基于Pro/E的齿轮三维参数化特征造型设计.pdf
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1、 I 訇 地 基于 P r o E的齿轮三维参数化特征造型设计 李燕 ( 襄樊学院机械工程系,湖北襄樊 4 4 1 0 0 3 ) 摘要 。 介绍一种基于P r o E 齿轮三维特征造型和利用 P r o g r a m实现齿轮的参数化设计的方法,可 使设计人员能方便快捷地实现设计齿轮的三维特征造型设计,从而提高设计效率。 关键字 P r 0 E n g i n e e r :P r o g r a m ;齿轮:参数化设计 中囝分类号 。T P 3 9 1 7 2 文献标识码 。B 文章鳙号 。1 0 0 9 - 0 1 3 4 ( 2 0 0 3 ) 0 6 0 0 6 5 0 3 Us i
2、 n g Pr o Pr og r a m t o r e a l i z e t h e p a r a me t e r i z e d d e si gn i n g o f g e a r s L I Ya n ( D e p a r t me n t o f Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g, X i a n g f a n U n i v e r s i t y, X i a n g f a n 44 1 0 0 3,C h i n a ) Ab s t r a c t : Th i s a rti c l e i n t r o d
3、 u c e d a me t h o d b a s e d on t h e Pr o E, wh ic h ca n b e u s e d t o c r e a t e 3 - di me n s ion s g ea r mo d el , an d u s e s t h e Pro p rog r a m t o r e a l i z e t h e p a r a me t e r i z e d d e s i g n i n g o f g e ars Ke y wo r d s: Pro E n g i n e e r ; Pr 0 , Pr 0 g r a m: g
4、 e a rs; p a r ame t er i z e d d e s i g n i n g 随着C A D技术的发展,在齿轮设计过程中,越 齿轮的全部齿形,如图 l ( a ) 所示,然后进行整体拉 来越广泛地采用 3 维建模的方法。 P r o E是广泛被使 仲。 用的 C AD优秀软件,它有强大的3 维建模功能,但 对于普通设计人员来说, 要使用P r o E 所提供的实体 建模方法进行齿轮的 3 维造型,并不是一件容易的 事, 设计人员需要花费大量的时间来熟悉P r o E 并且 掌握较高水平的建模技巧,但是如果充分利用 P r o E的二次开发工具模块P r o g r a m
5、, 就可以方便地实现 齿轮设计的参数化,从而大大提高设计效率,当用 户在 P r o E中对齿轮进行 3 维建模时,P r o g r a m就 以 程序的形式记录了齿轮的主要设计步骤和尺寸参数 列表,用户可以根据需要对程序进行修改,这样 只 要用户重新运行这个程序并变更齿轮的参数就可以 生成新的齿轮,从而使不熟悉 3 维建模技巧的设计 人 员也可应用现 有的 3维齿轮模型进行更新设计, 减少繁琐复杂的重复劳动,本文介绍一种基于 P r o E齿轮3 维建模和利用P r o g r a m实现齿轮的参数化设 计的方法 。 1 齿轮的3 维特征造型设计 1 1 齿轮的3 维特征造型方法 齿轮的
6、3 维特征造型技术的关键是齿轮轮齿的 3维造型,齿轮轮齿的 3维造型有多种方式: ( 1 )根据齿轮的有关参数,在 2 维平面上生成 ( b ) ( c ) 图 1 越 一日1 1 11 : 2 0 0 2 0 5 1 1 作者冀介: 李燕 ( 1 9 6 2一) ,女,汉族,襄樊学院机械系副教授 ,工学硕士。 从事机械制图、 Au t o C A D绘图和 P r o E n g i n e e r 实体造型的教学与研究。 第 2 5 卷第 6 期2 0 0 3 - 6 【 6 5 】 维普资讯 http:/ ( 2 ) 根据齿轮的有关参数, 先生成单个齿轮 , 如 图 1 ( b ) 所示
7、,再拉伸成 3维实体,然后绕 中心点进 行旋转拷贝,最后联合成一个整体。 ( 3 )根据齿轮的有关参数先生成齿坯和齿槽轮 廓,如图 1 ( c ) 所示,并将齿槽轮廓拉伸成 3 维实体, 然后将齿槽轮廓绕齿轮中心进行旋转拷 贝,再用齿 坯减去齿槽实体从而生成齿形,如图 3所示。 比较这 3种齿轮的 3维特征造型方法,由于第 1 种方法是对全部齿形轮廓进行整体拉伸,其运算 量最大,运算速度最慢,生成的零件文件最大;第 2 种方法和第3 种方法相比,由于单个轮齿拷贝后需 要进行联合,比第 3 种方法增加 了合并的步骤。其 速度较第 3种方法慢;因此第 3种方法生成的齿轮 速度最快,零件文件最小,本
8、文采用的是第 3 种方 法进行齿轮的 3维特征造型。 1 2齿轮的3 维特征造型步骤 要应用P r o P r o g r a m实现齿轮的参数化设计, 首 先要在P r 0 , E中对齿轮进行 3 维建模,现将齿轮 3 维 建模的方法介绍如下: ( 1 )设置齿轮 的基本参数 众所周知,标准齿轮的几何尺寸决定于齿轮五 个基本参数, 而齿轮的宽度取决于齿轮的齿宽系数, 因此,在齿轮建模之前,首先用 S e t Up P a r a me t e r s P a r t - C r e a t e 令设置齿轮五个基本参数和齿宽系数, 并赋给初值。如表 1 所示。 表 1 参 数名称 齿 数 模数
9、 压力角 齿顶高系 数 顶隙系 数 齿宽系 数 参 数符号 Z C l m a n g l e h a C k R e a l R e a l R e a l R e a l R e a l 参 数类型 I n t e g e r Nu mb e r Num ber Num ber Num ber Nu mb e r 参 数初值l 2 0 2 5 2 0 1 0 2 5 0 5 ( 2 )建立计算齿轮各几何尺寸的关系表达式 用 P r a t R e l a t i o n s a d d 命令添加齿轮各几何尺寸 的关系表达式如下: 分度圆直径:d = m* z c 基圆直径: d b = m
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- 基于 Pro 齿轮 三维 参数 特征 造型 设计
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