proe Wildfire渐开线圆柱齿轮几何模型的建立

2013-08-06 by:proe培训中心来源:仿真在线

0 引言
渐开线齿轮是一种重要的机械零件,被广泛地应用在机床、车辆、船舶和航空器的传动装置中。近年来随着CAD/CAE/CAM/CAPP技术的迅速发展。使用计算机对齿轮进行设计与分析已经成为一种重要的研究手段。因此如何精确构造渐开线圆柱齿轮是研究工程实际问题的基础。本文以proeNGINEER为建模工具详细阐述了渐开线圆柱齿轮的建模过程,为工程上解决关于齿轮问题的强度刚度计算具有指导意义。
1 渐开线圆柱齿轮模型的创建过程
1.1 渐开线方程
如图1所示.当用直角坐标系来表示渐开线时。其方程为

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式中 u=tan(ak)——渐开线任一点k的滚动角;
     ak——渐开线在点k的压力角;
     rb——基园半径。
    齿数/个                       25
    模数/mm                       3
    压力角/                       20
    齿宽/mm                       10
    齿顶高系数                       1
    齿根高系数。                       1.25
    分度圆直径/mm                       75
    齿顶圆直径/mm                       81
    齿根网直径/mm                       67.5
    基圆直径/mm                       70.477
1.2.2 建立渐开线
    插入基准曲线按钮,弹出菜单管理器,选择“从方程”,单击完成,弹出窗体,选取坐标系PRT-CSYS-DEF,坐标系类型定义选择笛卡儿坐标系:定义方程,在弹出的记事本中输入以下渐开线方程并保存。

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在“曲线:从方程”窗口单击确定。

1.2.3 创建齿形曲线
选取FRONT面为草绘平面,参照平面为RIGHT,绘制如图4所示,生成齿形曲线。
具体过程:创建齿顶圆,分度圆,齿根圆,基圆曲线。利用渐开线与分度圆的交点处创建基准点PNT0,在TOP面和RIGHT面相交处创建-基准轴A-l。再利用所创建的基准点PNTO和基准轴线A-1创建基准平面DTMl。对于标准齿轮,在分度圆上的齿宽和齿槽宽相等,因此对应的圆周角也相等,其值为360/(2xZ),要创建齿廓的另一条渐开线,可将已知的渐开线进行镜像,镜像平面应该是某个轮齿的对称面。这个对称面DTM2可以通过DTMl绕A-l轴旋转360/(2xZ)=3.6得到。单击镜像工具按钮,选择DTM2为镜像平面,得到第2条渐开线。

1.2.4 创建渐开线圆柱齿轮实体齿形
在“拉伸”操控面板设置好拉伸方向。拉伸方式,拉伸深度为10mm,得到第一个齿轮。如图5所示用环形阵列复制实体齿形。用拉伸、去除材料、倒角等命令完成齿轮造型。

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