮廓曲线
将上一步复制创建的齿槽曲线再绕轴线旋转复制至同侧的另一处。

点“编辑”菜单→“特征操作”→“复制”→“移动”→“完成”→选取上一步复制的齿槽轮廓曲线→点“完成”→“旋转”→“曲线/边/轴”→选取“A-1”轴→确定旋转方向（右手定则）→输入旋转角度如：45°（任意值）→“完成移动”→“完成”→“确定”→“完成”。

13、编辑上一步创建的复制特征
右击上一步创建的复制组特征，点“编辑”，再将旋转角度参数45°用关系式：“=asin(2*b*tan(beta)/d)”表示，并点击“再生模型”。

=asin(2*b*tan(beta)/d)
14、创建拉伸曲面(分度圆柱曲面)
以TOP面为草绘平面，选“曲面”，草绘图为分度圆，深度值为：2*b 15、创建投影曲线（如右下图所示）
（1）、点“编辑”菜单→点“投影”；
（2）、在操控面板中，点“参照”菜单→选“投影草绘”项→点击“定义”按钮；
（3）、进入内部草绘后，选RIGHT面为草绘平面，选TOP面为参照面，方向为顶部→草绘如左下图所示的直线→确认并退出草绘；
（4）、在“投影”操作界面中选分度圆柱曲面为投影曲面；
（5）、点击“方向参照”栏，并在绘图区选取RIGHT面为方向参照面→
确认退出。

=b
=beta
16、隐藏渐开线、拉伸曲面及基准面等不需要显示的特征
17、创建齿顶圆柱实体
“拉伸”特征，以TOP面为草绘平面，草绘图为齿顶圆，深度为：b（如左下图所示）。

18、创建扫描混合特征（一个齿槽结构）
（1）、点“插入”菜单→“扫描混合”→在操控面板选“实体”特征→ 点“去除材料”按钮；
（2）、在绘图区选投影曲线为轨迹线。

（3）、点操控面板上的“剖面”菜单→选“所选截面”项→选旋转复制曲线（第12、13步创建）为第一剖面→点“插入”按钮→选初始齿槽轮廓曲线（第9步创建）为第二剖面；
（4）、确认并退出（完成的结构如右下图所示）。

第1剖面
第2剖面
轨迹线
19、创建阵列特征（如左下图所示）
阵列个数为：4（任意值）；角度用关系式“=360/z ”表示。

20、编辑阵列特征（如右下图所示）
将阵列个数“4”的代号用关系式“=z ”表示，并点击“再生模型”。

21、隐藏所有曲线特征
22、创建轮体结构（非标准）
（1）、创建轮体两侧的圆柱凹坑结构（如下图所示）。

“拉伸特征”，“去除材料”方式，截面如左下图所示，深度值为：b/3=z
=m*(z-5)=m*(z/2-4)
（2）、创建基准平面DTM3
DTM3平行于TOP面，且向下偏移：b/2
（3）、将上述两个结构镜像至另一侧。

（如右图所示）
（4）、创建轮体中心通孔结构直经尺寸用关系式“dk”表示。

如左下图所示。

（5）、创建轮体上六个均匀分布的小圆柱通孔结构。

“孔特征”，“直径”定位方式，小孔直经：m*(z/6-1/3)，孔轴线所在圆柱面直径为：m*(3*z/4-4.5)，如中上、右上图所示。

再将该小孔环形阵列成六个均匀分布的小孔。

通孔直经=dk 小孔直经= m*(z/6-1/3)小孔定位圆直经= m*(3*z/4-4.5)
（6）、创建键槽结构（“拉伸特征”、“去除材料”方式、深度为穿透）截面尺寸用条件语句关系式表示，关系式部分语句如下：
if dk<=17
sd8=5
sd9=2.3
endif
if dk>17 & dk<=22
sd8=6
sd9=2.8
endif
……
if dk>65
sd8=18
sd9=4.4
endif
注：①上述关系式只列出了其中的一部分，其余按类似语句列出；
②键槽的结构尺寸请参阅相关标准手册；
③关系式中的“sd8”及“sd9”分别为键槽的宽度代号和深度代号。

23、创建倒圆角结构（半经为R1）。

在两侧辐板交线圆处倒圆角。

24、创建倒角结构（倒角尺寸为C1）。

（1）、中心孔两端倒角：使用“倒角”工具创建。

（2）、轮齿两端倒角：在模型树中，将“在此插入”按住左键拖至“拉伸2”特征的下方（如左下图），再使用“倒角”工具创建倒角，最后再将“在此插入”拖动还原至模型树最末处（如中下图所示）。

25、任意改动齿轮参数，再生模型，观察轮齿及轮体结构的变化。

最后完成的齿轮结构如右下图所示。