proe齿轮的参数

1、Proe齿轮参数，不正之处请指正标准渐开线齿轮的一般规律及默认参数,可用任何绘图软件绘制标准齿轮截面.（齿顶间隙系数默认为 0.25,变位系数是 0.）M模数Q表示直径，Z表示齿数，齿底圆直径D1,节圆直径D2,T（周节,指节圆上相邻两齿的中心距，齿距），齿宽L; 齿顶宽不是很重要 .以 M数为 1 的齿轮看 , 可取 0.71.同时齿顶圆角和齿根圆角也可稍大或稍小1:所有模数是 1 的齿轮,（顶圆直径与根圆直径差)为 4.5,M=2 时是 9,M=3 是13.5,M=4 是 18,模 数 每升 1 其 径 差增加4.5; 齿 顶 宽 度 M=1 ，d=0.7,M=2,d=1.4,M=3d=2

2、.1,其齿顶宽d以0.7的倍数增加；模数每升0.5，其齿顶宽d以0.375的倍数增加2:M=1.5 时,顶底圆差为 6.75,M=2.5 径差 11.25,M=3.5 径差 15.75,也是模数每升 1 其径 差增加 4.5.综上所述模数每升 0.5,顶圆和根圆差就增加 2.25.3:节圆又叫分度圆节 元 直 径 D2= 齿 数 Z*M, 如 画 齿 数 是 20,M=1 的 齿 轮 , 节 圆D2=Z*M=20*1=20,顶圆 D=(20+2)*1=22齿底圆 D1=22-4.5=17.5,齿高 H=(D-D1)/2=4.5/2=2.25,公式:M=D/(Z+2),D 顶=M*(Z+2),M

3、二T/&(3.14),D 表示直径，Z 表示齿数,齿距）;齿宽L=T/2,模数M=D 顶/(Z+2)=T/&,周节T=M*&（& 表示圆周率， 3。14）奇齿M数=D顶/Z偶齿轮 M数二D/（Z+2）顶圆直径D顶二M*（Z+2）齿底圆直径D1=D顶-M*4.5（把模数M看成是从1向上以 0.5为单位递增的变量 ）节圆直径 D2=Z*M4：齿条是保证齿轮可以在其上顺畅滚动的直齿，其M 数等于该齿轮的 M（&=3.14圆周率）,T（周节,指节圆上相邻两齿的中心距数，齿高相等 ，齿宽也相等，齿背可画成圆弧或直线都无所谓。介绍了利用 Pro/ENGINEER 2

4、001 软件中自动化零件设计程序 Program 设计渐 开线变位直齿圆柱齿轮的方法和步骤。关键词】齿轮 计算机辅助设计1 前言Pro/ENGINEER 是由美国 PTC 公司开发的三维 CAD 软件，在工业造型设计和 模具设计制造行业中得到广泛应用。运用 Pro/ENGINEER 软件，设计人员可以 在计算机上实现虚拟现实设计和制造。在 Pro/ENGINEER 软件中， Program 模块是自动化零件与组合件设计的一项重 要工具，使用者可以经由非常简易且高级的程序语言来控制特征的出现与否、 尺 寸的大小、零件的出现与否、零件的个数等。当零件或组合件的 Program 设计 完成后，往后读

5、取此零件或组合件时， 其各种变化情况即可利用问答式的方式得 到不同的形状，以实现产品设计的要求。齿轮虽然在机械行业中有广泛的使用，但 Pro/ENGINEER软件不能直接生成。 通过复杂的造型设计虽可以生成齿轮，但变化齿数、模数和变位系数后，又需进行复杂的设计计算和造型形状判断， 工作量很大，齿轮的三维造型设计成为造型 设计中望而却步的工作。本文基于渐开线齿轮的生成原理，结合Program程序,研制出变位直齿圆柱齿轮实体造型的自动化设计程序，用户只要输入齿轮的设计参数（齿数z1、z2，模数m，变位系数XI、x2，齿槽圆角半径、齿宽、轴孔直 径、键槽高度和宽度）就可以快速地生成齿轮实体，使用简单

6、方便，该设计软件 可以广泛地应用于网页设计和机械产品造型设计中。2齿轮齿槽形状的精确确定齿形的渐开线形状可通过高级 SweeP特征设计精确地设计出来，但齿轮齿槽的 形状与齿轮齿数、模数、变位系数和压力角有关。具体地说，下列两种情况决定 齿槽的形状：a情况，后者为b情况。因 a情况，设计时可在基圆的以下部分加与 1所示。而对于b情况则无需加相切直 2所示。变位齿轮的齿顶圆直径和啮合角有关, 经过复杂的数学计算得到啮合角值。因此设计时必须先由输入的齿轮设计参数图2第二种情况的齿槽形状即:齿根圆的半径小于渐开线的基圆半径时和齿根圆的半径大于渐开线的基 圆半径时。为了叙述方便，下文中，分别称前者为 齿

7、轮的啮合只在渐开线部分，因此对于 渐开线相切的直线以连接齿根圆，如图 线，仅截取渐开线的一部分即可，如图3程序设计时需解决的几个关键问题 3.1啮合角的计算我们知道，外齿合时的啮合角计算公式为:I- /r =J " '" 厅 I :$2 冷兰丄亠包式中土 a标准压力角t 啃會宦和啮台角的渐开钱函数荫:叶.,标;崔压力角的渐开线函频佰z,齿轮1 S数；耳一一齿轮2齿数！纠一齿箍1变位至换X, 一一齿耘2变位系埶上式右边都是已知数，因此-可次立即计算岀来，而i'rjv 沁=弩 /，但Program自带的程序不支持C语言，幸运的是利用Program自带的解方程程序

8、可以解出）刃丫 £，具体的设计程序是:可见无法由显式直接表达出来，因此也就无法直接计算出来。虽然用 C语言 可以数值计算出瓷,hl HZItlT 柑上式中必须赋初值，否则数值解会不确定，考虑到啮合角一般大于10度，所以初值设为10即可。由于Program程序中三角函数内的角度是度，因此公式右边 最后的应处理成弧度，以便和tan同量纲。3.2 a种情况和b种情况齿轮的调用对于Pro/ENGINEER软件，在零件设计模式下是无法实现两种不同零件的调用的， 但在装配模式下可以实现这种调用功能，具体的方法是：在.asm下新建文件，坐标系统为mmns把a、b两种情况的齿轮造型在基准缺省方式下直

9、接装配在一 起，这时的装配件是a和b两种情况齿轮的重叠，Program编程时，通过判断齿 轮的齿根圆半径是否大于渐开线的基圆半径来决定采用a种情况还是b种情况的齿轮。若齿根圆半径小于基圆半径，则采用 a种情况的齿轮；否则，则采用b 种情况的齿轮。4齿轮的自动化设计程序流程图4.1 a、b两种情况时的齿轮自动化设计流程图图3是a种情况时齿轮的自动化设计流程图。b种情况的齿轮自动化设计流程和 上图类似，只是齿槽设计时改为 b种情况即可。4.2综合a种和b种两种情况时的齿轮自动化设计流程图综合a和b情况后的自动化设计流程图如图4所示。图3a种情况的齿轮自动化设计流程5源程序图4综合a b两种情况后的

10、齿轮自动化设计流程5.1 a种情况的齿轮自动化设计 Program原程序VERSIONREVNUM 23833LISTING FOR PART GEAR AINPUTZ1 NUMBER"En ter Z1:"Z2 NUMBER"En ter Z2:"M NUMBER/*齿轮1齿数/*齿轮2齿数/*模数"Enter M: "X1 NUMBER /* 齿轮 1 变位系数 "Enter x1:"X2 NUMBER /* 齿轮 2 变位系数 "Ent er x2:"ALPHA NUMBER/* 压力角

11、"Enter the pressure angle: " GEAR_WIDTH NUMBE/R* 齿轮宽度 "Enter the gear width: " RAD_FILLET NUMBER "Enter rad_fillet:" SHAFT_DIA NUMBER "Enter shaft_dia:" KEY_WIDTH NUMBER "Enter key_width:"/* 齿槽圆角半径/* 轴孔直径/* 键槽宽度KEY_HEIGHT NUMBER/* 键槽高度 "Enter ke

12、y_height:" END INPUT RELATIONS INVA=TAN(ALPHA)-ALPHA*PI/180/* 标准压力角时的渐开线函数值 INVAP=2*(X1+X2)*TAN(ALPHA)/(Z1+Z2) +INVA/* 计算啮合角时的渐开线函数值 AP=10SOLVE /* 解方程程序 INVAP=TAN(AP)-AP*PI/180/* 齿顶高系数/* 径向间隙系数的确定FOR AP HA=1 IF M<1C=0.35ELSEC=0.25/* 齿轮 1 分度圆半径/* 齿轮 1 分度圆半径 /* 标准中心距ENDIFR1 = 0.5*M*Z1 R2 = 0.5

13、*M*Z2D = R1+R2RD = D*COS(ALPHA)/COS(AP)RB1 = R1*COS(ALPHA)RF1 = R1-M*(HA+C-X1)RA1 = RD-R2+M*(HA-X2)THICK1 = M*(0.5*PI+2*X1*TAN(ALPHA)/* 实际中心距 /* 基圆半径 /* 齿根圆半径 /* 齿顶圆半径/* 分度圆上齿厚（弧长） TOOTH_THICK1=THICK1*COS（ALPHA）/* 内部参数赋值/* 基圆上齿厚角+2*RB1*INVA /* 基圆上齿厚（弧长） ANG_TOOTH_THICK1=TOOTH_THICK1/RB1*180/PI （度） D

14、0=RA1 D1=GEAR_WIDTH D2=360/Z1 D3=ANG_TOOTH_THICK1 D4=180/Z1 D5=RB1 D13=RF1 D14=RAD_FILLET D15=360/Z1 P16=Z1 D36=SHAFT_DIA D37=KEY_HEIGHT D38=KEY_WIDTH END RELATIONS5.2 b 种情况的齿轮自动化设计 Program 原程序VERSIONREVNUM 60662LISTING FOR PART GEAR_BINPUTZ1 NUMBER "Enter Z1: "Z2 NUMBER "Enter Z2: &q

15、uot; M NUMBER "Enter M: "X1 NUMBER "Enter x1:"X2 NUMBER "Enter x2:"/* 齿轮 1 齿数/* 齿轮 2 齿数/* 模数/* 齿轮 1 变位系数/* 齿轮 2 变位系数ALPHA NUMBER/* 压力角 "Enter the pressure angle: " GEAR_WIDTH NUMBE/R* 齿轮宽度 "Enter the gear width: "RAD_FILLET NUMBER /* 齿槽圆角半径 "Ent

16、er rad_fillet:"SHAFT_DIA NUMBER /* 轴孔直径"Enter shaft_dia:"KEY_WIDTH NUMBER /* 键槽宽度"Enter key_width:"KEY_HEIGHT NUMBER/* 键槽高度"Enter key_height:"END INPUTRELATIONSINVA=TAN(ALPHA)-ALPHA*PI/180/* 标准压力角时的渐开线函数值INVAP=2*(X1+X2)*TAN(ALPHA)/(Z1+Z2) +INVA/* 计算啮合角时的渐开线函数值AP=10

17、SOLVE /* 解方程程序INVAP=TAN(AP)-AP*PI/180FOR AP/* 齿顶高系数/* 径向间隙系数的确定HA=1IF M<1C=0.35ELSEC=0.25/* 齿轮 1 分度圆半径/* 齿轮 1 分度圆半径 /* 标准中心距ENDIFR1 = 0.5*M*Z1R2 = 0.5*M*Z2D = R1+R2RD = D*COS(ALPHA)/COS(AP)/* 实际中心距RB1= R1*COS(ALPHA) &nbsp; /* RF1 RA1 THICK1 = M*(0.5*PI+2*X1*TAN(ALPHA)/* 分度圆上齿厚(弧长) TOOTH_THICK

18、1=THICK1*COS(ALPHA)+2*RB1*INVA /* 基圆上齿厚(弧长) ANG_TOOTH_THICK1=TOOTH_THICK1/RB1*180/PI (度) D0=RA1 D1=GEAR_WIDTH D2=360/Z1 D3=ANG_TOOTH_THICK1 D4=180/Z1基圆半径= R1-M*(HA+C-X1)/* 齿根圆半径= RD-R2+M*(HA-X2) /* 齿顶圆半径/* 内部参数赋值/* 基圆上齿厚角D5=RB1D13=RF1 D14=RAD_FILLETD15=360/Z1P16=Z1D116=SHAFT_DIAD117=KEY_HEIGHTD118=K

19、EY_WIDTHEND RELATIONS5.3 结合 a 和 b 两种情况后的齿轮自动化设计 Program 原程序 VERSIONREVNUM 145 LISTING FOR ASSEMBLY GEARINPUTZ1 NUMBER"Enter Z1: "Z2 NUMBER"Enter Z2: "M NUMBER"Enter M: "X1 NUMBER "Enter x1:" X2 NUMBER "Enter x2:"/* 齿轮 1 齿数/* 齿轮 2 齿数/* 模数/* 齿轮 1 变位系数/

20、* 齿轮 2 变位系数ALPHA NUMBER/* 压力角 "Enter the pressure angle: " GEAR_WIDTH NUMBE/R* 齿轮宽度 "Enter the gear width: " RAD_FILLET NUMBER "Enter rad_fillet:" SHAFT_DIA NUMBER "Enter shaft_dia:" KEY_WIDTH NUMBER "Enter key_width:"/* 齿槽圆角半径/* 轴孔直径/* 键槽宽度键槽高度KEY_H

21、EIGHT NUMBER/* "Enter key_height:" END INPUTRELATIONSHA=1IF M<1C=0.35/* 齿顶高系数/* 径向间隙系数的确定ELSEC=0.25ENDIFR1 = 0.5*M*Z1 /* 齿轮 1 分度圆半径 RB1 = R1*COS(ALPHA) /* 基圆半径 RF1 = R1-M*(HA+C-X1) /* 齿根圆半径 END RELATIONSIF RF1<RB1 /* 齿根圆半径 <基圆半径时，加入/*a 种情况齿轮，否则加入 b 种情况齿轮 EXECUTE PART GEAR_AZ1 = Z1 Z2 = Z2 M = M X1 = X1 X2 = X2 ALPHA = ALPHA GEAR_WIDTH = GEAR_WIDTH RAD_FILLET = RAD_FILL