proe5.0直齿齿轮参数化建模

1、直齿轮的参数化造型设计设计题目已知标准圆柱齿轮的默认参数为齿数 z=20,压力角a=20模数m=8mm。设计要求利用Pro/E提供的程序功能精确绘制直齿轮的实际渐开线齿廓曲线，并利用Pro/E的参数化造型技术完成直齿轮的三维实体造型设计。要求经过Pro/E的程序设计，当用户只要输入直齿轮新的设计参数后，系统即能够自动快速地创建出该齿轮的三维实体模型。直齿轮几何尺寸的计算s7齿轮的基圆齿厚Sb2rb（芬tan面)14.0494mm8.齿轮的基圆齿厚角度sb18010.70791.节圆半径rmz /2820 / 280mm2.基圆半径rbrcos80 cos( / 9)75. 1754mm3.周节

2、Pm825. 1327mm4.分度圆齿厚sP /212. 5664 mm5.齿顶圆半径rarm88mm6.齿根圆半径rfr1.25m 70mm9.齿轮的基圆齿间角度w 360 / z7. 292110渐开线的展开角可由下式求得arcta n11.以极坐标形式表示的渐开线方程rb ,12输入齿轮基本参数1. 启动Pro/E程序后，选择【文件】/【新建】命令，在弹出的【新建】对话框中的【类型】选 项组中选取【零件】选项，在【子类型】选项组中选取【实体】选项，同时取消【使用默认模 版】选项的选中状态，表示不采用系统的默认模版，最后在【名称】文本框中输入文件名 spurgear，单击迪也按钮后，系统弹

3、出【新文件选项】对话框，在【模版】选项组中选择 mmns_part_solid选项，最后单击该对话框中的 呢按钮后进入Pro/E系统的零件模块。mh49軀地出图1-1【新建】对话框图1-2【新文件选项】对话框2. 选择【工具】/【程序】命令，则系统弹出【菜单管理器】瀑布式菜单，在其中的【程序】 菜单中选择【编辑设计】选项。3. 此时系统会自动打开记事本应用程序。在记事本应用程序中添加如图1-3示的程序。当程序输入完成后，选择记事本程序主菜单中的【文件】/【保存】命令将程序存盘，然后选择【文件】/【退出】命令退出记事本应用程序。purgear.ph -记事聿Enter the radfillet

4、 Enter theVERSION 5,0REUNUM 78零件SPURCEfiR的列表INPUTtooth_nunber nunbr=20 Enter the number of teth:* nodule mumbpr = SEnter the nodule:presureangle nunb&r-20 Entp themnglot”face jidth number=UOtooth widths nunber-0.5 fillet：1END INPUTRELATIONSf二 G F*iiodult 扎 tooth_miFibe 广rb=r*co5(pre55ure_anjle)ppi*n

5、odules-p72 rar+nodulerf=r-1 .ZqmodUle1inv_a = tan(pres5ure_aigle)-pres5ure_angJe*pi/i8 D sb=2*rb*(s/2/r+inv_aangle_tooth_thicksb/rb*18B/pingle_todtpace=3607tooth numbEr-angle_tooth_thick|END RELATIONSADD FEATURE (initial number 1)内部特征标识1图1-3添加的程序4. 当在记事本中输入的程序正确无误时，系统便会出现如图1-4示对话框，此处单击按钮，便将所做的更改保存到了

6、模型。此时系统弹出如图1-5示的【得到输入】菜单，单击【当前值】选项，表示将采用模型中现有的参数值。图1-5【确认】对话框按钮,1-6程序显示设计編辑设计免许替换 不比许替换.例证当前值输入读职丈件图1-6【得到输入】对话框5. 开始创建轮坯。选择【插入】/【拉伸】命令，单击绘图区右侧工具栏中的草绘工具 选择标准基准平面 FRONT作为草绘平面，其它接受默认设置，进入草绘模式。绘制如图 示剖面图形。6. 单击操控板中的旧-按钮，表示将以双侧拉伸的方式创建实体特征，然后直接接受系统默认 的拉伸深度值，单击按钮，创建如图1-7示的拉伸实体特征。图1-7创建的拉伸实体特征7. 加入关系式以控制所创建

7、拉伸实体特征的尺寸，依次选择【工具】/【关系】命令，则系统弹出【关系】对话框，在该对话框中的【查找范围】选项组中，选择【特征】选项，然后在绘 图区选择刚刚创建的拉伸实体特征，则系统在绘图区中将刚刚创建的拉伸实体特征的两个尺寸 代号显示出来，如图1-8示，同时系统会重新弹出【关系】对话框，如图 1-9示，在其中【关 系】文本框中添加d0=ra和d仁face_width关系式，然后单击确定按钮。图1-8显示的尺寸代号图1-9添加关系式后的对话框8. 选择【编辑】/【再生】命令，贝療统将再次弹出【得到输入】菜单，选择【当前值】选项, 系统便按照所输入的关系式重新生成了拉伸实体特征，如图1-10所示。

8、图1-10再生后的拉伸实体特征9. 创建基准平面 DTM1。在主菜单中选择【插入】/【模型基准】/【平面】命令，弹出【基准 平面】对话框，选择拉伸实体特征的轴线 A_1按住Ctrl同时再选择标准基准平面 RIGHT其它 设置默认，如图1-11，单击确定按钮完成创建。ritowT偏蓿 靠轉|45 00基推车1 IUI !旻示届性A_l-穿过KWKTFl雀准偏移图1-11【基准平面】对话框10. 再次加入关系式以控制DTM1的角度尺寸。选择【工具】/【关系】命令，则系统弹出【关 系】对话框，在该对话框中的【查找范围】选项组中，选择【特征】选项，然后在绘图区选择 新建的基准平面DTM1,则系统在绘图

9、区中显示出角度尺寸代号， 同时系统会重新弹出【关系】 对话框，如图1-12示，在其中【关系】文本框中添加d3=360/tooth_number，然后单击确定按 钮。文詈 序笹葫愆 盘耳工具 显厅-杏际F0-XG C祐电島黑|絆訂严l|甌|户瞰| 口罚443二SSOfdQth iwer胡定董楚取消图1-12【关系】对话框11选择【编辑】/【再生】命令，贝療统将再次弹出【得到输入】菜单，选择【当前值】选项, 系统便按照所输入的关系式重新生成了基准平面DTM1，如图1-13所示。图1-13重新生成的基准平面特征12. 创建第一个齿面。首先创建基圆上齿厚所对应的圆弧，选择【草绘】命令，选取如图1-13

10、所示拉伸实体特征的前表面作为草绘平面， 选择新建的基准平面DTM1作为参照平面。同时在 绘图区中分别选取基准平面 DTM1和轴线A_1作为尺寸标注的参照。如图1-14所示。J完全於畳的FT （pTMl）A_1触）；F忡）选取便用边f偏移删除图1-14【草绘】【参照】对话框13. 绘制如图1-15所示的中心线和同心圆弧作为剖面图形。图1-15草绘的剖面图形14. 加入关系式以控制圆弧曲线的尺寸。选择【工具】/【关系】命令，则系统弹出【关系】对话框，在该对话框中的【查找范围】选项组中，选择【特征】选项，然后在绘图区选择刚刚创 建的基准曲线，则系统在绘图区中显示出角度尺寸代号，同时系统会重新弹出【关

11、系】对话框，如图1-16 示，在其中【关系】 文本框中添加 d4=a ngle_tooth_thick、d5=rb 和 d6=a ngle_tooth_space2，然后单击确定按钮。图1-16【关系】对话框15. 选择【编辑】/【再生】命令，贝療统将再次弹出【得到输入】菜单，选择【当前值】选 项，系统便按照所输入的关系式重新生成了基准曲线特征，如图1-17所示。图1-17再生后的基准曲线特征16. 将再生后的圆弧曲线镜像到零件的另一侧面。依次选择【编辑】/【特征操作】命令，在弹出的【特征】菜单中，选择【复制】选项，在接下来弹出的【复制特征】菜单中选中【镜像】【选取】、【独立】选项，最后单击【

12、完成】选项。按照系统提示，选中再生后的基准曲线后， 在弹出的【选取特征】菜单中单击【完成】选项，系统弹出【设置平面】菜单，选取标准基准 平面FRONT后，系统便成功创建了镜像后的基准曲线特征，如图 1-18所示。FRONT图1-18镜像操作后的基准曲线特征17. 以可变剖面扫描的方式创建齿轮的第 1个齿面，依次选择【插入】/【可变剖面扫描】命令, 选择先前创建的基准曲线，按住 Ctrl键同时继续选取刚刚创建的镜像基准曲线作为附加轨迹， 此时第一次被选取的曲线上还出现一个表示扫描方法的红色箭头，如图1-19所示，单击操控板中的【参照】选项，选择【水平/垂直控制】下拉列表中的【X轨迹】选项，最后单

13、击操控 板中的草绘按钮，进入草绘模式，绘制如图 1-20所示的一条直线，尺寸大小任意。图1-19选择基准曲线图1-20草绘的直线UGHTOPPl?TVrRONF3皿1图1-21添加关系式后的【关系】对话框19.此时系统自动再生所绘制的直线，单击确定按钮，退出草绘，即可生成用可变剖面扫描方 式所创建的齿面特征。如图1-22所示HMI I图1-22创建成功的第一个齿面特征20隐藏基圆上的基准曲线，按住Ctrl键同时选择前面所创建的基准曲线及其镜像基准曲线后， 选择【视图】/【可见性】/【隐藏】命令。21. 以镜像的方式复制出另一个齿面。依次选择【编辑】/【特征操作】命令，在弹出的【特征】菜单中选择

14、【复制】选项。在接下来弹出的【复制特征】菜单中选择【镜像】、【选取】、【独立】 选项，单击【完成】选项，按照系统提示，在绘图区选择创建的齿面特征后，在弹出的【选取 特征】菜单中单击【完成】选项。最后在【设置平面】菜单中选取基准平面DTM1，系统便成功创建了镜像曲面特征，如图1-23所示。图1-23以镜像方式复制的另一个齿面特征22. 用切剪材料方式挖出齿槽部分。选择【插入】/【拉伸】命令，并单击操控板中去材料拉伸 按钮，单击草绘按钮，在绘图区选 FRONT作为草绘基准平面，选择新建基准平面 DTM1作为 参照平面，在【参照】对话框中选取基准平面 DMT1和轴线A_1作为尺寸和标注的参照，进入

15、草绘模式，选择【草绘】/【边】/【使用】命令，依次选择两条齿面的轮廓线，然后再此基础 上绘制如图1-24所示剖面图形。图1-24草绘剖面图形23. 单击操控板中的【选项】菜单，在弹出的【选项】面板中设置为向两侧均拉伸至与所有曲 面相交。如图1-25所示。IKGEAR.P flIGXT TOP Finwr PKTJCSY=| t ?FiS=| t宇睡T |11侧1侧2li m j DTHl翅UQFlED_EflUTVbiF S-ea* t Sw A ap 1 KCDF：Eli_cTRrin,_1 草煙4 iSiLCAI UP!：（12fIRT_CSS_DEF忡iu此 竝组在 区+雇性创題驰动尺寸

16、建釋元素 偏辑参數LJ1-31建立组特征32. 选择刚刚创建的组，在主菜单依次选择【编辑】 /【阵列】命令，则绘图区中显示出各个有 关该组的尺寸，选择DTM1的角度参数18。后，如图1-32。接受系统默认设置，点确定完成 阵列。FRONT图1-32选择DTM1角度参数33加入关系以控制成员数和尺寸增量。选择【工具】/【关系】命令，则系统弹出【关系】对话框，在该对话框中的【查找范围】选项组中，选择【特征】选项，然后在绘图区选择刚刚创 建的基准平面DTM2特征，则系统在绘图区中显示出角度尺寸代号，同时系统会重新弹出【关 系】对话框，如图 1-33示，在其中【关系】文本框中添加d18=360/too

17、th_number和p6=tooth number，然后单击确定按钮。 xs03 二 3M/r5tl 沁茵 lu 旅虫忡痂 3L童数穽闵丄貝Sir 盘It薪审特征卜 gggg-| V图1-33【关系】对话框34.选择【编辑】/【再生】命令，贝療统将再次弹出【得到输入】菜单，选择【当前值】选 项，系统便按照所输入的关系式重新生成了齿轮实体特征，如图1-34所示。1M2|1诃曲严脱&1HI3DI M I 4IIDTMIIDTMIFDTHIO图1-34重新生成的齿轮实体特征DTMI图1-35最后创建的直齿轮实体特征36. 直齿轮参数化造型的设计应用。 打开刚刚保存的齿轮文件spurgear，选择【编辑】/【再生】， 则系统弹出【得到输入】菜单，选择【输入】选项，如图 1-36所示，系统弹出INPUTSE菜单,选择要更改的参数，单击完成，如图1-37所示图1-36【得到输入】菜单图 1-37 INPUTSE菜单37. 输入新的齿轮30，模数4,齿宽50后，系统自动更新模型，生成新的齿轮实体如图1-38所示。图1-38重新生成的齿轮实体特征38. 创建齿数大于41的直齿轮。在此例中，基圆半径大于齿根圆