ProE直齿轮的参数化建模

图 3 3 模板 对话框 3 13 1 直齿轮的参数化建模直齿轮的参数化建模 3 1 13 1 1 零件分析零件分析 直齿轮外形如图 3 1 所示 由轮齿 键槽 轴孔等基本结构特征组成 直齿轮建模的具体操作步骤如下 1 添加直齿轮设计参数 2 添加齿轮关系式 3 创建渐开线方程 4 创建齿廓型面特征 5 创建阵列特征 3 1 23 1 2 创建直齿轮创建直齿轮 1 新建文件 启动 PROE Wildfire3 0 单击工具栏 新建 工具 或单击菜单 文件 新建 出现如图 3 2 所示对话框 选择系统默认 零件 子类型 实体 方式 名称 栏中输 入 zhichilun 同时注意不勾选 使用缺省模板 选择公制模板 mmns part solid 如图 3 3 图 3 2 新建 对话框 图 3 1 直齿轮参数化模型 键槽 轮齿 安装孔 所示 然后单击 确定 2 创建齿轮设计参数 选择菜单栏 工具 参数 命令 出现如图 3 4 所示对话框 单击 添加 按 钮 依次添加齿轮设计参数及初始值 m 模数 值 2 75 alpha 压力角 值 20 度 df 齿 根圆直径 da 齿顶圆直径 db 基圆直径 d 分度圆直径 b 齿宽 值 24mm z 齿数 值 10 个 添加完毕单击 确定 3 添加齿轮参考圆关系式 1 选择 插入 模型基准 草绘 特征工具 或单击工具栏 草绘 命 令 出现如图 3 5 所示对话框 选择 FRONT 基准平面为草绘平面 系统自动捕捉到与其 垂直的 RIGHT 基准平面为其参考平面 单击 草绘 确认 进入二维草绘模式如图 3 6 所 示 图 3 5 新建 对话框 3 6 尺寸参照设置 图 3 4 参数对话框 参数收集器 删除按钮 添加按钮 垂直参考 水平参考 2 草绘截面 首先选择工具菜单栏 草绘 圆 或单击 草绘器 工具栏上的 圆 命令 任意草绘 4 个同心圆 完成单击确认如图 3 7 所示 3 选择工具菜单 工具 关系 命令 出现如图 3 8 所示对话框 输入齿轮参考 圆关系式 输入完毕 首先在工作区单击 d0尺寸 如图 3 9 所示 符号尺寸被添加到关 系对话框中 然后建立等式剩余部分 d 分度圆 按照顺序依次添加其他尺寸 d1 d2 d3 同时建立等式关系 添加完毕单击 确定 进入到三维模式 最后在 工具栏单击 再生模型 命令 根据关系创建参考圆如图 3 10 所示 注意 d1 d2 d3不能手动输入 只能在工作区单击选择添加 3 7 参考圆创建 3 8 关系 对话框 图 3 10 参考圆创建 关系式 尺寸添加 4 创建齿轮齿廓渐开线特征 1 选择 插入 模型基准 曲线 工具 或单击工具栏的 基准曲线 命令 出现如图 3 11 所示菜单 选择 从方程 建立渐开线 然后单击 完成 确认 此 时系统提示选择坐标系 在工作区或模型树直接单击系统默认坐标系 最后单击确定 进 行坐标系创建类型的选择 如图 10 13 所示 2 单击 笛卡尔 坐标系 出现如图 3 14 所示记事本 在记事本点划线下方 输入 渐开线方程 渐开线方程以参数方程形式表示 t 为 proe 的默认变量 取值范围 0 1 常量 PI 为圆周率 s 为中间变量 用户自行定义 渐开线以 X Y 直角坐标系建立 Z 轴取值为 0 渐开线方程输入完毕 单击记事本 文件 保存 最后单击曲线对话框 确定 按钮 生成如图 3 16 所示渐开线 3 9 参数尺寸选择 图 3 11 曲线选项菜单 图 3 12 坐标系选项菜单 图 3 13 坐标系类型菜单 图 3 14 记事本对话框 5 创建镜像基准平面特征 1 创建基准轴 单击工具栏的 基准轴 工具 或选择 插入 模型基准 轴 创建基准轴 出现如图 3 17 所示 基准轴 对话框 在工作区按住 Ctrl 键 选 择 RIGHT 和 TOP 基准平面 基准轴的约束类型为 穿过 两个相交基面 单击 确定 完成创建如图 3 18 所示 2 创建基准点 单击工具栏的 基准点 工具 或选择 插入 模型基准 点 点 创建基准点 出现如图 3 19 所示 基准点 对话框 在工作区按住 Ctrl 键 选择分度圆和 创建的渐开线为参照 完毕单击 确定 完成 PNT0 创建 如图 3 20 所示 图 3 15 曲线对话框 图 3 16 渐开线创建 图 3 17 基准轴对话框 参照收集器 图 3 18 基准轴创建 基准轴线 约束类型 图 3 19 基准点对话框 图 3 20 基准点对话框 基准点 参照 参照 3 创建基准平面 单击工具栏的 基准平面 工具 或选择 插入 模型基 准 平面 创建基平面 出现如图 3 21 所示 基准平面 对话框 在工作区按住 Ctrl 键 选择创建的基准轴和基准点 PNT0 单击 确定 创建基准平面 DTM1 如图 3 22 所 示 4 创建镜像平面特征 单击工具栏的 基准平面 工具 或选择 插入 模 型基准 平面 出现如图 3 23 所示 基准 平面 对话框 在工作区按住 Ctrl 键 选择创建的基准轴 和基准平面 DTM1 在 偏距 中输入 旋转 角度 360 4 Z 单击 确定 创建镜像基准平面 DTM2 如图 3 24 所示 同时注意添加关系式 选择工具 菜单 工具 关系 命令 出现如图 3 25 所示对话框 输 入夹角关系式 首先在工作区单击 d5 尺寸 在关系对 话框中出现符号尺寸 d5 后输入关系式右侧 完毕单击 确定 图 3 21 基准平面对话框 图 3 22 基准平面创建 图 3 23 基准平面对话框 图 3 24 基准平面创建 DTM2 基面 参照 参照 6 创建镜像渐开线特征 在模型树中或在工作区首先单击左健选中已创建的渐开线特征 此时特征工具栏的 镜像 命令被激活 或在 编辑 镜像 菜单中选择 镜像 命令 出现如图 3 26 所示对话框 选择 DTM2 基准平面为镜像平面 单击确认 完成孔特征镜像 如图 3 27 所示 7 创建第一个齿槽特征 1 单击工具栏 拉伸 命令或选择 插入 拉伸 工具按钮 选择实体拉伸 方式 指定拉伸深度 b 等于尺宽 如图 3 28 所示 此时系统提示 是否添加关系 3 25 关系 对话框 关系式 图 3 26 镜像特征对话框 图 3 27 镜像渐开线创建 镜像渐开线 单击 是 2 单击 放置 定义 如图 3 29 或在工作区单击右键出现快捷菜单如图 3 30 选 择 定义内部草绘 进入草绘剖面对话框 3 选择 FRONT 基面作为草绘平面 系统自动捕捉到 RIGHT 基面为草绘参考平面 位于草绘平面顶部 如图 3 31 所示 单击 草绘 进入二维草绘模式 首先选择菜单栏 草绘 边 使用 或单击 草绘器 工具栏上的 使用边 命令 类型选择 环 在草绘区 单击齿顶圆轮廓线 完成单击确认 进入三维模式 直接单击确 认按钮或鼠标中键形成齿轮毛坯 如图 3 32 所示 完毕注意添加关系式 选择菜单栏 工 具 关系 命令 出现 关系 对话框 首先在工作区单击 d13 尺寸 然后在关系 对话框输入关系式 如图 3 33 所示 图 3 28 拉伸操控面板 拉伸方式 去除材料 特征创建方向 深度值 图 3 29 草绘对话框图 3 30 快捷菜单 图 3 31 基准平面对话框图 3 32 拉伸特征创建 齿宽符号尺寸 4 创建齿槽 创建和毛坯创建过程相同 单击工具栏 拉伸 命令 除材料 方 式 选择 FRONT 基面作为草绘平面 系统自动捕捉到 RIGHT 基面为草绘平面参考平面 位于草绘平面顶部 如图 3 34 所示 单击 草绘 进入二维草绘模式 草绘齿槽轮廓外 形 首先选择菜单工具栏 草绘 边 使用 或单击 草绘器 工具栏上的 使用边 命令 边选用类型 首先选择 环 选择齿顶圆和齿根圆 然后使用 单 个 选择两条渐开齿廓线 激活齿槽需要使用的实体边 再次使用工具栏的 直线 命令绘制两条直线和渐开线相切 单击 圆角 命令 倒齿根圆角 最后单击 修剪 命令 修建齿槽外形 草绘完成如图 3 35 所示 单击确认 进入三维模式 在拉伸深度 值中输入 b 等于齿宽 完毕系统提示 是否添加关系式特征 单击 是 完成单击 确认 创建出第一个齿槽 注意添加关系式 添加过程和上步创建过程相同 添加尺寸 选择如图 3 36 所示 齿槽深度 d7 b 齿根圆角 d16 0 38 m 关系如图 3 37 所示 图 3 33 关系 对话框 图 3 35 草绘齿槽截面图 3 34 基准平面对话框 关系式 渐开线 切线 圆角 8 创建第二个齿槽复制特征 1 选择菜单栏 编辑 特征操作 出现如图 3 38 所示特征菜单管理器 单击其 中的 复制 选项 在 复制特征 菜单中依次选取 移动 选取 独立 选项 如图 3 39 所示 然后单击 完成 选项 出现如图 3 40 所示菜单 提示选取需要复制的特征 在工作区或在模型树种选取上一步创建的齿槽拉伸除材料特征作为复制对象 最后在 选 取特征 菜单中选取 完成 选项 2 在随后弹出的 移动特征 菜单中选取 旋转 选项 在 选取方向 菜单中选取 曲线 边 轴 选项 如图 3 41 所示 选取如图 3 42 所示的齿轮毛坯回转轴线作为复制参 照 此时红色箭头指示特征移动方向 选择完毕 出现如图 3 43 所示菜单 进行复制移动 方向选择 单击 正向 确认图示移动方向 系统提示输入旋转角度如图 3 44 所示 输入 3 37 关系 对话框 图 3 36 拉伸特征创建 槽宽 圆角 图 3 38 菜单管理器 图 3 39 复制特征菜单 图 3 40 选取菜单 图 3 41 移动菜单 关系式 旋转角度关系式 360 Z 完毕单击确认 出现如图 3 45 所示移动菜单 单击 完成移动 3 确认完毕 出现如图 3 46 所示对话框 依次选择 确定 选取 完成 组 确定 创建复制特征如图 3 47 所示 完毕注意添加关系式 添加过程和上步相同 选 择 工具 关系 命令 添加复制旋转角度 在工作区单击旋转角度符号尺寸如图 3 48 所示 添加关系式如图 3 49 所示 完毕单击 确定 图 3 42 轴线选择 图 3 43 复制方向选择 图 3 44 旋转角度对话框 参照轴 图 3 45 移动特征菜单 图 3 46 移动特征菜单 图 3 47 复制特征创建 9 创建齿槽阵列特征 在工作区或在模型树上 首先选择上步创建的复制的组特征 此时工具栏的 阵列 特征将被激活 或者选取工具菜单栏 编辑 阵列 出现如图 3 50 所示对话框 阵 列方式选择 尺寸 阵列 阵列个数为 9 个 然后在工作区选择复制旋转角度作为尺寸参 照 如图 3 51 所示 完毕直接单击确认按钮或鼠标中键 完成阵列特征 如图 3 52 所 示 注意添加阵列关系式 选择 工具 关系 命令 添加阵列旋转角度和阵列数目 在工 作区单击旋转角度符号尺寸和阵列尺寸符号 如图 3 53 所示 添加关系式旋转角度 d73 360 Z 阵列个数 p74 Z 1 如图 3 54 所示 完毕单击 确定 图 3 49 关系 对话框 关系式 图 3 48 复制角度选择 角度参照 图 3 50 阵列控制面板 阵列方式阵列个数 图 3 52 阵列特征创建 图 3 51 阵列尺寸参照选择 参照尺寸 关系式 10 参数化模型 选择菜单栏 工具 参数 命令 出现如图 3 55 所示对话框 修改设计参数 m 模数 值改为 3 z 齿数 值改为 15 个 单击 确定 最后在工具栏单击 再生模型 命令 生成新的齿轮三维实体模型 如图 3 56 所示 图 3 54 关系 对话框 图 3 55 参数 对话框 图 3 56 齿轮参数化模型 关系式 图 3 53 参照选择 尺寸参照 尺寸参照 修改值 关系式 11 修饰特征 单击工具栏 拉伸 命令或选择菜单栏 插入 拉伸 工具按钮 选择实体 除材料 方式 指定拉伸深度 穿透 选择齿轮的端面为草绘平面 单击草绘工具绘制 轴孔和键槽 如图 3 57 所示 完毕单击确认 进入三维模式 直接单击确认按钮或 鼠标中键 完成拉伸特征 如图 3 58 所示 3 23 2 斜齿轮的参数化建模斜齿轮的参数化建模 3 2 13 2 1 零件分析零件分析 斜齿轮外形如图 3 59 所示 由轮齿 键槽 轴孔等基本结构特征组成 斜齿轮建模的具体操作步骤如下 1 添加齿轮设计参数 2 添加齿轮关系式 3 创建渐开线方程 4 创建齿廓型面扫描混合特征 图 3 57 草绘截面图 3 58 拉伸特征创建 图 3 59 斜齿轮参数化模型 键槽 轮齿 安装孔 5 创建阵列特征 6 简单渲染 3 1 23 1 2 创建斜齿轮创建斜齿轮 1 新建文件 单击工具栏 新建 工具 或单击菜单 文件 新建 名 称 栏中输入 xiechilun 选择公制模板 mms part solid 2 添加齿轮参数 选择菜单栏 工具 参数 命令 单击添加按钮 依次 添加齿轮设计参数 MN 模数 值 3 HF 齿根高系数 HA 齿顶高系数 ALPHA 压 力角 值 20 度 BETA 螺旋角 HAX 齿顶高系数 CX 顶隙系数 X 变位修正 系数 B 齿宽 值 60mm Z 齿数 值 20 个 添加完毕单击 确定 3 添 加齿轮参考圆关系式 创建过程和直齿轮相同 选择 插入 模型基准 草绘 工具 或单击工具栏 草绘 命令 选择 FRONT 基准平面为草绘平面 系统自动捕捉 到与其垂直的 RIGHT 基准平面为其参考平面 单击 草绘 确认 进入二位草绘模式 草绘截面 任意草绘 4 个同心圆完毕单击 确定 注意添加关系 选择菜单栏 工具 关 系 命令 输入关系式 添加尺寸如图 3 61 所示关系 图 3 60 参数对话框 参数收集器 删除按钮 添加按钮 4 创建齿轮齿廓渐开线特征 创建过程和直齿轮相同 选择 插入 模型基准 曲线 工具 或单击工具栏的 基准曲线 命令 选择 从方程 建立渐开线 笛卡尔 坐标系 在记事本点画线下方 输入渐开线方程 如图 3 62 所示 5 创建镜像基准平面特征 创建过程和直齿轮相同 1 创建基准轴 单击工具栏 3 61 关系 对话框 3 64 关系 对话框 图 3 62 记事本对话框 图 3 63 基准平面创建 DTM2 基面 关系式 尺寸添加 关系式 关系式 的 基准轴 工具 或选择 插入 模型基准 轴 创建基准轴 在工作区按 住 Ctrl 键 选择 RIGHT TOP 基准平面 基准轴的约束类型为 穿过 两个相交基面 2 创建基准点 单击工具栏的 基准点 工具 或选择 插入 模型基准 点 点 创建基准点 在工作区按住 Ctrl 键 选择分度圆和创建的渐开线 完毕 单击 确定 完成 PNT0 创建 3 创建基准平面 单击工具栏的 基准平面 工具 或选择 插入 模型基准 平面 创建基平面 在工作区按住 Ctrl 键 选择创建 的基准轴和基准点 PNT0 单击 确定 创建基准平面 DTM1 4 创建镜像平面特征 单击工具栏的 基准平面 工具 或选择 插入 模型基准 平面 创建镜像 基准平面 在工作区按住 Ctrl 键 选择创建的基准轴和基准平面 DTM1 偏距 旋转 角度 360 4 Z 单击 确定 创建镜像基准平面 DTM2 选择菜单栏 工具 关系 命 令 添加基面 DTM2 角度关系如图 3 64 所示 6 创建渐开线镜像特征 创建过程和直齿轮相同 在模型树中或在工作区首先单击 左健选中已创建的渐开线特征 此时特征工具栏的 镜像 命令被激活 或在菜单中 编辑 镜像 选择 DTM2 基准平面为镜像平面 单击确认 完成孔特征镜像如 图 3 65 所示 7 创建第一个齿廓截面特征 1 草绘齿廓截面 选择 插入 模型基准 草绘 特征工具 或单击工具栏 草绘 命令 选择 FRONT 基准平面为草绘平面 系统自动捕捉到与其垂直的 RIGHT 基准平面为其参考平面 单击 草绘 确认 进入二位草绘模式 首先选择菜单栏 草绘 边 使用 或单击 草绘器 工具栏上的 使用边 命令 边选用类型 首先选择 环 选择齿顶圆和齿根圆 然后使用 单个 选择两条渐开线 单击 圆弧 命令使其和 渐开线相切生成齿根圆角 最后单击 修剪 命令 修建齿槽外形如图 3 66 所示 草绘 完成 单击确认 2 复制齿廓截面 选择菜单栏 编辑 特征操作 单击其中的 复制 选项 在 复制特征 菜单中依次选取 移动 选取 独立 选项 然后单击 完成 选项 系统提示选取需要复制的特征 选取上一步创建的草绘齿廓作为复制对象 最后在 选取 图 3 65 镜像特征创建 图 3 66 草绘截面 渐开线 圆弧 圆角相等 特征 菜单中选取 完成 选项 在随后弹出的 移动特征 菜单中选取 平移 选项 在 选取方向 菜单中选取 平面 选项 选取 FRONT 基准平面作为复制参照 此时红 色箭头指示特征移动方向 选择完毕 输入平移距离 B 齿宽 在随后弹出的 移动特征 菜单中再次选取 旋转 选项 在 选取方向 菜单中选取 平面 边 轴线 选项 选取 基准轴 A 1 为复制参照 此时红色箭头指示特征移动方向 单击 正向 确认移动方向 系统提示输入旋转角度关系 ASIN 2 B TAN BETA D 完毕单击确认 单击 完成移 动 依次选择 确定 选取 完成 组 确定 如图 3 67 所示 3 添加关系式 选择菜单栏 工具 关系 命令 在工作区单击上步创建的复制特征 依次添加旋转角 度 ASIN 2 B TAN BETA D 或者 beta 螺旋角 平移距离 b 齿根圆角输入 如下条件语句 如图 3 68 所示 if hax 1 d26 0 38 m endif if hax 1 d26 0 46 m endif 8 创建第一个齿廓特征 1 创建扫描轨迹投影曲面 单击工具栏 拉伸 命令 拉伸类型 曲面 方式 选择 FRONT 基面作为草绘平面 单击 草绘 进入二维草绘模式 首先选择菜单栏 草 绘 边 使用 或单击 草绘器 工具栏上的 使用边 命令 边选用类型 首先选择 环 单击分度圆 草绘完成 单击确认 指定拉伸深度为 b 齿宽 如图 3 69 所示 注意添加深度关系式 选择菜单栏 工具 关系 命令 添加拉伸尺寸关系 如 图 3 70 所示 图 3 67 复制特征创建 图 3 68 关系 对话框 关系式 2 草绘扫描轨迹 选择 插入 模型基准 草绘 工具 或单击工具栏 草绘 命令 选择 RIGHT 基准平面为草绘平面 单击 草绘 确认 进入二维草绘模式 单击 工具栏的 直线 命令绘制一条直线 草绘完成 单击确认 如图 3 71 所示 注意添 加扫 描轨迹尺 寸关系 选择菜单 栏 工 具 关系 命令 添加长度等于齿宽 b cos beta 夹角等于 beta 如图 3 72 所示 图 3 71 扫描轨迹创建 图 3 72 关系 对话框 扫描轨迹 图 3 69 投影曲面创建 图 3 70 关系 对话框 关系式 3 创建投影曲线 选择菜单栏 编辑 投影 出现如图 3 73 所示投影控制面板 单 击 参照 上滑面板 链 选取上步创建的投影轨迹线 然后在 曲面 选项中添加投影 基面 选择创建的拉伸投影曲面 最后单击 方向参照 选取 RIGHT 基准平面作为方向 投影参照 如图 3 74 所示 设置完毕 单击单击确认按钮或鼠标中键形成投影轨迹曲线 如图 3 75 所 示 4 创建扫描混合特征 选择菜单栏 插入 扫描混合 出现如图 3 76 所示控制 面板 单击控制面板上的 参照 出现如图 3 77 所示上滑面板 选择上步创建的投影轨 迹曲线 参照控制面板被激活 接受截面默认控制方式 单击 剖面 出现如图 3 78 所示 上滑面板 方式选择为 所选截面 在工作区依次选择 插入 上步创建的 2 个齿廓截面 完毕单击确认按钮或鼠标中键创建出第一个齿廓 如图 3 79 所示 图 3 76 扫描混合特征控制面板 实体 曲面 去除加厚 图 3 77 参照 上滑面板 图 3 78 剖面 上滑面板 实体曲面 图 3 73 投影控制面板 图 3 74 参照 上滑面板 图 3 75 投影曲线创建 投影轨迹 9 创建第二个齿廓复制特征 创建过程和直齿轮复制特征创建相同 选择菜单栏 编辑 特征操作 单击其中 的 复制 选项 在 复制特征 菜单中依次选取 移动 选取 独立 选项 然后 单击 完成 选项 选取上一步创建的第一个齿廓作为复制对象 单击 完成 选项 在 随后弹出的 移动特征 菜单中选取 旋转 选项 在 选取方向 菜单中选取 平面 边 轴线 选项 选取齿轮基准轴为复制参照 此时红色箭头指示特征移动方向 单击 正向 确认移动方向 系统提示输入旋转角度 输入关系 360 Z 完毕单击确认 单击 完 成移动 依次选择 确定 选取 完成 组 确定 结果如图 3 80 所示 完毕 注意添加复制旋转角度关系 选择 工具 关系 命令 添加旋转角度 360 z 如图 3 81 所 示 10 创建其余齿廓阵列特征 创建过程和直齿轮的创建过程相同 单击上步复制齿廓特征 阵列命令被激活 阵列 方式选择 尺寸 阵列 阵列个数 19 个 完毕单击确认按钮或鼠标中键形成阵列特征 如图 3 82 所示 注意添加尺寸关系 选择上步复制旋转角度作为参考尺寸 添加尺寸参照 图 3 79 扫描混合特征创建 图 3 80 复制特征创建 旋转角度 图 3 82 阵列特征创建 图 3 83 关系 对话框 如图 3 83 所示 11 创建齿轮主体特征 单击工具栏 拉伸 命令 拉伸类型 实体 方式 选择 FRONT 基面作为草绘平 面 单击 草绘 进入二维草绘模式 首先选择菜单栏 草绘 边 使用 或单 击 草绘器 工具栏上的 使用边 命令 边选用类型 首先选择 环 单击齿根圆 草绘完成 单击确认 指定拉伸深度为 b 齿宽 完毕单击确认按钮或鼠标中键形成 齿轮主体特征 如图 3 84 所示 注意添加宽度关系式 选择 工具 关系 命令 添 加拉伸尺寸关系 如图 3 85 所示 12 参数化模型 选择菜单栏 工具 参数 命令 修改设计参数 m 模数 值改为 3 z 齿数 值改为 30 个 b 齿宽 值改为 15 单击 确定 如图 3 86 所示 最后在工具栏单击 再生模型命令 生成新的齿轮三维实体模型 如图 3 87 所示 图 3 81 关系 对话框 图 3 84 拉伸特征创建图 3 85 关系 对话框 图 3 87 拉伸特征创建 图 3 86 参数 对话框 关系式 关系式 关系式 13 创建齿轮修饰特征 1 创建基准平面 单击工具栏的 基准平面 工具 或选择 插入 模型基 准 平面 创建基平面 在工作区选择 FRONT 基准平面 偏距 输入 b 2 关系 单 击 确定 创建基准平面 DTM3 注意添加关系式 如图 3 88 所示 2 创建拉伸除材料特征 单击工具栏 拉伸 命令 拉伸类型 实体 除材料 方式 选择 FRONT 基面作为草绘平面 单击