齿轮及齿轮的画法
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PROE画各种齿轮齿轮传动是最重要的机械传动之一。
齿轮零件具有传动效率高、传动比稳定、结构紧凑等优点。
因而齿轮零件应用广泛,同时齿轮零件的结构形式也多种多样。
根据齿廓的发生线不同,齿轮可以分为渐开线齿轮和圆弧齿轮。
根据齿轮的结构形式的不同,齿轮又可以分为直齿轮、斜齿轮和锥齿轮等。
本章将详细介绍用Pro/E创建标准直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮、圆弧齿轮以及蜗轮蜗杆的设计过程。
3.1直齿轮的创建3.1.1渐开线的几何分析图3-1 渐开线的几何分析渐开线是由一条线段绕齿轮基圆旋转形成的曲线。
渐开线的几何分析如图3-1所示。
线段s绕圆弧旋转,其一端点A划过的一条轨迹即为渐开线。
图中点(x1,y1)的坐标为:x1=r*cos(ang),y1=r*sin(ang) 。
(其中r为圆半径,ang为图示角度)对于Pro/E关系式,系统存在一个变量t,t的变化范围是0~1。
从而可以通过(x1,y1)建立(x,y)的坐标,即为渐开线的方程。
ang=t*90s=(PI*r*t)/2x1=r*cos(ang)y1=r*sin(ang)x=x1+(s*sin(ang))y=y1-(s*cos(ang))z=0以上为定义在xy平面上的渐开线方程,可通过修改x,y,z的坐标关系来定义在其它面上的方程,在此不再重复。
3.1.2直齿轮的建模分析本小节将介绍参数化创建直齿圆柱齿轮的方法,参数化创建齿轮的过程相对复杂,其中要用到许多与齿轮有关的参数以及关系式。
直齿轮的建模分析(如图3-2所示):(1)创建齿轮的基本圆这一步用草绘曲线的方法,创建齿轮的基本圆,包括齿顶圆、基圆、分度圆、齿根圆。
并且用事先设置好的参数来控制圆的大小。
(2)创建渐开线用从方程来生成渐开线的方法,创建渐开线,本章的第一小节分析了渐开线方程的相关知识。
(3)镜像渐开线首先创建一个用于镜像的平面,然后通过该平面,镜像第2步创建的渐开线,并且用关系式来控制镜像平面的角度。
二、圆柱齿轮规定画法1.单个圆柱齿轮的画法国家标准对齿轮画法作了统一规定。
单个圆柱齿轮的画法见图6-14。
齿顶圆和齿顶线用粗实线画出;齿根圆和齿根线用细实线画出,也可省略不画;分度圆和分度线画点画线。
但取剖视后齿根线画粗实线,轮齿部分不画剖面线,其余结构按结构真实投影画。
对于斜齿轮,在非圆外形图上用三条平行的细实线表示斜齿方向,如图6-14c所示。
图6-15为圆柱齿轮零件图。
(a)外形(b)全剖 (c)半剖(斜齿)图6-14 单个圆柱齿轮画法图6-15 圆柱齿轮零件图2.圆柱齿轮啮合的画法两模数相同的齿轮才能相互啮合。
两标准齿轮相互啮合时,它们的分度圆处于相切位置,这时分度圆又称节圆。
画齿轮啮合图时,一般采用圆的视图(端面视图)和非圆的视图(轴向视图)。
在圆的视图中,按规定分别画出齿根圆,分度圆和齿顶圆三个圆,两分度圆应相切。
采用简化画法时,允许不画齿根圆,啮合区内齿顶圆也不画,如图6-17b、c。
在非圆的视图中,如未剖切,则在分度圆的相切处画一条粗实线,如图6-17d、e。
在剖视图中,当剖切平面通过两啮合齿轮的轴线时,在啮合区内,将一个齿轮的轮齿用粗实线绘制;另一个齿轮的轮齿被遮挡的部分用虚线绘制(也可省略不画)。
由于齿顶高和齿根高不相等,故一轮齿的齿顶线与其啮合的另一轮齿的齿根线间有0.25m的径向间隙,如图6-16所示。
图6-16 齿轮啮合投影(a) (b) (c) (d) (e)图6-17 圆柱齿轮啮合图本页是2/4页三、直齿圆锥齿轮画法1.单个圆锥齿轮的画法主视图画成剖视,左视图用粗实线画大端、小端的齿顶圆;用点画线画出大端分度圆,齿根圆不必画出,见图6-18。
图6-18 单个圆锥齿轮各部分名称及画法2.圆锥齿轮啮合时的画法圆锥齿轮啮合时,两分度圆相切,锥顶交于一点。
两锥齿轮啮合画法见图6-19。
图6-19 锥齿轮啮合画法本页是3/4页四、蜗轮蜗杆画法蜗轮蜗杆用于两轴垂直交叉时的传动,蜗杆为主动件、蜗轮为从动件,蜗杆常用单头或双头(蜗杆上齿数称为头数,相当螺杆上螺纹线数),也就是说蜗杆转一圈或两圈,蜗轮转过一个齿或两个齿。