齿轮大全-PROE画.doc

3.3锥齿轮的创建锥齿轮在机械工业中有着广泛的应用，它用来实现两相交轴之间的传动，两轴的相交角一般采用90度。锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上，轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小，本节将介绍参数化设计锥齿轮的过程。3.3.1锥齿轮的建模分析与本章先前介绍的齿轮的建模过程相比较，锥齿轮的建模更为复杂。参数化设计锥齿轮的过程中应用了大量的参数与关系式。锥齿轮建模分析（如图3-122所示）：（1）输入关系式、绘制创建锥齿轮所需的基本曲线（2）创建渐开线（3）创建齿根圆锥（4）创建第一个轮齿（5）阵列轮齿图3-122锥齿轮建模分析3.3.2锥齿轮的建模过程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conic_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3-123所示；图3-123 “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3-3所示；名称值说明名称值说明M2.5 模数DELTA_分锥角Z24齿数DELTA_A_顶锥角Z_D45大齿轮齿数DELTA_B_基锥角ALPHA20压力角DELTA_F_根锥角B20齿宽HB_齿基高HAX1齿顶高系数RX_锥距CX0.25顶隙系数THETA_A_齿顶角HA_齿顶高THETA_B_齿基角HF_齿根高THETA_F_齿根角H_全齿高BA_齿顶宽D_分度圆直径BB_齿基宽DB_基圆直径BF_齿根宽DA_齿顶圆直径X0变位系数DF_齿根圆直径表3-3 创建齿轮参数注意：表3-3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。（4）在主菜单上依次单击 “工具” “关系”，系统弹出“关系”对话框；（5）在“关系”对话框内输入齿轮的基本关系式。由这些关系式，系统便会自动生成表3-4所示的未指定参数的值，完成后的“关系”对话框如图3-124所示；图3-124“关系”对话框2创建基本曲线（1）创建基准平面。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，按如图3-125的设置创建基准平面“DTM1”；图3-125“基准平面”对话框（2）在“基准平面”对话框的偏移项内输入偏移距离为“d/(2*tan(delta)”，单击【确定】完成。（3）将偏移距离添加到“关系”对话框，在主菜单上依次单击 “工具” “关系”，在弹出的“关系”对话框内添加关系式，如图3-126所示；图3-126“关系”对话框（4）创建基准轴。在工具栏内单击按钮，创建通过“FRONT”面与“RIGHT”面的基准轴“A_1”,如图3-127所示；图3-127“基准轴”对话框（5）草绘曲线。在工具栏内单击按钮，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“顶”，如图3-128所示。单击【草绘】进入草绘环境；图3-128“草绘”对话框（6）绘制如图3-129所示的二维草图，标注如图示的尺寸，尺寸大小任意，保证图形的基本外形；图3-129绘制二维草图（7）将尺寸代号添加到“关系”对话框中，在主菜单上依次单击 “工具” “关系”，系统弹出“关系”对话框，添加如图3-130所示的关系式；图3-130“关系”对话框3创建大端齿轮基本圆（1）创建基准平面。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，按如图3-131的设置创建基准平面“DTM2”。平面与“FRONT”面为法向关系，并且穿过图3-132所示的“参照曲线1”；图3-131“基准平面”对话框（2）创建基准点。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，创建经过如图3-132所示两条曲线的基准点“PNT1”。参照曲线2参照曲线1图3-132创建基准点完成后的“基准点”对话框如图3-133所示；图3-133“基准点”对话框（3）草绘曲线。在工具栏内单击按钮，选择“DTM2”面作为草绘平面，选取“FRONT”面作为参考平面，参考方向为向“顶”，如图3-134所示。单击【草绘】进入草绘环境；图3-134草绘”对话框（4）绘制如图3-135所示的二维草图，标注如图示的尺寸，尺寸大小任意，保证图形的基本外形。直线图3-135绘制二维草图注意绘制一条直线，目的是为了在下面的步骤中创建坐标系的方便；（5）添加关系式。将大端齿轮基本圆的关系式添加到“关系”对话框中，在主菜单上依次单击 “工具” “关系”，在弹出的“关系”对话框内添加关系式，如图3-136所示；图3-136“关系”对话框4创建小端齿轮基本圆（1）创建基准平面。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，按如图3-137的设置创建基准平面“DTM3”。平面与“FRONT”面为法向关系，并且穿过图3-138所示的“参照曲线1”；图3-137“基准平面”对话框（2）创建基准点。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，创建经过如图3-138所示两条曲线的基准点“PNT2”。参照曲线2参照曲线1 图3-138 创建基准点完成后的“基准点”对话框如图3-139所示；图3-139“基准点”对话框（3）草绘曲线。在工具栏内单击按钮，选择“DTM3”面作为草绘平面，选取“FRONT”面作为参考平面，参考方向为向“左”，如图3-140所示。单击【草绘】进入草绘环境；图3-140“草绘”对话框（4）绘制如图3-141所示的二维草图，标注如图示的尺寸，尺寸大小任意，保证图形的基本外形。直线图3-141绘制二维草图注意绘制一条直线，目的是为了在下面的步骤中创建坐标系的方便；（5）添加关系式。将小端齿轮基本圆的关系式添加到“关系”对话框中，在主菜单上依次单击 “工具” “关系”，在弹出的“关系”对话框内添加关系式，如图3-142所示；图3-142“关系”对话框5创建渐开线（1）创建坐标系CS0。在工具栏内单击按钮，系统弹出“坐标系”对话框，在“原始”选项卡里，单击选取“PNT1”点作为参照。在“坐标系”对话框内打开“定向”选项卡，选取图3-143所示的“曲线1”为y轴的负向参照，“曲线2”为x轴正向参照。曲线2曲线1图3-143创建坐标系完成后的“坐标系”对话框如图3-144所示，单击【确定】完成坐标系CS0 的创建；图3-144“坐标系”对话框（2）创建坐标系CS1。在工具栏内单击按钮，系统弹出“坐标系”对话框，在“原始”选项卡里，单击选取坐标系CS0作为参照。在“坐标系”对话框内打开“定向”选项卡，进行如图3-145所示的设置，单击【确定】完成坐标系CS1的创建。图3-145“坐标系”对话框（3）将坐标系CS1与CS0的关系式添加到“关系”对话框内。在模型树内右键单击坐标系CS1，在弹出的快捷菜单内单击 “编辑”。在主菜单上依次单击 “工具” “关系”，系统弹出“关系”对话框，单击如图3-146所示的尺寸。单击尺寸d38z图3-146添加尺寸关系添加关系式为“D38=360*cos(delta)/(4*z)+180*tan(alpha)/pi-alpha”，完成后的“关系”对话框如图3-147所示；图3-147“关系”对话框（4）创建渐开线。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3-148所示；图3-148 “曲线选项”菜单管理器（5）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3-149所示；图3-149“得到坐标系”菜单管理器（6）在绘图区单击选取坐标系CS1作为参照，弹出“设置坐标类型”菜单管理器，如图3-150所示；图3-150“设置坐标系类型”菜单管理器（7）在“设置坐标类型”菜单管理器中单击 “笛卡尔”，系统弹出一个记事本窗口；（8）在弹出的记事本窗口中输入曲线的方程，如下：r=db/cos(delta)/2theta=t*60x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180z=0（9）保存数据，退出记事本，单击如图3-151所示“曲线：从方程”对话框中的【确定】，完成后的曲线如图3-152所示；图3-151 “曲线：从方程”对话框图3-152 完成后的渐开线（10）创建齿轮小端上的渐开线。为了视觉上的清晰，可以先将齿轮大端的基本圆曲线隐藏。用相同的方法，创建坐标系CS2，选取如图3-153所示的点“PNT2”作为坐标系CS2的放置参照。在“坐标系”对话框内打开“定向”选项卡，选取图3-153所示的“曲线1”作为y轴的负向参照，“曲线2”为x轴正向参照。曲线2曲线1图3-153创建坐标系完成后的“坐标系”对话框如图3-154所示，单击【确定】完成坐标系CS2的创建；图3-154“坐标系”对话框（11）创建坐标系CS3。在工具栏内单击按钮，系统弹出“坐标系”对话框，在“原始”选项卡里，单击选取坐标系CS2作为参照。在“坐标系”对话框内打开“定向”选项卡，进行如图3-155所示的设置，单击【确定】完成坐标系CS3的创建。图3-155“坐标系”对话框（12）将坐标系CS3与CS2的关系式添加到“关系”对话框内。在模型树内右键单击坐标系CS3，在弹出的快捷菜单内单击 “编辑”。在主菜单上依次单击 “工具” “关系”，系统弹出“关系”对话框，单击如图3-156所示的尺寸。单击尺寸d44z图3-156添加尺寸关系添加关系式为“D44=360*cos(delta)/(4*z)+180*tan(alpha)/pi-alpha”，完成后的“关系”对话框如图3-157所示；图3-157“关系”对话框（13）用相同的方法创建齿轮小端的渐开线。选取坐标系CS3作为参照，坐标系类型为“笛卡尔”，渐开线方程为：r=(db-2*bb*sin(delta_b)/cos(delta)/2theta=t*60x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180z=0完成后的渐开线如图3-158所示；图3-158完成后的渐开线6镜像渐开线（1）创建基准点“PNT3”。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3-159所示。在绘图区选取齿轮大端的渐开线和分度圆曲线作为参照，如图3-160。图3-159“基准点”对话框渐开线分度圆曲线图3-160创建基准点完成后的“基准点”对话框如图3-161所示，单击【确定】，完成基准点“PNT3”的创建；图3-161“基准点”对话框（2）创建基准平面“DTM4”。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；（3）创建经过“A_1”轴与基准点“PNT3”的基准平面，完成后的“基准平面”对话框如图3-162所示；图3-162“基准平面”对话框（4）创建基准平面“DTM5”。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；（5）创建经过“A_1”轴与基准平面“DTM4”的基准平面，在“基准平面”对话框“旋转”文本框内输入旋转角度为“3”度，完成后的“基准平面”对话框如图3-163所示；图3-163“基准平面”对话框（6）添加关系式。将基准平面“DTM4”与基准平面“DTM5”的旋转角度输入到“关系”对话框。在模型树中右键单击基准平面“DTM5”，在弹出的快捷菜单中单击 “编辑”。在主菜单中依次单击 “工具” “关系”，系统弹出“关系”对话框，添加关系式为：/*DTM4与DTM5夹角：D52=360*cos (delta)/(4*z)完成后的“关系”对话框如图3-164所示，在“关系”对话框中单击【确定】完成；图3-164“关系”对话框（7）镜像渐开线。在绘图区单击选定齿轮大端的渐开线，在工具栏内单击按钮，系统弹出“镜像”特征定义操控面板。选取平面“DTM5”作为镜像平面，在“镜像”特征定义操控面板内单击按钮，完成大端渐开线的镜像；（8）使用相同的方法镜像齿轮小端的渐开线，完成后的渐开线如图3-165所示；图3-165完成后的渐开线7创建齿根圆特征（1）在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单内单击 “插入” “旋转”，弹出“旋转”定义操控面板，在面板内单击 “位置” “定义”，弹出“草绘”定义对话框；（2）选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向“右”，如图3-166所示。单击【草绘】进入草绘环境；图3-166“草绘”对话框（3）绘制如图3-167所示的二维草图，注意绘制用于旋转的中心线，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；中心线图3-167绘制二维草图（4）在“旋转”特征定义操控面板内进行如图3-168的设置，单击按钮按钮，完成齿根圆特征的创建。图3-168“旋转”特征定义面板完成后的齿根圆如图3-169所示；图3-169完成后齿根圆特征（5）将图3-167所示的两个尺寸添加到“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”。在主菜单上依次单击 “工具” “关系”，系统弹出“关系”对话框，添加关系式如下：/*旋转体d114=hd113=0.8*h其中d114为齿轮大端的尺寸，d113为齿轮小端的尺寸，完成后的“关系”对话框如图3-170所示，单击【确定】完成。图3-170“关系”对话框8创建第一个轮齿（1）草绘用于扫描混合的轨迹。在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，选取如图3-171所示的草绘平面，单击“草绘”进入草绘环境；图3-171“草绘”对话框（2）绘制如图3-172所示的二维草图，草图实际上是原有曲线的一部分，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；草绘的曲线图3-172绘制二维草图（3）扫描混合创建第一个轮齿。在主菜单上依次单击 “插入” “扫描混合”，系统弹出“扫描混合”特征定义操控面板，如图3-173所示；图3-173“扫描混合”特征定义面板（4）在“扫描混合”特征定义操控面板内单击 “参照”菜单，系统弹出“参照”对话框，如图3-174所示；图3-174“参照”对话框（5）在“参照”对话框里，接受系统默认的设置，在绘图区单击选取上一步创建的草绘曲线作为扫描混合的扫引线，如图3-175所示；选取扫引线图3-175选取扫引线（6）在“扫描混合”特征定义操控面板上单击 “剖面”菜单，系统弹出 “剖面”定义对话框，如图3-176所示；图3-176“剖面”定义对话框（7）在绘图区单击第一个截面所在点作为扫描混合截面的草绘点，如图3-177所示；单击第一个截面所在点图3-177选取第一个截面点（8）在“剖面”对话框内单击【草绘】，进入草绘环境，绘制二维草图，截面的两个圆角半径相等，如图3-178所示；图3-178绘制第一个截面（9）在如图3-176所示的“剖面”定义对话框内单击 “插入”，在“剖面”列表框内显示“剖面2”。在绘图区单击扫引轨迹的另一个端点，如图3-179所示；单击第二个截面所在点图3-179选取第二个截面点（10）在“剖面”对话框内单击【草绘】，进入草绘环境，绘制第二个截面，截面的两个圆角同样为等半径的，如图3-180所示；图3-180绘制第二个截面（11）在“扫描混合”特征定义操控面板内单击按钮，完成第一个轮齿的创建，完成后的特征如图3-181所示；图3-181完成后的轮齿特征（12）将截面圆角半径添加到“关系”式对话框。在模型树中右键单击轮齿特征，在弹出的快捷菜单上单击 “编辑”。在主菜单上依次单击 “工具” “关系”，系统弹出“关系”对话框，添加截面圆角半径的关系式：/*截面圆角：if hax=1d58=0.2*md63=0.2*mendif9阵列轮齿为了阵列轮齿特征，首先对创建完成的第一个轮齿特征进行“复制”、“旋转”操作，从而创建第二个轮齿特征，对第二个轮齿进行阵列。（1）首先单击选取已经创建好的轮齿，然后在主菜单上依次单击 “编辑” “复制”，然后再次依次单击 “编辑” “选择性粘贴”，系统弹出“选择性粘贴”复选框。勾选复选框的前两项，如图3-182所示，单击【确定】，系统弹出“选择性粘贴”定义操控面板；图3-182“选择性粘贴”复选框（2）在“选择性粘贴”定义面板内选取按钮，在文本框输入旋转角度为“360/z”，如图3-183所示。系统提示是否添加关系，单击 “是”；图3-183“选择性粘贴”定义面板（3）在绘图区单击选取齿根圆的中心轴作为旋转轴，如图3-184所示。在“选择性粘贴”定义操控面板内单击按钮，完成第二个轮齿的创建；选取旋转中心轴图3-184选取旋转中心轴（4）将旋转角度关系式添加到“关系”对话框。在模型树中右键单击第二个轮齿特征，在弹出的快捷菜单中单击 “编辑”；在主菜单上单击 “工具” “关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示两个轮齿夹角的尺寸代号。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：/*复制轮齿：d70=360/z（5）在模型树中单击刚刚创建的第二个轮齿特征，在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击 “编辑” “阵列”，系统弹出“阵列”定义操控面板，如图3-185所示；图3-185“阵列”特征定义面板（6）在“阵列”特征定义面板内单击“轴”阵列，在绘图区单击选取齿根圆的中心轴作为阵列参照，输入阵列个数为“23”，偏移角度为“15”度，在“阵列”定义操控面板单击按钮，完成阵列特征的创建；（7）将阵列参数添加到“关系”对话框。在模型树中右键单击阵列特征，在弹出的快捷菜单中单击 “编辑”；在主菜单上单击 “工具” “关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示阵列参数尺寸代号,输入的关系式为：/*阵列关系式：d94=360/zp97=z-1完成后的“关系”对话框如图3-186所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关系式；图3-186“关系”对话框（8）在工具栏上单击重生按钮，或者依次在主菜单上单击 “编辑” “再生”，完成所有轮齿的创建，完成后的齿轮如图3-187所示。图3-187完成后的锥齿轮3.4 蜗轮的创建3.4.1 蜗轮的建模分析建模分析（如图3-188所示）：（1）创建齿轮基本圆（2）创建齿廓曲线（3）创建扫引轨迹（4）创建圆柱（5）变截面扫描生成第一个轮齿（6）阵列创建轮齿（7）蜗轮的修整图3-188 建模分析3.4.2 蜗轮的建模过程1创建齿轮基本圆（1）在工具栏中单击按钮，在对话框内输入worm_wheel.prt,单击；（2）绘制蜗轮基本圆曲线。在工具栏内单击按钮，弹出“草绘”对话框，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“右”，如图3-189所示；单击【草绘】进入草绘环境；图3-189 定义草绘平面（3）绘制如图3-190所示草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制。图3-190 绘制二维草图2创建齿廓曲线（1）创建渐开线。在工具栏内单击按钮，弹出“曲线选项”对话框，如图3-191所示。图3-191“曲线选项”菜单管理器（2）在“曲线选项”对话框内依次单击 “从方程” “完成”。弹出“得到坐标系”对话框，单击选取基准坐标系PRT_CSYS_DEF作为参照。系统弹出“设置坐类型”菜单管理器，单击 “笛卡尔”。在系统弹出的记事本窗口中输入曲线方程为：（3）在“曲线”定义对话框内，单击完成渐开线的创建，如图3-192所示图3-192 创建渐开线（4) 镜像渐开线。在工具栏内单击按钮，创建分度圆曲线与渐开线的交点，如图3-193所示。图3-193 创建基准点（5）在工具栏内单击按钮，弹出“基准轴”对话框，按如图3-194所示设置创建基准轴。图3-194 创建基准轴（6）在工具栏内单击按钮，弹出“基准平面”对话框，按如图所示，设置创建基准平面，如图3-195所示；图3-195 创建基准平面系统 NT3（7）在工具栏内单击按钮，弹出“基准平面”对话框，按如图3-196所示设置创建基准平面，在“旋转”文本框内输入旋转角度为“360/(4*30)”，在“基准平面”对话框内单击【确定】完成基准平面的创建；图3-196 创建基准平面（8）单击选取渐开线，在工具栏内单击按钮，系统弹出“镜像”定义操控面板，单击选取“DTM3”面作为参照平面，单击按钮完成渐开线的创建，如图3-197所示。图3-197 渐开线3创建扫引轨迹（1）创建投影曲面。在工具栏内单击按钮，弹出“旋转”定义操控面板，在面板内选择，然后单击 “放置” “定义”，弹出“草绘”定义对话框，按如图3-198所示定义草绘平面。图3-198 定义草绘平面（2）单击按钮，弹出“参照”定义对话框，按如图3-199所示定义参照，单击按钮，进入草绘环境。图3-199 定义参照（3）绘制如图3-200所示草图，单击按钮，完成草图的绘制。然后在操作面板内单击按钮。图3-200 草图（4）在工具栏内单击按钮，弹出“基准平面”对话框，按如图3-201所示设置创建基准平面。 图3-201创建基准平面（5）创建投影线。在主菜单内依次单击 “编辑” “投影”，弹出“投影”操作面板，按如图3-202所示定义投影曲面和投影方向。图3-202 投影设置 （6）在操作面板内单击按钮，在弹出的面板内选择“投影草绘”， 如图3-203所示。图3-203 投影方式 （7）单击按钮，弹出“草绘”定义对话框，按如图3-204所示定义草绘平面。图3-204 定义草绘平面（8）单击按钮，弹出“参照”定义对话框，按如图3-205所示定义参照，单击按钮，进入草绘环境。图3-205 定义参照（9）绘制如图3-206所示草图，单击按钮，完成草图绘制。图3-206 绘制草图（10）在操作面板内单击按钮，完成后投影线如图3-207所示。图3-207 创建投影曲线（11）创建另一条投影线。按上述 （4）至（6）步骤，完成投影设置和草绘平面的定义。（12）单击按钮，弹出“参照”定义对话框，按如图3-208所示定义参照，单击按钮，进入草绘环境。边：F13 图3-208 定义参照（13）绘制如图3-209所示草图，单击按钮，完成草图绘制，然后在操作面板内，单击按钮。图3-209 草图4创建圆柱（1）在工具栏内单击按钮，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，按如图3-210所示定义草绘平面。图3-210 定义草绘平面（2）单击按钮，进入草绘环境，按如图3-211所示绘制草图，单击按钮完成草图绘制。图3-211 草图（3）在操作面板内，选择对称，输入深度“30”，单击按钮。5变截面扫描生成第一个轮齿（1）在工具栏内单击按钮，弹出“变截面扫描”操作面板，单击按钮，弹出一面板，按如图3-212所示定义“轨迹”和“剖面控制”。图3-212 定义“轨迹”和“剖面控制”（2）在操作面板内，单击按钮，弹出一面板，选择“恒定剖面”。（3) 在操作面板内，单击按钮,进入草绘环境，绘制如图3-213所示草图，单击按钮，完成草图绘制。图3-213 草图（4）在操作面板内，选择，单击按钮，完成后如图3-214所示。图3-214 完成后的特征（5）创建另外半个轮齿。按上述（1）至（4）步骤进行操作，不同地方是，在（1）步骤的轨迹选择中，选择另一条投影线，如图3-215所示。图3-215 选取轨迹线6阵列创建轮齿为了阵列轮齿特征，首先对创建完成的第一个轮齿特征进行“复制”、“旋转”操作，从而创建第二个轮齿特征，对第二个轮齿进行阵列。（1）在“模型树”中，对两个半齿进行“组”操作，如图3-216所示。图3-216 组操作（2）首先单击选取已经创建好的轮齿，然后在主菜单上依次单击 “编辑” “复制”，然后再次依次单击 “编辑” “选择性粘贴”，弹出“选择性粘贴”对话框。对话框的设置如图3-217所示，单击【确定】，弹出“选择性粘贴”操作面板。图3-217 “选择性粘贴”对话框（3）在“选择性粘贴”定义面板内选择，输入旋转角度为“12”，如图3-218所示。图3-218 “选择性粘贴”定义面板（4）在绘图区单击选取圆柱的中心轴“A_2”作为旋转轴。在“选择性粘贴”定义操作面板内单击按钮，完成第二个轮齿的创建。（5）在模型树中单击刚刚创建的第二个轮齿特征，在工具栏内单击按钮，弹出“阵列”定义操作面板，如图3-219示；图3-219 “阵列”定义面板（6）在“阵列”特征定义面板内选择“轴”阵列，在绘图区单击选择圆柱的中心轴“A-2”作为阵列参照，输入阵列个数为“29”，偏移角度为“12”度，在“阵列”定义操作面板单击按钮，完成阵列特征的创建，完成后的蜗轮如图3-220所示。图3-220 蜗轮7蜗轮的修整（1）在工具栏内单击按钮，弹出“旋转”定义操作面板，在面板内单击 “位置” “定义”，弹出“草绘”定义对话框，按如图3-221所示定义草绘平面。图3-221 定义草绘平面（中心线2）单击按钮，进入草绘环境，绘制如图3-222所示草图，单击按钮，完成草图的绘制。图3-222 草图（3）在操作面板内选择，单击按钮，完成后蜗轮如图3-223所示。图3-223 蜗轮（4）在工具栏内单击按钮，弹出“旋转”定义操作面板，在面板内单击 “位置” “定义”，弹出“草绘”定义对话框，按如图3-224所示定义草绘平面。图3-224 定义草绘平面（5）单击按钮，进入草绘环境，在主菜单内依次单击 “草绘” “参照”，弹出“参照”定义对话框，按如图3-278所示改变参照，单击按钮。图3-225 定义参照 （6）绘制如图3-226所示草图，单击按钮，完成草图的绘制。中心线图3-226 草图（7）在操作面板内选择，单击按钮，完成后蜗轮如图3-227所示。图3-227 蜗轮 （8）创建拔模特征。在工具栏内单击按钮，弹出“拔模”定义操作面板，单击按钮，弹出一面板，参照定义如图3-228所示。图3-228 定义拔模参照（9）在操作面板内单击按钮，完成拔模。（10）根据步骤（6）的操作完成另一侧的拔模。（11）创建孔特征。在工具栏内单击按钮，弹出“孔”定义操作面板，单击按钮，弹出一面板，选择“同轴”，“放置”定义如图3-229所示。图3-229 定义孔参照（12）在操作面板内，输入孔直径“16”，深度通孔，单击按钮，完成孔的创建。（13）创建键槽。在工具栏内单击按钮，弹出“拉伸”定义操作面板，在面板内单击 “位置” “定义”，弹出“草绘”定义对话框，按如图3-230所示定义草绘平面。图3-230 定义草绘平面（14）单击按钮，进入草绘环境，绘制如图3-231所示草图，单击按钮，完成草图的绘制。图3-231 草图（15）在操作面板内，选择去材，通孔，单击按钮，完成键槽的创建，如图3-232所示。图3-232 创建键槽（16）创建倒角特征。在工具栏内单击按钮，弹出“倒角”定义操作面板，定义如图3-233所示，然后在操作面板内，单击按钮完成。图3-233 定义倒角3.5 蜗杆的创建3.5.1 蜗杆的建模分析下面制作如图3-234所示的蜗杆。图3-234 蜗杆建模分析(如图3-235所示)：(1) 创建阶梯轴。(2) 创建轮齿。图3-235 蜗杆的建模分析3.5.2 蜗杆的建模过程1创建阶梯轴（如图3-236所示）图3-236 创建阶梯轴(1) 在工具栏内单击按钮，在新建对话框中输入文件名worm.prt,然后单击。(2) 在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单内单击“插入”“旋转”，弹出“旋转”定义操控面板，在面板内单击 “位置” “定义”，弹出“草绘”定义对话框。(3) 选择“TOP”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参照平面，参照方向为向“右”，单击【草绘】进入草绘环境。(4) 绘制如图3-237所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制。在绘制此草图时，一定要绘出中心线。中心线图3-237 绘制二维草图(5) 在操控板中，单击按钮，预览所创建的特征，然后单击按钮，完成特征的创建。2创建轮齿(1) 在主菜单中选择“插入”“螺旋扫描”“伸出项”，出现如图3-238所示的属性定义对话框。图3-238 “属性”菜单管理器(2) 按图3-238所示选择 “可变的”、 “穿过轴”、 “右手定则”、 “完成”，出现图3-239所示的对话框。图3-239 “设置草绘平面”菜单管理器(3) 在绘图区内单击“TOP”面作为绘图平面，依次单击 “正向” “缺省”进入绘图平面。(4) 绘制如图3-240所示的扫引轨迹线，单击完成扫描轨迹。在绘制此草图时，一定要绘出中心线。 中心线图3-240 绘制二维草图(5) 在操控板中，输入螺距“11”，并按回车键，系统进入绘制截面状态。(6) 绘制如图3-241所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成截面的绘制。 局部截面放大图 图3-241 绘制二维草图(7) 在如图3-242所示的“伸出项：螺旋扫描”对话框中选择 “预览”预览完成后的模型，然后单击 “完成”完成轮齿的创建。图3-242 “伸出项：螺旋扫描”对话框3.6格利森螺旋锥齿轮的创建3.6.1格利森螺旋锥齿轮简介锥齿轮在机械行业有着广泛的应用，目前，国际上主要以美国的格里森和德国的克林根贝尔格两大锥齿轮技术为主。格利森公司的创始人威廉格里森先生在1874年发明了第一台圆锥齿轮刨齿机，开创了圆锥齿轮的新领域。格里森锥齿轮于上世纪50年代引入我国，70年代，格里森圆锥齿轮技术和机床又开始引入中国市场，近来我国又引进了最新的凤凰型数控机床，从而使这种锥齿轮在我国有了很大的发展和广泛的应用。Gleason锥齿轮包括弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮。弧齿锥齿轮用来传递相交轴之间的动力和运动。准双曲面齿轮用于传递交叉轴之间的动力和运动。它们一般采用收缩齿，具有较好的强度性能。目前，广泛应用于冶金、航空、汽车、矿山、石油等行业。3.6.2格利森螺旋锥齿轮的建模分析建模分析（如图3-243所示）：（1）创建基本曲线、齿轮基本圆（2）创建齿廓曲线（3）创建齿根圆（4）创建截面与扫引轨迹（5）扫描混合生成第一个轮齿（6）阵列创建轮齿图3-243建模分析3.6.3格利森螺旋锥齿轮的建模过程1创建基本曲线（1）单击，在新建对话框中输入文件名gleason_gear,然后单击；（2）创建基准平面“DTM1”。在工具栏内单击按钮，系统弹出“基准平面”对话框，按如图3-244的设置创建基准平面；图3-244“基准平面”对话框（3）草绘曲线1。在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，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“右”，如图3-245所示。单击【草绘】进入草绘环境；图3-245“草绘”对话框（4）绘制如图3-246所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；曲线1图3-246绘制二维草图2创建齿轮基本圆（1）创建基准平面“DTM2”。在工具栏内单击按钮，系统弹出“基准平面”对话框，单击选取“FRONT”面法向作为参照，单击选取如图3-246所示的“曲线1”作为参照，完成后的“基准平面”对话框如图3-247所示，图3-247“基准平面”对话框完成后的基准平面如图3-248所示；基准平面DTM2图3-248创建基准平面（2）创建基准点。在工具栏内单击按钮，系统弹出“基准点”对话框，创建经过图3-249所示曲线的五个基准点“PNT0”到“PNT4”；图3-249 创建基准点（3）绘制大端齿轮基本圆曲线。在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，选择“DTM2”面作为草绘平面，选取“RFONT”面作为参考平面，参考方向为向“顶”，如图3-250所示。单击【草绘】进入草绘环境；图3-250“草绘”对话框（4）系统弹出如图3-251所示的“参照”对话框，在绘图区单击选取点“PNT0”到点“PNT4”五个点作为草绘参照。图3-251 “参照”对话框绘制如图3-252所示的二维草图，草图为四个同心圆，圆心为点“PNT0”，且分别通过点“PNT1”、“PNT2”、“PNT3”和“PNT4”。在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；直线段为后面创建坐标系所用图3-252 绘制二维草图（5）为相同的方法创建齿轮小端的基本圆，首先在工具栏内单击按钮，创建与“FRONT”面法向，穿过如图3-253所示的参照曲线的基准平面“DTM3”；参照曲线图3-253参照曲线（6）在工具栏内单击按钮，系统弹出“基准点”对话框，创建经过如图3-254所示曲线的五个基准点“PNT5” “PNT9”；图3-254 绘制二维草图（7）绘制小端齿轮基本圆曲线。在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，选择“DTM3”面作为草绘平面，选取“RFONT”面作为参考平面，参考方向为向“左”，如图3-255所示。单击【草绘】进入草绘环境；图3-255“草绘”对话框（8）系统弹出如图3-256所示的“参照”对话框，在绘图区单击选取点“PNT5”到点“PNT9”五个点作为草绘参照。图3-256 “参照”对话框绘制如图3-257所示的二维草图，草图为四个同心圆，圆心为点“PNT5”，且分别通过点“PNT6”、“PNT7”、“PNT8”和“PNT9”。在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；直线段为后面创建坐标系所用图3-257 绘制二维草图3创建齿廓曲线（1）创建基准坐标系CS0。在工具栏内单击按钮，系统弹出“坐标系”对话框，单击选取基准点“PNT0”作为参照点，如图3-258所示；图3-258 “坐标系”对话框（2）在“坐标系”对话框中打开“定向”选项卡，选取如图3-259所示“曲线1”为Y轴正向参照，选取“曲线2”为X轴正向参照，完成后的“坐标系”对话框如图3-260所示；曲线1曲线2图3-259创建坐标系图3-260“坐标系”对话框（3）创建基准坐标系CS1。在工具栏内单击按钮，系统弹出“坐标系”对话框，单击选取基准点坐标系CS0作为参照点，如图3-261所示；图3-261“坐标系”对话框（4）在“坐标系”对话框中打开“定向”选项卡，按图3-262的设置完成基准坐标系CS1的创建；图3-262“坐标系”对话框（5）创建齿轮大端渐开线。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” “曲线”，系统弹出“曲线选项”菜单管理器，如图3-263所示；图3-263“曲线选项”菜单管理器（6）在“曲线选项”菜单管理器中依次单击 “从方程” “完成”。系统弹出“得到坐标系”菜单管理器，单击选取基准坐标系CS1作为参照。系统弹出“设置坐类型”菜单管理器，依次单击 “笛卡尔”。在系统弹出的记事本窗口中输入曲线方程为：r=117.05theta=t*60x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180z=0在“伸出项”对话框中单击【确定】完成渐开线的创建，完成后的渐开线如图3-264所示；图3-264完成后的渐开线（7）用相同的方法创建齿轮小端的渐开线，首先创建过点“PNT5”的坐标系CS2，然后创建绕CS2的Z轴旋转“-2.12”度的基准坐标系CS3，最后以坐标系CS3为参照，创建渐开线，渐开线方程为：r=76.64theta=t*60x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180z=0完成后的基准坐标系与渐开线如图3-265所示；图3-265完成后的坐标系与渐开线（8）镜像渐开线。在工具栏内单击按钮，创建齿轮大端分度圆曲线与渐开线的交点“PNT10”，如图3-266所示；渐开线分度圆图3-266 创建基准点（9）在工具栏内单击按钮，系统弹出“基准轴”对话框，按如图3-267的设置创建基准轴，完成后的基准轴如图3-268所示；图3-267“基准轴”对话框图3-268 完成的基准轴（10）在工具栏内单击按钮，系统弹出“基准平面”对话框，按图3-269的设置创建基准平面“DTM4”；图3-269 “基准平面”对话框系统 NT3（11）在工具栏内单击按钮，系统弹出“基准平面”对话框，按图3-270的设置创建基准平面“DTM5”，在“旋转”文本框内输入旋转角度为“360*COS(65)/(4*30)”，系统提示是否添加关系式，单击 “是”，在“基准平面”对话框内单击【确定】完成基准平面“DTM5”的创建；图3-270“基准平面”对话框（12）单击选取齿轮大端的渐开线，在工具栏内单击按钮，系统弹出“镜像”定义操控面板，单击选取“DTM5”面作为参照平面，单击按钮完成大端渐开线的创建。用同样的方法，以“DTM5”面为参照，创建齿轮小端的渐开线，完成后的渐开线如图3-271所示。图3-271完成的渐开线4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” “旋转”，弹出“旋转”定义操控面板，在面板内单击 “位置” “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3-272所示。单击【草绘】进入草绘环境；图3-272 “草绘”对话框（3）绘制如图3-273所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；图3-273 绘制二维草图（4）在“旋转”定义操控面板进行如图3-274的设置，单击按钮完成齿根圆的创建。图3-274 “旋转”特征定义面板5创建扫引轨迹线（1）在工具栏内单击按钮，创建与图3-275所示“曲线1”法向，穿过“曲线2”的基准平面“DTM6”； DTM6曲线1曲线2图3-275 创建基准平面（2）在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，选择“DTM6”面作为草绘平面，选取“FRONT”面作为参考平面，参考方向为向“底”，如图3-276所示。单击【草绘】进入草绘环境；图3-276 “草绘”对话框（3）绘制如图3-277所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制