基于ProE的斜齿圆柱齿轮三维模型参数化设计(精)
广州金桥管理干部学院毕业设计
题目基于 Pro/E的斜齿圆柱齿轮三维模型参数化设计副标题性质:
毕业设计毕业论文
学生姓名
年级机电 081班
系别机电系
专业机电一体化技术
指导教师解丽丽
评定成绩优良中及格不及
目录
摘要………………………………………………………………………………… (2 一、概述…………………………………………………………………………… (2
1. 背景分析……………………………………………………………………… (2
2. 中国齿轮工业的发展……………………………………………………… (3
3. 齿轮的组成结构………………………………………………………………… (4
二、制造齿轮常用的材料…………………………………………………………… (5
三、渐开线齿轮切齿方法………………………………………………………… (5
1. 展成法………………………………………………………………………… (5
2. 仿形法………………………………………………………………………… (7 四、轮设计………………………………………………………………………… (8
1. 确定参数……………………………………………………………………… (8
2. 关系式………………………………………………………………………… (8
3. 以拉伸的方式创建齿轮本体………………………………………………… (8
4. 创建基准平面………………………………………………………………… (8
5. 以可变截面扫描创建第一个齿轮面………………………………………… (8
6. 镜像…………………………………………………………………………… (9
7. 草绘齿形曲线……………………………………………………………… (10
8. 平移旋转曲线……………………………………………………………… (10
9. 草绘扫描轨迹线…………………………………………………………… (10 10. 扫描混合去除材料………………………………………………………… (10 11. 关闭所有的曲面和曲线…………………………………………………… (10 12. 复制扫描混合特征………………………………………………………… (10 13. 阵列………………………………………………………………………… (10 14. 挖出轴孔及键槽…………………………………………………………… (11 五、斜齿轮变更参数实现………………………………………………………… (11
1. 删除阵列复制特征………………………………………………………… (11
2. 输入新的参数值…………………………………………………………… (11
3. 复制剪切特征……………………………………………………………… (11
4. 阵列复制特征……………………………………………………………… (11 六、总结………………………………………………………………………… (12 致谢词………………………………………………………………………… (12 参考文献……………………………………………………………………… (12
基于 Pro/E的斜齿圆柱齿轮三维模型参数化设计
郭伟滏
【摘要】齿轮是应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式, 它可以用来在空间的任意轴之间传递运动和动力, 目前齿轮传动装置正逐步向小型化, 高速化, 低噪声, 高可靠性和硬齿面技术方向发展, 齿轮传动具有传动平稳可靠, 传动效率高(一般可以达到 94%以上,精度较高的圆柱齿轮副可以达到 99% , 传递功率范围广(可以从仪表中齿轮微小功率的传动到大型动力机械几万千瓦功率的传动 ,速度范围广(齿轮的圆周速度可以从 0.1m/s到 200m/s或更高,转速可以从 1r/min到
20000r/min或更高 , 结构紧凑, 维护方便等优点。因此, 通过 Pro/E与 ANSYS 的连接 , 运用有限元方法对齿轮进行了应力分析。
【关键词】参数化设计方法材料变更参数
一 . 概述
齿轮机构是现代机械产品中应用最广泛的传动机构之一 ,可用于传递空间任意两轴或多轴之间的运动和动力 ,具有传动效率高 ,结构紧凑 ,工作可靠 , 传动平稳,寿命长,能保证恒定的传动比等优点。因此 ,齿轮的三维实体模型在现代齿轮机构的设计中有着广泛的应用背景。
(一背景分析
据史料记载,远在公元前 400~200年的中国古代就巳开始使用齿轮,在我国山西出土的青铜齿轮是迄今巳发现的最古老齿轮, 作为反映古代科学技术成就的指南车就是以齿轮机构为核心的机械装置。 17世纪末,人们才开始研究,能正确传递运动
的轮齿形状。 18世纪, 欧洲工业革命以后, 齿轮转动的应用日益广泛; 先是发展摆线齿轮, 而后是渐开线齿轮,一直到 20世纪初,渐开线齿轮已在应用中占了优势。
早在 1694年, 法国学者 Philippe De La Hire首先提出渐开线可作为齿形曲线。1733年, 法国人 M.Camus 提出轮齿接触点的公法线必须通过中心连线上的节点。一条辅助瞬心线分别沿大轮和小轮的瞬心线 (节园纯滚动时, 与辅助瞬心线固联的辅助齿形在大轮和小轮上所包络形成的两齿廓曲线是彼此共轭的,这就是 Camus 定理。它考虑了两齿面的啮合状态; 明确建立了现代关于接触点轨迹的概念。 1765年, 瑞士的 L . E uler 提出渐开线齿形解析研究的数学基础, 阐明了相啮合的一对齿轮, 其齿形曲线的曲率半径和曲率中心位置的关系。后来, Savary 进一步完成这一方法,成为现在的 E u-let-Savary 方程。对渐开线齿形应用作出贡献的是 Roteft WUlls,他提出中心距变化时,渐开线齿轮具有角速比不变的优点。 1873年,德国工程师 Hoppe 提出,对不
同齿数的齿轮在压力角改变时的渐开线齿形,从而奠定了现代变为齿轮的思想基础。 19世纪末,展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现, 使齿轮加工具军较完备的手段后,渐开线齿形更显示出巨大的优走性。切齿时只要将切齿工具从正常的啮合位置稍加移动,就能用标准刀具在机床上切出相应的变位齿轮。 1908年,瑞士 MAAG 研究了变位方法并制造出展成加工插齿机,后来,英国 BSS 、美国 AGMA 、德国 DIN 相继对齿轮变位提出了多种计算方法。
为了提高动力传动齿轮的使用寿命并减小其尺寸,除从材料,热处理及结构等方面改进外,圆弧齿形的齿轮获得了发展。 1907年,英国人 Frank Humphris最早发表了圆弧齿形。 1926年, 瑞土人 Eruest Wildhaber取得法面圆弧齿形斜齿轮的专利权。 1955年,苏联的 M . L . Novikov 完成了圆弧齿形齿轮的实用研究并获得列宁勋章。 1 970年,英国 Rolh — Royce 公司工程师 R . M.Studer 取得了双圆弧齿轮的美国专利。这种齿轮现已日益为人们所重视,在生产中发挥了显著效益。
齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件, 它在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。现代齿轮技术已达到:齿轮模数 O.004~100毫米;齿轮直径由 1毫米~15
0米;传递功率可达上十万千瓦;转速可达几十万转 /分;最高的圆周速度达 300米 /秒。
齿轮在传动中的应用很早就出现了。公元前三百多年,古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中,就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。中国古代发明的指南车中已应用了整套的轮系。不过,古代的齿轮是用木料制造或用金属铸成的, 只能传递轴间的回转运动,不能保证传动的平稳性,齿轮的承载能力也很小。
随着生产的发展, 齿轮运转的平稳性受到重视。 1674年丹麦天文学家罗默首次提出用外摆线作齿廓曲线,以得到运转平稳的齿轮。
18世纪工业革命时期,齿轮技术得到高速发展,人们对齿轮进行了大量的研究。1733年法国数学家卡米发表了齿廓啮合基本定律; 1765年瑞士数学家欧拉建议采用渐开线作齿廓曲线。
19世纪出现的滚齿机和插齿机,解决了大量生产高精度齿轮的问题。 1900年 , 普福特为滚齿机装上差动装置,能在滚齿机上加工出斜齿轮,从此滚齿机滚切齿轮得到普及,展成法加工齿轮占了压倒优势,渐开线齿轮成为应用最广的齿轮。
1899年,拉舍最先实施了变位齿轮的方案。变位齿轮不仅能避免轮齿根切,还可以凑配中心距和提高齿轮的承载能力。 1923年美国怀尔德哈伯最先提出圆弧齿廓的齿轮, 1955年苏诺维科夫对圆弧齿轮进行了深入的研究,圆弧齿轮遂得以应用于生产。这种齿轮的承载能力和效率都较高,但尚不及渐开线齿轮那样易于制造,还有待进一步改进。
(二中国齿轮工业的发展
中国齿轮工业在“十五”期间得到了快速发展:2005年齿轮行业的年产值由 2000年的 240亿元增加到 683亿元, 年复合增长率 23.27%, 已成为中国机械基础件中规模最大的行业。就市场需求与生产规模而言,中国齿轮行业在全球排名已超过意大利,居世界第四位。
2006年,中国全部齿轮、传动和驱动部件制造企业实现累计工业总产值1026281 83千元,比上年同期增长 24.15%;实现累计产品销售收入 98238240千元,比上年同期增长 24.37%;实现累计利润总额 5665210千元,比上年同期增长 26.85% 2007年 1-12月,中国全部齿轮、传动和驱动部件制造企业实现累计工业总产值136542841千元,比上年同期增长 30.96%; 2008年 1-10月,中国全部齿轮、传动和驱动部件制造企业实现累计工业总产值 144529138千元, 比上年同期增长 32.92%。
中国齿轮制造业与发达国家相比还存在自主创新能力不足、新品开发慢、市场竞争无序、企业管理薄弱、信息化程度低、从业人员综合素质有待提高等问题。现阶段齿轮行业应通过市场竞争与整合,提高行业集中度,形成一批拥有几十亿元、 5亿元、 1亿元资产的大、中、小规模企业;通过自主知识产权产品设计开发,形成一批车辆传动系(变速箱、驱动桥总成牵头企业,用牵头企业的配套能力整合齿轮行业的能力与资源;实现专业化、网络化配套,形成大批有特色的工艺、有特色的产品和有快速反应能力的名牌企业;通过技改,实现现代化齿轮制造企业转型。
“十一五”末期,中国齿轮制造业年销售额可达到 1300亿元,人均销售额上升到65万元 /年,在世界行业排名中达到世界第二。 2006-2010年将新增设备 10万台, 即每年用于新增设备投资约 60亿元, 新购机床 2万台, 每台平均单价 30万元。到2010年,中国齿轮制造业应有各类机床总数约 40万台,其中数控车床 10万台,数控化率 25%(高于机械制造全行业平均值 17% 。
(三齿轮的组成结构
一般有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆、分度圆。
轮齿简称齿,是齿轮上每一个用于啮合的凸起
部分,这些凸起部分一般呈辐射状排列,配对齿轮上
的轮齿互相接触,可使齿轮持续啮合运转;齿槽是齿
轮上两相邻轮齿之间的空间; 端面是圆柱齿轮或圆柱
蜗杆上 ,垂直于齿轮或蜗杆轴线的平面;法面指的
是垂直于轮齿齿线的平面; 齿顶圆是指齿顶端所在的
圆;齿根圆是指槽底所在的圆;基圆是形成渐开线的
发生线作纯滚动的圆;分度圆是在端面内计算齿轮
几何尺寸的基准圆。
齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在
的表面和制造方法等分类。
齿轮的齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位。渐开线齿轮比较容易制造,因此现代使用的齿轮中 ,渐开线齿轮占绝对多数,而摆线齿轮和圆弧齿轮应用较少。在压力角方面,小压力角齿轮的承载能力较小;而大压力角齿轮,虽然承载能力较高,但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大,因此仅用于特殊情况。而齿轮的齿高已标准化, 一般均采用标准齿高。变位齿轮的优点较多, 已遍及各类机械设备中。另外,齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮
;
按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮;按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮;按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。20世纪 50年代前,齿轮多用碳钢, 60年代改用合金钢,而 70年代多用表面硬化钢。按硬度 ,齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。
软齿面的齿轮承载能力较低,但制造比较容易,跑合性好, 多用于传动尺寸和重量无严格限制,以及小量生产的一般机械中。因为配对的齿轮中,小轮负担较重, 因此为使大小齿轮工作寿命大致相等,小轮齿面硬度一般要比大轮的高。
硬齿面齿轮的承载能力高,它是在齿轮精切之后 ,再进行淬火、表面淬火或惨碳淬火处理,以提高硬度。但在热处理中,齿轮不可避免地会产生变形,因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切 ,以消除因变形产生的误差,提高齿轮的精度。二、制造齿轮常用的材料
制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。铸钢的强度比锻钢稍低,常用于尺寸较铁大的齿轮;灰铸铁的机械性能较差,可用于轻载的开式齿轮传动中;球墨铸可部分地代替钢制造齿轮 ;塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方, 与其配对的齿轮一般用导热性好的钢齿轮。
未来齿轮正向重载、高速、高精度和高效率等方向发展, 并力求尺寸小、重量轻、寿命长和经济可靠。
而齿轮理论和制造工艺的发展将是进一步研究轮齿损伤的机理, 这是建立可靠的强度计算方法的依据,是提高齿轮承载能力,延长齿轮寿命的理论基础;发展以圆弧齿廓为代表的新齿形;研究新型的齿轮材料和制造齿轮的新工艺; 研究齿轮的弹性变形、制造和安装误差以及温度场的分布, 进行齿轮修形, 以改善齿轮运转的平稳性, 并在满载时增大轮齿的接触面积,从而提高齿轮的承载能力。
摩擦、润滑理论和润滑技术是齿轮研究中的基础性工作,研究弹性流体动压润滑理论,推广采用合成润滑油和在油中适当地加入极压添加剂,不仅可提高齿面的承载能力,而且也能提高传动效率。
三、渐开线齿轮切齿方法
(一展成法(范成法
展成法又称滚切法,是加工时切削工具与工件作相对展成运动,刀具和工件的瞬心线相互作纯滚动,两者之间保持确定的速比关系,所获得加工表面就是刀刃在这种运动中的包络面,齿轮加工中的滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿等均属展成法加工。有些切削加工兼有刀尖轨迹法和成形刀具法的特点, 如螺纹车削。展成法是利用一对齿轮 (或齿轮与齿条啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来切齿的。如果把其中一个齿轮 (或齿条做成刀具,就可以切出与它共轭的渐开线齿廓。用范成法切齿的常用刀具如下。
1、齿轮插刀
2、齿条插刀
3、齿轮滚刀
范成法的特点
优点:同一模数的齿轮使用同一把刀具,生产效率高,加工精度高缺点:需要专用机床
根切现象 :用展成法加工齿轮时,若刀具的齿顶线(或齿顶圆超过理论啮合线极限点 N 时,被加工齿轮齿根附近的渐开线齿廓将被切去一部分,这种现象称为根切。
轮齿的根切大大削弱了轮齿的弯曲强度, 降低齿轮传动的平稳性和重合度, 因此应力求避免 (二仿形法
仿形法是在普通铣床上用轴向剖面形状与被切齿轮齿槽形状完全相同的铣刀切制齿轮的方法。铣完一个齿槽后,分度头将齿坯转过 360°/z,再铣下一个齿槽,直到铣出所有的齿槽。
仿形法加工方便易行,但精度难以保证。在生产中通常用同一号铣刀切制同模数、不同齿数的齿轮,故仿形法通常是近似的。
四、斜齿轮设计
以下针对“基圆半径大于齿根圆半径” 斜齿轮设计 , 本例中的齿廓曲线由渐开线和圆弧组成,这样的齿轮其基圆半径大于齿根圆半径 .
(一设计参数
工具→参数
(二创建关系式
工具→关系→输入以下关系式:
Rp=0.5*m*z
Rb=Rp*cos(angle
Pc=pi*m
Tp= Pc/2
Ra= Rp+1*m
Rd=Rp-1.157*m
Tb=2*Rb*(Tp/(2*Rp+(tan(angle-angle*2*pi/360
A1=Tb/Rb*360/(2*pi
A2=(360/z -A1
(三以拉伸的方式创建齿轮本体
→实体→ front 面为草绘平面→画圆默认半径值→双侧拉伸,深度 =b 工具→关系→输入以下关系式:
d1= 2*Ra→确定→再生
(四创建一个与 TOP 面夹 18°的基准平面
→穿过→选轴线A_1→角度→选 TOP 面→输入默认的值
工具→关系→输入以下关系式:
d#= 360/z→确定→再生
(五以可变截面扫描创建第一个齿轮面
1、创建过渡圆弧曲线
→ 以零件正面为草绘平面→顶面选DTM1→选 DTM1和 Right 面为参考→画圆弧, 如图 4-1
图 4-1
工具→关系→输入以下关系式: sd3=a2/2 sd4=Rb sd5=a1
2、将圆弧线段镜像到零件背面选曲线→
→选 Front 面
3、以可变截面扫描创建曲面
插入→可变剖面扫描→选取曲线为扫描轨迹线,如图 4-2
图
4-2
→绘制直线,如图 4-3
图 4-3
工具→关系→输入以下关系式: todeg=180/pi roll_angle=0 solve
roll_angle*todeg-atan(roll_angle=trajpar*A1 for roll_angle
sd4=Rb*(1+roll_angle^2^0.5 (六镜像另一齿轮面
选曲面→ →选 DTM1 面 (七草绘齿形曲线→选零件正面为草绘平面→草绘→绘制如图 4-4 图 4-4 工具→关系→输入以下关系式: sd5=rd sd10=r (八平移旋转曲线选曲线→ →将保留原件钩选→选 front 面→反向→输入距离:b→确定→ →选坐标系→选 z 轴→反向→输入:5→确定选平移曲线→ (九草绘扫描轨迹线→选 top 面为草绘平面→front 面为底面→草绘→绘制如图 4-5 图 4-5 (十扫描混合去除材料插入→扫描混合→切口→草绘截面→垂直于原始轨迹→完成→选取轨迹→选步骤九创建的曲线→完成→自动→完成→绕 z 轴旋转 0 度→确定→抓取截面1→确定→自动→
完成→绕 z 轴旋转 0 度→确定→抓取截面2→确定→正向→确定 (十一将所有的曲面和曲线关闭→右击→03_PRT_ALL_CURVES→遮蔽层→右击
→06_PRT_ALL_SURFS→遮蔽层 (十二复制扫描混合特征编辑→特征操作→复制
→移动→选取→独立→完成→选取切剪特征→完成→旋转→曲线/边/轴→选轴线
A-2→正向→输入:360/z→确定→完成移动→完成→确定 (十三阵列选复制特征→
→选 18°为驱动尺寸→增量为18°→总数为2→确定 10
工具→关系→输入以下关系式: d17=360/z p18=z-1 →确定→再生 (十四挖出轴
孔及键槽→ → →选零件的正面→草绘→绘制如图 4-6 图 4-6 工具→关系→输入以下关系式: sd7=rp/3 sd8=rp/7.5 sd9=rp/2.5 →确定→深度:穿过所有五,斜齿轮变更参
数实现变更参数,改变齿轮设计 (一删除阵列复制特征选阵列特征→右击删除→确
定→删除关系 (二输入新的参数值工具→参数→输入新的参数值m=5 →确定 (三复制剪切特征编辑→特征操作→复制→移动→选取→独立→完成→选取切剪特征→
完成→旋转→曲线/边/轴→选轴线 A-2→正向→输入:360/z→确定→完成移动→完
成→确定 (四阵列复制特征选复制特征→ →选 12°位驱动尺寸→增量为12→总数
为2→确定 11 z=30 b=20
工具→关系→输入以下关系式: d#=360/z p#=z-1 →确定→再生六, 总结这次的毕业设计,我收获很多,对齿轮模具的设计有了较全面的了解.设计过程中经历了数十次的反复,掌握到比较科学的思考和设计方法,这对我以后从事设计方面的工作很有好处;培养我理论联系实际的设计思想;训练综合运用机械设计和有关选修课程的理论.巩固,加深和扩展有关机械设计方面的知识等方面有重要的作用. 在这次的课程设计过程中,综合运用了选修课程中所学到的有关知识与技能,综合各个教学实践环节进行机械课程的设计,一方面,逐步提高了我们的理论水平,构思能力, 工程洞察力和
判断力,特别是提高了分析问题和解决问题的能力,为我们以后对专业和设备的设计打下了宽广而坚实的基础. 设计中海存在不少的错误和缺点,需要继续努力学习和掌握有关机械设计的知识,继续培养设计习惯和思维从而提高设计实践操作能力. 致
帮助我的人. 谢在这次毕业设计撰写过程中, 我要感谢那些帮助过我的老师, 同学以及所有曾经和现在首先要衷心的感谢我的指导教师——解丽丽老师! 她丰富的知识,
严谨耐心的治学态度和深厚的理论水平都使我收益匪浅.她给与我很大的帮助,使我得到很大的提高,这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助,在此感谢她耐心的教导. 其次,感谢我的同学,是他们在我最需要帮助的时候,伸出友谊之手. 最后, 我还要感谢我们系的每位老师, 您们一直以来的辛勤工作和教诲使我能顺利的度过这难忘的三年,使我在综合素质提高,而且让我掌握了学习的方法,更教会了我做人处事的道理,在此我要向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意. 参考文献 [1]张建中主编.《机械设计基础课程设计》.徐州:中国矿业大学出版社 [2]王军严丽主编.《机械基础》 (第二版.广州:华南理工大学出版社 [3]黄瑞友责任编辑.《Protel DXP 2004》.北京:电子工业出版社 [4]导向科技编著.《AutoCAD 2002 基础》.北京:人民邮电出版社,2003 [5]何铭新钱可强主编.《机械制图》 (第五版.同济大学上海交通大学等院校 [6]郭仁生魏宣燕编著.《机械设计基础》 (第二版.北京:清华大学出版社,2005 年 12
斜齿圆柱齿轮的基本参数
斜齿轮的齿廓曲面形成与直齿轮的齿廓曲面形成相似，只是直线 不再与齿轮的轴线平行，而与它成一交角。当发生面沿基圆柱作纯滚动时，直线 上各点展成的渐开线集合，形成了斜齿轮的渐开螺旋形齿廓曲面。角称为基圆柱上的螺旋角。 1. 螺旋角 是反映斜齿轮特征的一个重要参数，通常所说斜齿轮的螺旋角，如不特别注明，即指分度圆柱面上的螺旋角。有左、右旋差别，也有正、负之分。 2. 端面参数和法面参数的关系 垂直于斜齿轮轴线的平面称为端面，与分度圆柱面上螺旋线垂直的平面称为法面。在进行斜齿轮几何尺寸计算时，应注意端面参数和法面参数之间的换算关系。 （a ）斜齿圆柱齿轮的展开图 （ b ）斜齿轮法面和端面压力角的关系 (1) 齿距与模数
在图a所示的斜齿圆柱齿轮分度圆柱面展开图中，设为法向齿距，为端面齿距，为法向模数，为端面模数，它们的关系为 (2) 压力角 图b所示为斜齿条的一个齿，其法面内(平面)的压力角称法面压力角；端面内(平面)的压力角 称端面压力角。由图可知，它们的关系为 用成型铣刀或滚刀加工斜齿轮时，刀具的进刀方向垂直于斜齿轮的法面，故一般规定法面内的参数为标准参数。 3. 外啮合斜齿轮的正确啮合条件 4.几何尺寸计算 斜齿轮的几何尺寸是按其端面参数来进行计算的。它与直齿轮的几何尺寸计算一样，即可将直齿轮的各几何尺寸计算公式中的标准参数（）全改写为斜齿轮的端面参数，再代换以法面参数表示的计算公式，即可得斜齿轮的几何尺寸的计算公式。 分度圆直径， 齿顶高 齿根高 端面模数（为法面模数） 端面压力角 斜齿轮的其他几何尺寸就很容易有上述几何尺寸可直接计算得到。
作从动齿条分度面的俯视图，如图所示。显然，齿条前端面的工作齿廓只在 区间处于啮合状态。由图可见，当轮齿到达虚线所示位置时，前端面虽已开始脱离啮合区，但轮齿的后端面仍处在啮合区内，整个轮齿尚未终止啮合。只有当轮齿后端面也走出啮合区，该齿才终止啮合。即斜齿轮传动的啮合弧比端面齿廓完全相同的直齿轮传动啮合弧增大 ，故斜齿轮传动的重合度为 由上式可见，斜齿轮传动的重合度随齿宽b 和螺旋角β的增大而增大，这是斜齿轮传动运转平稳、承载能力较高的原因之一。 过斜齿轮分度圆上一点 C 作齿的法平面，该平面与分度圆柱面的交线为椭圆， 其长半轴a=短半轴b=。由高等数学可知，椭圆在C 点的曲率半径ρ为 以ρ为分度圆半径，以斜齿轮的法面模数 为模数，取标准压力角作一直齿圆柱齿轮，其齿形近似于此斜齿轮的法面齿形。 则此直齿圆柱齿轮称为该斜齿圆柱齿轮的当量齿轮，其齿数称为当量齿数，用表示。故 式中z 为斜齿轮的实际齿数。 当量齿数可以用来选择铣刀号码或进行强度计算，还可以将直齿轮的某些概念直接用到斜齿轮上。如用计 算斜齿轮的不产生根切的最少齿数， 式中为直齿圆柱齿轮不产生切齿干涉的最少齿数。由上式可知，斜齿轮不产生切齿干涉的最少齿数比直齿轮的少，故机构紧。
Proe斜圆柱齿轮画法教程
斜齿圆柱齿轮 步骤1：新建零件文件 （1）在工具栏中单击（新建）按钮，弹出“新建”对话框。 （2）在“类型”选项组中选择“零件”单选按钮，在“子类型”选项组中选择“实体”单选按钮；在“名称”文本框中输入TSM；并清除“使用缺省模板”复选框，不使用默认模板，单击“确定”按钮。 （3）弹出“新文件选项”对话框，在“模板”选项组中，选择mmns_part_solid 选项。单击“确定”按钮，进入零件设计模式。 步骤2：定义参数 （1）选择“工具”——“参数”命令，此时系统弹出“参数”对话框。 （2）单击7次添加按钮，从而增加7个参数。 an 图4-48 （3）分别修改参数名称和相应的数值，并注写“说明”信息，如图所示。新参数名分别为mn、z、angle_a、angle_b、han、cn和B，其中mn为法向模数，Z 为齿数，ANGLE-A为齿形角，ANGLE-B为螺旋角, han为齿顶系数，cn为顶系数，B为齿轮宽。 （4）在参数对话框中单击“确定”按钮，完成用户自定义参数的建立。 步骤3 ：草绘曲线 （1）单击草绘工具按钮，弹出草绘对话框。 （2）选择TOP平面，默认以RIGHT基准平面作为“右”方向参考，单击“草绘”按钮。
（3）分别绘制4个圆，如图4-49所示，这时候不必修改其尺寸。 图4-49 （4）选择“工具”→“关系”命令，打开“关系”窗口。此时草绘截面的各尺寸 以变量符号显示，在窗口中输入以下关系式： Sd3=mn*z/cos(angle_b)+2*(han*mn) Sd2=mn*z/cos(angle_b) Sd1=mn*z/cos(angle_b)-2*(han+cn)*mn angle_at=atan(tan(angle_a)/cos(angle_b)) sd0=cos(angle_at)*mn*z/cos(angle_b) DB=sd0 如图4-50所示，在“关系”窗口上单击“确定”按钮。系统自动计算齿顶圆、 分度圆、齿根圆和基圆这4个圆的直径尺寸。
Pro E齿轮库及画法教程
齿轮基本知识 1.什么是齿廓啮合基本定律，什么是定传动比的齿廓啮合基本定律？齿廓啮合基本 定律的作用是什么？ 答：一对齿轮啮合传动，齿廓在任意一点接触，传动比等于两轮连心线被接触点的公法线所分两线段的反比，这一规律称为齿廓啮合基本定律。若所有齿廓接触点的公法线交连心线于固定点，则为定传动比齿廓啮合基本定律。 作用；用传动比是否恒定对齿廓曲线提出要求。 2.什么是节点、节线、节圆？节点在齿轮上的轨迹是圆形的称为什么齿轮？ 答：齿廓接触点的公法线与连心线的交点称为节点，一对齿廓啮合过程中节点在齿轮上的轨迹称为节线，节线是圆形的称为节圆。具有节圆的齿轮为圆形齿轮，否则为非圆形齿轮。 。。。 ProE齿轮参数化模型设计系统(精简版)免费下载： https://www.wendangku.net/doc/7815770770.html,/html/download/proe/2007-08/1430.html 估计这个大家也需要，一并分享其他相关下载 proe标准件库-免费下 载：https://www.wendangku.net/doc/7815770770.html,/html/download/proe/2010-11/proe_libs.html PROE画锥齿轮教程：https://www.wendangku.net/doc/7815770770.html,/html/article/proe/2007-05/551.html 基于Pro/E的渐开线斜齿圆柱齿轮精确建模（原创教程）： https://www.wendangku.net/doc/7815770770.html,/bbs./thread-732-1-1.html proe机械运动仿真（齿轮+齿条）： https://www.wendangku.net/doc/7815770770.html,/bbs/thread-23012-1-1.html proe行星齿轮运动仿真教程（原创教程）： https://www.wendangku.net/doc/7815770770.html,/bbs/thread-734-1-1.html proe全参数化渐开线标准圆柱直齿轮模型(WildFire2.0)： https://www.wendangku.net/doc/7815770770.html,/bbs./thread-11237-1-1.html
斜齿圆柱齿轮机构
第七章齿轮传动-> 第9节斜齿圆柱齿轮机构 斜齿轮齿廓曲面的形成 直齿轮的齿廓曲面：发生面在基圆柱上作纯滚动时，发生面上一条与齿轮轴线平行的直 线KK 所展开的渐开线曲面即为直齿轮的齿廓曲面。 齿轮齿廓曲面的特点：渐开线曲面与基圆柱的交线为一条平行于齿轮轴线的直线AA 。 两直齿轮啮合时，两齿廓曲面的接触线为齿廓曲面与啮合面的交线，该接触线与轴线平行。 斜齿轮的齿廓曲面：当发生面绕基圆柱作纯滚动时，发生面上一条与齿轮的轴线成一交 角β b 的直线K - K 上的各点都展成一渐开线，这些渐开线的集合就是斜齿轮的齿廓曲 面。 斜齿轮齿廓曲面的特点：渐开线曲面与基圆柱的交线为基圆柱上的螺旋线AA ，且两斜 齿轮啮合时，两齿廓曲面的接触线（齿廓曲面与啮合面的交线）与轴线倾斜一βb 角。 图7-9-1 直齿轮齿廓曲面
图7-9-2 斜齿轮齿廓曲面 ?基圆柱上的螺旋角：渐开线曲面与基圆柱所交得的螺旋线AA ，其螺旋角为β b ，称为斜齿轮基圆柱上的螺旋角。 ?分度圆柱上的螺旋角 斜齿轮的齿廓曲面与分度圆柱相交所得螺旋线的螺旋角称为分度圆柱上的螺旋角，简称螺旋角，用β 表示。该螺旋线在分度圆柱面展开后为一斜直线，它与轴线的夹角β 即为螺旋角。表示斜齿轮轮齿的倾斜程度。 轮齿旋向分左旋和右旋，右旋β 为正， 左旋β 为负。 图7-9-3 ?啮合特点
图7-9-4 直齿轮啮合特点：两直齿轮啮合传动时，是沿整个齿宽同时进入啮合和同时脱离啮合的，即是突然加载和卸载的，传动平稳性较差，冲击、振动和噪音较大。 斜齿轮啮合特点：两斜齿轮啮合传动时，从啮合开始，其齿面上的接触线先由短变长，然后由长变短，直至脱离啮合。这样不但延长了每对轮齿啮合时间，增加了重合度；而且两轮轮齿是逐渐进入啮合，减小了传动时的冲击、振动噪音，从而提高了传动的平稳性。 ?斜齿圆柱齿轮基本参数 斜齿轮齿面为螺旋面，因其端面齿形和法面齿形不同，所以参数分为其端面参数（下角标为t ）和法面参数（下角标为n ）。 规定：斜齿轮法面参数为标准值，加工斜齿轮的刀具参数与法面参数相同。 在计算几何尺寸时按端面的参数进行计算。 1 、螺旋角β 式中l 为螺旋线绕分度圆柱一整圈后上升的高度。对于同一斜齿轮，任一圆柱面上的螺旋导程都是一样的。 由此得 或 2 、模数 如图7-9-5所示，由 可得法面模数m n 与端面模数m t 的关系式 图7-9-5 ? 3 、压力角
斜齿圆柱齿轮PROE画法
斜齿圆柱齿轮PROE画法 斜齿圆柱齿轮PROE画法 1. 设定齿轮各项参数 进入菜单栏中――工具――参数，然后添加并设定下列参数(参数可随意命名,只要自己知道各项参数名所代表含义)． M=６ (代表模数) Ｚn=3４(代表齿数) Ａ=20 (代表压力角) Beta=20 (代表齿轮斜度) Ｂ=80（代表齿轮宽度） Ｈax＝１（代表齿顶系数） Cx=0.25（代表齿根系数） X1=0 (代表变位系数，等于０表示无变位) 2. 设定关系式 D=M*Zn/cos(Beta)----------------------这是分度圆直径的计算公式 DA=D+2*(Hax+X1)*M------------------这是齿顶圆直径的计算公式 DB=D*cos(A)---------------------------这是基圆直径的计算公式 DF=D-2*(Hax+Cx-X1)*M---------------这是齿根圆直径的计算公式
3. 建立坐标系 (这一步可以省略,其主要的目的是为了控制第一个齿的位置),将现有坐标系绕Z轴旋转一个任意角度,先复制原始坐标,再选择性粘贴即可.如图 4. 沿坐标系Z轴方向建立一根轴线 如图.
5. 草绘曲线 分别绘制四个圆，分别代表齿顶圆，分度圆，齿根圆，基圆，并添加关系式控制． Sd0=D Sd1=DA Sd2=DB Sd3=DF 6. 绘制渐开线 点选绘制＂曲线＂的图标，然后选＂从方程＂，再选笛卡尔坐标系，然后再选第三步建立的坐标系．然后定义方程： 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
斜齿轮的参数及齿轮计算携带
斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算 斜齿轮的轮齿为螺旋形，在垂直于齿轮轴线的端面（下标以t表示）和垂直于齿廓螺旋面的法面（下标以n表示）上有不同的参数。斜齿轮的端面是标准的渐开线，但从斜齿轮的加工和受力角度看，斜齿轮的法面参数应为标准值。 1.螺旋角β 右图所示为斜齿轮分度圆柱面展开图，螺旋线展开成一直线，该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮在分度圆柱上的螺旋角，简称斜齿轮的螺旋角。 tanβ=πd/ps 对于基圆柱同理可得其螺旋角βb为: 所以有： 通常用分度圆上的螺旋角β斜进行几何尺寸的计算。螺旋角β越大，轮齿就越倾斜，传动的平稳性也越好，但轴向力也越大。通常在设计时取。对于人子齿轮，其轴向力可以抵消，常取，但加工较为困难，一般用于重型机械的齿轮传动中。齿轮按其齿廓渐开螺旋面的旋向，可分为右旋和左旋两种。如何判断左右旋呢？测试一下？ 2.模数 如图所示，pt为端面齿距，而pn为法面齿距，pn = pt·cosβ，因为p=πm, πmn 。mt·cosβ＝: mn故斜齿轮法面模数与端面模数的关系为πmt·cosβ,＝
压力角3.它们的法面压力角和端面压力角应分别相因斜齿圆柱齿轮和斜齿条啮合时，的关系可通过斜齿条得到。αtαn和端面压力角等，所以斜齿圆柱齿轮法面压力角上，∠在法面ACES在右图所示的斜齿条中，平面ABD在端面上，平面 ABC中，、角△ABD、△ACEJ及△ACB=90°。在直 BD=CE、，所以有：、 法面压力角和端面压力角的关系 ：4.齿顶高系数及顶隙系数即顶隙也是相同的，无论从法向或从端面来看，轮齿的齿顶高都是相同的， 只要将直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式中的各参数：5.斜齿轮的几何尺寸计算具体计算公式就完全适用于平行轴标准斜齿轮的几何尺寸计算，看作端面参数，如下表所示：名称符号公式 分度圆直径d=mz=(mn/cosβ)z d 基圆直径db=dcosαt db 齿顶高ha=h*anmn ha 齿根高hf=(h*an+c*n)mn hf 全齿高h h=ha+hf(2h*an+c*n)mn 齿顶圆直径da da=d+2ha 中心距a=(d1+d2)/2=mn(z1+z2)/2cosβa 从表中可以看出，斜齿轮传动的中心距与螺旋角β有关。当一对斜齿轮的模数、的方法来凑配中心距。β齿数一定时，可以通过改变螺旋角．
proe齿轮画法大全
第3章齿轮零件 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。 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) 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。 3.1.2直齿轮的建模分析 本小节将介绍参数化创建直齿圆柱齿轮的方法，参数化创建齿轮的过程相对复杂，其中要用到许多与齿轮有关的参数以及关系式。 直齿轮的建模分析（如图3-2所示）： （1）创建齿轮的基本圆 这一步用草绘曲线的方法，创建齿轮的基本圆，包括齿顶圆、基圆、分度圆、齿根圆。并且用事先设置好的参数来控制圆的大小。 （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。 （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。
二级斜齿圆柱齿轮减速器装配图、说明书
目录 设计任务书 (2) 第一部分传动装置总体设计 (4) 第二部分 V带设计 (6) 第三部分各齿轮的设计计算 (9) 第四部分轴的设计 (13) 第五部分校核 (19) 第六部分主要尺寸及数据 (21)
设计任务书 一、课程设计题目： 设计带式运输机传动装置（简图如下） 原始数据： 工作条件： 连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为10年，小批量生产，单班制工作（8小时/天）。运输速度允许误差为% 。 5
二、课程设计内容 1）传动装置的总体设计。 2）传动件及支承的设计计算。 3）减速器装配图及零件工作图。 4）设计计算说明书编写。 每个学生应完成： 1）部件装配图一张（A1）。 2）零件工作图两张（A3） 3）设计说明书一份（6000~8000字）。 本组设计数据： 第三组数据：运输机工作轴转矩T/(N.m) 690 。 运输机带速V/(m/s) 0.8 。 卷筒直径D/mm 320 。 已给方案：外传动机构为V带传动。 减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。
第一部分传动装置总体设计 一、传动方案（已给定） 1）外传动为V带传动。 2）减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。 3）方案简图如下： 二、该方案的优缺点： 该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为Y系列三相交流异步 总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作
ProE直齿、斜齿轮的参数化建模
摘要 随着科技的发展，计算机辅助设计技术越来越广泛的应用在各个设计领域。现在，它已经突破了二维图纸电子化的框架，转向以三维实体建模、动力学模拟仿真和有限元分析为主线的机械系统动态仿真技术。其研究范围主要是机械系统运动学和动力学分析，核心是利用计算机辅助技术进行机械系统的运动学和动力学分析，以确定系统及其各构件在任意时刻的位置、速度和加速度，同时，通过求解代数方程组确定引起系统各构件运动所需的作用力和反作用力。动态仿真技术一出现，就受到人们的普遍关注和重视，并且出现了许多基于动态方=仿真技术的商业软件，较有影响的有美国参数技术公司的PTC。 以Pro/MECHANICA为分析平台，运用有限元分析方法，对直齿轮、斜齿轮实际受力情况、边界条件和施加载荷进行研究。运动分析模块可以进行机构的干涉分析，跟踪零件的运动轨迹，分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等。运动分析模块的分析结果可以指导修改零件的结构设计(加长或者缩短构件的力臂长度、修改凸轮型线、调整齿轮齿数比和中心距等)或者调整零件的材料(减轻或者加重或者增加硬度等)。设计的更改可以直接反映在装配主模型的复制品分析方案(Scenario)中，再重新分析，一旦确定优化的设计方案，设计更改就可直接反映到装配主模型中。将Pro/E三维实体造型与Pro/MECHANICA机构运动分析相结合，完成对连杆和凸轮机构的机构运动分析，及运动仿真。加强对连杆和凸轮机构的认识与理解。 关键词: 直齿轮、斜齿轮; Pro/E 、Pro/MECHANICA; 运动仿真、有限元
Abstract With the development of technology, computer-aided design technology becomes more widely used in various design.Now, it has broken through the framework of two-dimensional drawings、 electronic、shift tothree-dimensional solid modeling, dynamic simulation and finite element analysis of the main line of the mechanical system dynamic simulation techniques.The major areas of its study kinematics and dynamics of mechanical systems, the core technology is the use of computer-aided kinematics and dynamics of mechanical systems analysis to determine the system and its components at any time of the position, velocity and acceleration at the same time,by solving algebraic equations determine the cause of the required system component moving action and reaction.Dynamic simulation appeared to be widespread concern and attention, and there were many parties = simulation based on dynamic business software, more influential technology companies of U.S. parameters PTC. To Pro / MECHANICA platform for analysis using the finite element method, on the spur gear, helical gear by the force of the actual situation, boundary conditions and applied load were studied.Motion analysis module analyzes institutional interference, tracking the trajectory of parts, parts of bodies in the speed, acceleration, force, reaction force and torque and so on.Motion analysis results of the analysis module to modify parts of the structure could guide design (longer or shorter moment arm length of the component, modify the cam, adjust the gear ratio and center distance, etc.) or adjust the parts of the material (to reduce or add to or increase the hardnessetc.).Design changes can be directly reflected in the assembly of copies of the master model program (Scenario), the re-analysis, Once optimized design, design changes can be directly reflected in the assembly of the main model.The Pro / E three-dimensional solid modeling and Pro / MECHANICA combined kinematic analysis, complete linkage and cam mechanism of the body motion analysis and
斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算(精)
斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算（转载） 狂人不狂收录于2007-04-18 阅读数：1093 收藏数：2公众公开原文来源 我也要收藏以文找文如何对文章标记，添加批注？ 9.9.２◆斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算◆ 斜齿轮的轮齿为螺旋形，在垂直于齿轮轴线的端面（下标以t表示）和垂直于齿廓螺旋面的法面（下标以n表示）上有不同的参数。斜齿轮的端面是标准的渐开线，但从斜齿轮的加工和受力角度看，斜齿轮的法面参数应为标准值。 1.螺旋角β 右图所示为斜齿轮分度圆柱面展开图，螺旋线展 开成一直线，该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮 在分度圆柱上的螺旋角，简称斜齿轮的螺旋角。 tanβ=πd/ps 对于基圆柱同理可得其螺旋角βb 为 : 所以有： ...（9-9-01） 通常用分度圆上的螺旋角β斜进行几何尺寸的 计算。螺旋角β越大，轮齿就越倾斜，传动的平 稳性也越好，但轴向力也越大。通常在设计时取。 对于人子齿轮，其轴向力可以抵消，常取，但加 工较为困难，一般用于重型机械的齿轮传动中。 齿轮按其齿廓渐开螺旋面的旋向，可分为右旋和 左旋两种。如何判断左右旋呢？测试一下？ 2.模数 如图所示，pt为端面齿距，而pn为法面齿距，pn = pt·cosβ，因为p=πm, πmn＝πmt·cosβ,故斜齿轮法面模数与端面模数的关系为: mn＝mt·cosβ。 3.压力角 因斜齿圆柱齿轮和斜齿条啮合时，它们的法面压力 角和端面压力角应分别相等，所以斜齿圆柱齿轮法 面压力角αn和端面压力角αt的关系可通过斜齿条 得到。在右图所示的斜齿条中，平面ABD在端面 上，平面ACE在法面S上，∠ACB=90°。在直角 △ABD、△ACEJ及△ABC中， 、 、 、BD=CE，所以有：... （9-9-03） >>法面压力角和端面压力角的关系<<
PROE齿轮画法大全---直齿轮
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) 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。 3.1.2直齿轮的建模分析 本小节将介绍参数化创建直齿圆柱齿轮的方法，参数化创建齿轮的过程相对复杂，其中要用到许多与齿轮有关的参数以及关系式。
直齿轮的建模分析（如图3-2所示）： （1）创建齿轮的基本圆 这一步用草绘曲线的方法，创建齿轮的基本圆，包括齿顶圆、基圆、分度圆、齿根圆。并且用事先设置好的参数来控制圆的大小。 （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。 （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。
第十章 齿轮机构及其设计
第十章齿轮机构及其设计 10-1 填空题 （1）渐开线齿廓的齿轮啮合的特点是 。 （2）影响渐开线直齿圆柱齿轮齿廓形状的参数有、、。 （3）决定单个渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的五个基本参数是，其中参数是标准值。 （4）一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是和分别相等。（5）渐开线斜齿圆柱齿轮的标准参数在面上，在几何尺寸计算时应按面参数代入直齿轮的几何计算公式。 （6）用标准齿条型刀具加工标准齿轮时，其刀具的线与轮坯圆相切并作纯滚动。 （7）斜齿圆柱齿轮的螺旋角对传动的主要影响有、、、 ，其常用的取值范围为。 （8）用标准齿条型刀具加工n=20°，h*an=1，=20°的标准斜齿轮时，其不根切的最少齿数是。（9）一对渐开线直齿圆柱齿轮（=20°，h*a=1）啮合时，当安装的实际中心距a′大于标准中心距a时，啮合角′是变大还是变小；重合度是增大还是减小；传动比i又是如何变化的。（10）一对正常齿制的渐开线标准直齿圆柱外啮合齿轮传动，其模数m=4mm，当两轮以标准中心距安装时，其顶隙为 mm，理论上侧隙为 mm；当中心距增大时，其顶隙变为 mm，侧隙于零。 10-2 选择题 （1）渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指不受中心距变化的影响。 A．节圆半径； B.传动比； C.啮合角。 （2）模数m=2mm, 压力角=20°，齿数z=20，齿顶圆直径d a=，齿根圆直径d f=正常齿制的渐开线直齿圆柱齿轮是齿轮。 A．标准； B. 变位； C. A、B皆不是。 （5）齿轮经过正变位修正后，其分度圆与标准齿轮的分度圆相比，是。 A．相同； B．减小； C．增大。 （6）等移距（高度）变位齿轮传动的中心距和啮合角必分别标准中心距和标准压力角。
proe斜齿轮的画法
专题练习一 一.设计任务 创建一个斜角圆柱齿轮，要设计参数为：面模数为：3, 压力角为：20°,螺旋角为：12°,其立体效果如下图所示: 二. 模型分析 与上一章所创建的直齿圆柱齿轮不同的是,这里要创建的齿轮轮齿具有12°的螺旋角,因此在轮齿的创建方法上较直齿轮要复杂一些。 这里我们先创建出轮齿的渐开线轮廓曲线,再通过平移和旋转的方式得到不同位置的轮齿轮廓曲线,最后有“扫描混合”工具得到轮齿,注意仔细调整旋转角度即可实现精确的螺旋角。 创建该斜齿轮渐开线圆柱齿轮所用到的主要命令: ◆用“曲线”工具生成渐开线曲线。 ◆用“扫描混合”工具创建轮齿曲面。 ◆用“旋转”工具创建齿轮轮幅。 ◆用“拉伸”工具形成键槽。 ◆用“复制”工具复制尺廓曲面。 ◆用“阵列”工具阵列出轮齿。 ◆用“倒角”工具形成斜角。
1.创建齿轮设计参数 选择工具→参数设置参数如下图所示: 选择工具→关系添加如下图所示的参数: 2.分别创建各圆基准曲线 2.1 创建分度圆,命名为:分度圆,如下图所示:
2.2 创建齿顶圆,命名为: 齿顶圆,如下图所示: 2.3 创建齿根圆,命名为: 齿根圆,如下图所示: 3.创建齿轮形曲线: 基准曲线→从方程→选择坐标系→笛卡尔→输入方程关系式内容(如下图所示) 3.1建立基准轴 3.2创建基准点 3.3 创建两个基准平面 3.4 镜像齿廓曲线,如下图所示:
3.5创建齿形曲线,如下图所示: 注意:新建一图层,将渐开线隐藏 4.创建轮齿 设定参数如下图所示: 4.1 创建轮齿第二个截面: 选择编辑→特征操作→复制→移动→选取→独立→选择创建的齿形曲线→完成→平移→选择FRONT面→正方向→输入:face_width*cos(bta)/3→旋转→坐标系→Z轴→正方向→输入:bta/3→完成移动→完成→确定 4.2 按此方法依次创建轮齿第三个截面和第四个截面 4.3 创建扫描轨迹曲线,截面如下图所示: 4.4创建第一个轮齿: 选择插入→扫描混合→伸出项→选取截面→垂直于原始轨迹→完成→选取轨迹→依次→选取→选择轨迹曲线→完成→选出曲线→选取环→完成/返回→完成 4.5 以同样的方法选取其余三个曲线链分别作为截面 4.6 回到伸出项:扫描混合→确定完成扫描混合特征,如下图所示:
Proe 斜齿轮建模详细图文教程
参数化柱形斜齿轮的建模 建模分析： （1）输入参数、关系式，创建齿轮基本圆 （2）创建渐开线 （3）创建扫引轨迹 （4）创建扫描混合截面 （5）创建第一个轮齿 （6）阵列轮齿 斜齿轮的建模过程 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“hecial_gear”，然后单击。 （2）在主菜单上单击“工具”→“参数”，系统弹出“参数”对话框，如图1所示。 图1“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1所示。 表1齿轮参数设置 名称值说明名称值说明 Mn5模数HA0齿顶高 Z25齿数HF0齿根高ALPHA20压力角X0变位系数BETA16螺旋角D0分度圆直径B50齿轮宽度DB0基圆直径HAX1齿定高系数DA0齿顶圆直径CX0.25顶隙系数DF0齿根圆直径
注意：表1中未填的参数值（暂时写为0），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2所示。 图2完成后的“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所示。 图3“关系”对话框 （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1所示的未指定参数的值。输入的关系式如下：
ha=(hax+x)*mn hf=(hax+cx-x)*mn d=mn*z/cos(beta) da=d+2*ha db=d*cos(alpha) df=d-2*hf 完成后的“关系”对话框如图4所示。 图4完成后的“关系”对话框 点击“再生”按钮，再进入“参数”对话框后，发现数据已经更新，如图5所示。 图5更新后的“参数”对话框
ProE中渐开线齿轮画法讲解
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。 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)
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。 3.1.2直齿轮的建模分析 本小节将介绍参数化创建直齿圆柱齿轮的方法，参数化创建齿轮的过程相对复杂，其中要用到许多与齿轮有关的参数以及关系式。 直齿轮的建模分析（如图3-2所示）： （1）创建齿轮的基本圆 这一步用草绘曲线的方法，创建齿轮的基本圆，包括齿顶圆、基圆、分度圆、齿根圆。并且用事先设置好的参数来控制圆的大小。
斜齿圆柱齿轮传动与加工工艺
1斜齿圆柱齿轮传动 1.1齿面形成 研究直齿圆柱齿轮时知道，两轮的齿廓面沿一条平行于齿轮轴的直线KK ′相接触，KK ′与发生面在基圆柱上的切线NN ′平行。当发生面沿基圆柱做纯滚动时，直线KK ′在空间形成的轨迹就是一个渐开面，即直齿轮的齿廓曲面，如图1示。 图1 直齿齿轮渐开线的形成 斜齿圆柱齿轮齿面的形成原理和直齿圆柱齿轮的情况相似，所不同的是发生面上的直线KK ′与直线NN ′不平行，即与齿轮轴线不平行．面是与基圆杆母线NN ′成一夹角βb 。故当发生面沿基圆柱作纯滚动时，直线KK ′上的每一点都依次从基圆柱面的接触点开始展成一条渐开线，而直线KK ′上各点所展成的渐开线的集合就是斜齿轮的齿面。由此可知，斜齿轮齿廓曲面与齿轮瑞面(与基圆柱轴线垂直的平面)上的交线(即端面上的齿廓曲线)仍是渐开线。而且由于这些渐开线有相同的基圆柱，所以它们的形状都是一样的，只是展成的起始点不同面己，即起始点依次处于螺旋线K 0K 0′上的各点。所以其齿面为渐开螺旋面，如图2示。由此可见．斜齿圆柱齿轮的端面齿廓曲线仍为渐开线。可将直齿圆柱齿轮看成斜齿圆柱齿轮的一个特例。从端面看，一对渐开线斜齿轮传动就相当于一对渐开线直齿轮传动，所以它也满足齿廓啮合基本定律。 图2 斜齿齿轮的渐开线形成 斜齿圆柱齿轮传动和直齿圆柱齿轮传动一样，仅限于传递两平行轴之间的运动。如果两斜齿轮分度圆上的螺旋角不是大小相等且方向相反，则这样的一对斜齿轮还可以用来传递既不平行又不相交的两轴之间的运动。为了便于区别，把用于传递两平行轴之间的运动，称为斜齿圆柱齿轮传动；用于传递两交锗轴之间的运动，称为交错轴斜齿轮传动。斜齿圆柱齿轮传动中的两轮齿啮合为线接触，而交错轴斜齿轮传动中的两轮齿啮合为点接触。 一对斜齿圆柱齿轮啮合时，齿面上的接触线是由一个齿轮的一端齿顶(或齿根)处开始逐渐由短变长，再由长变短，至另一端的齿根(或齿顶)处终止。这样就减少了传动时的冲击和噪声，提高了传动的平稳性，故斜齿轮适用于重载、高速传动。 图3 斜齿轮啮合 总之：斜齿轮的轮齿为螺旋形，在垂直于齿轮轴线的端面（下标以t 表示）和垂直于齿廓螺旋面的法面（下标以n 表示）上有不同的参数。斜齿轮的端面是标准的渐开线，但从斜齿轮的加工和受力角度看，斜齿轮的法面参数应为标准值。 1.2斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算 ⑴螺旋角β 图4所示为斜齿轮分度圆柱面展开图，螺旋线展开成一直线，该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮在分度圆柱上的螺旋角，简称斜齿轮的螺旋角。 图4 斜齿轮分度圆柱面展开图 旋向有左右之分，角度也有正负之分。旋向的判断方法：沿齿轮轴线方向观看齿轮，轮齿向左偏为左旋齿轮，向右偏为右旋齿轮，如图5所示。 图5旋向区分 左旋 右旋 螺旋角β： 对于基圆柱同理可得其螺旋角βb ： 所以有 通常用分度圆上的螺旋角β斜进行几何尺寸的计算。螺旋角β越大，轮齿就越倾斜，传动的平稳性也越好，但轴向力也越大。通常在设计时取8°～20° 。对于人字齿轮，其轴向力可以抵消，但加工较为困难，一般用于重型机械的齿轮传动中。 ⑵模数 如图6所示，t p 为端面齿距，n p 为法面齿距，=n p t p βcos ，因为 m p π=，πt m βcos =πn m ，故端面模数与法面模数关系为：t m βcos =n m 。 图6 参数之间的关系
proe二级斜齿轮减速器完整装配图
黄山学院 基于Pro/E的课程设计 二级斜齿轮减速器 课题名称：二级斜圆柱齿轮减速器的三维造型 学生学号：21206072043 专业班级：12机械卓越班 学生姓名：谢坤林 学生成绩： 指导教师：刘胜荣 课题工作时间：2012.12.23 至2013.01.14
目录 1.引言------------------------------------------1 2.上箱体的绘制------------------------------4 3.下箱体的绘制------------------------------12 4.齿轮、齿轮轴的绘制--------------------17 5.轴的绘制------------------------------------29 6.其他零部件的绘制------------------------31 7.总体装配------------------------------------39 8.设计小结------------------------------------48
1引言： 减速器是应用于原动机和工作机之间的独立传动装置，具有结构紧凑、传动效率较高、传递运动准确可靠、使用维护方便和可成批生产等特点。传统的减速器手工设计通常采用二维工程图表示三维实体的做法，这种做法不仅不能以三维实体模型直观逼真地显现出减速器的结构特征，而且对于一个视图上某一尺寸的修改，不能自动反应在其他对应视图上。 1985年美国PTC公司开始建模软件的研究，1988年V1.0的Pro/ENGINEER 诞生，随后美国通用汽车公司将该技术应用于各种类型的减速器设计与制造中。目前在基于Pro/E的减速器的模型设计、数据分析与生产制造方面美国、德国和日本处于领先地位，美国Alan-Newton公司研制的X-Y式精密减速器和日本住友重工研制的FA型减速器都是目前先进的高精密型齿轮减速器。 Pro/ENGINEER技术可以方便快捷的实现建立基于零件或子装配体的三维模型设计和装配，并且提供了丰富的约束条件完成可以满足的工程实践要求。建立三维模型在装配体环境下可以很好的对零件进行编辑和修改，在生产实际中便捷的把立体图转换为工程图，在生产应用中充分利用Pro/E软件进行几何造型设计，进一步利用数控加工设备进行技术加工，可以显著提高减速器的设计制造精密、设计制造质量、设计制造效率，从而缩短产品更新换代生产的整个周期。而我国在Pro/E的减速器三维模型设计方面还相对比较薄弱，因此，随着经济全球化的发展，在此技术上我国需要不断的突破创新，逐步提高“中国创造”在国际市场的竞争力。 基于Pro/Engineer的二级减速器设计 机械电子工程专业学生XXX 指导教师XX 摘要：Pro/Engineer一个参数化、基于特征的实体造型系统，具有单一数据库功能。本文在减速器零部件几何尺寸数值计算的基础上，利用Pro／E软件实现了齿轮系和轴系等零件特征的三维模型设计；利用Pro／E软件实现了齿轮系和轴系的虚拟装配，具有较好的通用性和灵活性。此系统的实现可以使设计人员在人机交互环境下编辑修改，快速高效地设计出圆柱齿轮减速器产品，同时通过PRO/E 对二级减速器进行建模设计，规划零件的装配过程，对实现预期的运动仿真，建立机构运动分析，提高效率和精度奠定了基础。 关键字：二级减速器轴承齿轮机械传动 Pro/E The design of two-grade cylindrical gear reducer based on Pro/Engineer Student majoring in Mechanical and Electronic Engineering XXX Tutor XXX