Proe渐开线直齿轮画法

第3章齿轮零件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。

（4）拉伸形成实体拉伸创建实体，包括齿轮的齿根圆实体和齿轮的一个齿形实体。

ProE渐开线直齿变位齿轮的参数化建模（modification）基于ProE5.0渐开线变位圆柱直齿轮的参数化设计引⾔参数化设计⽅法相对传统的⽅法最⼤的优点在于存储了设计的整个过程，能设计出⼀系列复杂多变的产品模型，⽐如齿轮、蜗轮蜗、丝杠、珠承等。

参数化设计最⼤的好处就是使⼯程⼈员通过改变⼏个参数就能⽣成⼀个系列中多种零件来，对设计⼈员来说减少了设计过程中不必要的重复劳动，提⾼了⼯作效率。

关于齿轮参数化设计的资料也不少，但⼤部分都是标准齿轮的设计，很少有渐开线变位齿轮的设计资料，本设计与以往不同的是：增加了齿轮变位系数参数，增加了齿顶圆、齿根圆与变位系数的关系式，从新调整参数⽅程，最终形成具有变位功能的齿轮实体模型。

本设计主要在三维⼯程软件pro/ENGINEER Wildfire5.0版本下进⾏，因为很少有以pro/ENGINEER Wildfire5.0版本为平台来介绍《渐开线变位圆柱直齿轮的参数化设计》的资料，随着新版本新技术的不断更新，越来越多的年轻技术⼈员更容易接受新版本，⽽在新版本中更容易接受新的知识，所以本设计选择了较⾼的设计版本，也是本设计追求原创的⼀个重要理由。

此设计也是本⼈在设计⼯作中的⼀部分浅薄的⼯作经验，拿出来和⼤家交流分享，希望⼤家给与批判指正。

直齿圆柱齿轮的基本参数和尺⼨关系齿数Z ⼀个齿轮的轮齿总数。

模数M 以z表⽰齿轮的齿数，那么齿轮的分度圆周长=πd = z p。

因此分度圆直径为：d=(p/π)·z,式中：p/π称为齿轮的模数，⽤m表⽰，即要使两个齿轮能啮合，它们的齿距必须相等。

因此互相啮合的两齿轮的模数m必须相等。

从d = mz中可见，模数m越⼤，轮齿就越⼤；模数m越⼩，轮齿就越⼩。

模数m是设计、制造齿轮时的重要参数。

不同模数的齿轮，要⽤不同模数的⼑具来加⼯制造。

为了便于设计和减少加⼯齿轮的⼑具数量，GBI357⼀78对齿轮的模数m已系列化，如下表所⽰。

PROE画直齿轮简单步骤PROE（Pro/ENGINEER）是Parametric Technology Corporation （PTC）开发的三维计算机辅助设计（CAD）软件，广泛应用于制造业。

在PROE中，绘制直齿轮的步骤如下：步骤1：新建一个零部件在PROE的操作界面中，点击“文件”-“新建”-“零部件”，新建一个零部件文件。

步骤2：绘制基础轮廓在绘制直齿轮之前，首先需要绘制基础轮廓。

通过选择“图元绘制”工具栏中的圆形工具，绘制一个圆来代表齿轮的外径。

然后，绘制一个小圆来代表齿轮的内径。

这两个圆的中心位置应相同。

步骤3：创建齿形选择“表达式”工具栏中的“螺旋线”命令创建齿形。

首先，定义齿数、齿轮直径、齿距等参数。

然后，选择两个圆的中心为坐标原点和一个点，点击鼠标左键绘制螺旋线。

根据定义的参数和齿轮几何关系，螺旋线会自动绘制为齿形。

步骤4：切割齿形在齿形创建完成后，选择“插入”-“切割”命令将齿形切割出来。

选择绘制的齿形线作为剖面，选择要进行切割的对象，然后点击鼠标左键完成切割。

步骤5：创建孔和轴在直齿轮中，通常需要一个孔来安装在轴上。

选择“绘制”-“穿孔”命令，绘制一个圆形孔作为轴的连接点。

选择一个表达式作为孔径，以确保孔的尺寸与轴的尺寸一致。

步骤6：添加其它特征根据需求，可以添加其它一些特征，如倒角、圆角等。

选择“倒角”或“圆角”命令，选择要添加特征的边或面，定义倒角或圆角的尺寸。

通过添加这些特征，可以提高齿轮的强度和耐久性。

步骤7：施加材质属性为了使零件模型更加真实，可以施加材质属性。

选择“外观”-“材料”命令，从材料库中选择合适的材质。

点击鼠标左键将选定的材质应用到齿轮上。

步骤8：完成绘制完成齿轮的绘制后，可以保存文件并输出到其他文件格式，如.STL、STEP等。

选择“文件”-“保存”命令，设置文件的存储路径和名称，点击保存按钮即可。

以上就是使用PROE绘制直齿轮的简单步骤。

通过以上步骤，可以在PROE中绘制直齿轮并加入一些特征，使模型更加真实和准确。

一、新建一个prt档FILE－＞NEW二、加入参数SETUP－＞PARAMETERS－＞CREATE创建三个参数：m 使用Real number创建，并输入初始值2z使用Integer创建，并输入初始值20a 使用Real number创建，并输入初始值20注：m为齿轮的模数，z为齿轮的齿数，a为齿轮的压力角三、输入关系式RELATIONS本教程后面附关系式四、制作齿轮的坯件FEATURE－＞CREATE－＞SOLID－＞PROTRUSION－＞EXTRUDE选此面为SKETCH平面然后DEFAULT为草绘中的尺寸赋值SKETCH－＞RELATIONS完成后五、制作渐开线（关键）INSERT－＞DATUM－＞CURVE－＞FROM EQUATION选择坐标系（Cartesian）输入渐开线计算关系式关系式完成后的渐开线渐开线六、制作齿轮的第一个齿槽1.将生成的渐开线旋转一个角度（半个齿槽）FEATURE－＞CREATE－＞SURFACE－＞TRANSFORM选择渐开线选择旋转轴输入旋转角度2.将旋转的角度用关系式限制(1) MODIFY－＞DIMCOSMETICS－＞SYMBOL－＞选择旋转角度尺寸－＞输入ANGLE_E(2) 打开关系式编辑（RELATIONS）找到下图位置并修改完成后的PART3.CUT出齿槽FEATURE－＞CREATE－＞SOLID－＞CUT－＞EXTRUDE 在草绘环境中，使用USE EDGE命令绘制出如右图的截面并使用（SKETCH－＞RELATIONS）将图中的半径尺寸（齿根圆）赋值完成后七、制作整圈齿1. FEATURE－＞COPY选择齿槽的CUT 特征选择旋转轴输入旋转角度2.PATTERN（阵列）齿FEATURE－＞PATTERN－＞选择此特征作PATTERN点击此尺寸确定PATTERN的增量值（增量值输入18，数量输入19）3.为PATTERN加入关系式(1)MODIFY－＞DIMCOSMETICS－＞SYMBOL－＞选择PATTERN的旋转角度尺寸输入PATTERN_NUM输入INCREMENT输入INCREMENT_1(2) 打开关系式编辑（RELATIONS）找到下图位置并修改(3) REGENERATE零件(4) SAVE关系式/* 参数字母含义如下:/* m-->模数/* z-->齿数/* a-->压力角/* p-->齿距/* pb-->基圆齿距/* d-->分度圆直径/* da-->齿顶圆直径/* df-->齿根圆直径/* e-->分度圆齿槽宽/*-------------------------------/*特征尺寸赋值/*-------------------------------/*定义齿轮常数(ha*&c*)/*定义齿高系数(ha*)ha=1/*定义齿顶系数(c*)c=0.25/*定义渐开线展角B=(tan(a)-(PI/180*a))/(PI/180) /*定义分度圆直径d=m*z/*定义齿顶圆直径da=(z+2*ha)*m/*定义齿根圆直径df=(z-2*(ha+c))*m/*定义基圆直径db=m*z*cos(a)/*定义齿距p=PI*m/*定义基圆齿距pb=p*cos(a)/*定义分度圆齿槽宽e=(PI*m)/2/*计算齿槽宽的夹角/*定义PATTERN的数量/*定义PATTERN的增量/*-------------------------------/*结束/*-------------------------------。

proE4.0 直齿圆柱齿轮的画法在proE 中直齿圆柱齿轮是利用参数进行绘制的，在零件模式下，取消默认模板，使用公制尺寸模板，新建零件零件模型。

1 使用front 平面草绘4 个任意半径的同心圆，确定，按“√”退出草绘。

2 点击“工具—>参数”弹出参数设置框，点击“+”增加参数行，在“名称”列输入直齿圆柱齿轮的参数符号，在“值”列输入需要指定的参数值。

其中：m（模数）、z（齿数）、Prsangle（齿形角）ha（齿高）、c（齿隙系数）、width（齿宽）的参数值需要指定其值，其余如d（分度圆直径）、db（基圆直径）、da（齿顶圆直径）、df（齿根圆直径）使用关系式进行尺寸赋值。

参数设置完成后，点击“确定”关闭。

3 点击“工具—>关系”弹出“关系”框，对齿轮的参数建立参数关系式。

3.1 将鼠标移到至同心圆上，4 个同心圆同时加亮（必须是front面），点击，显示同心圆的尺寸符号。

3.2 在“关系”栏中输入如下关系式，点击“确定”关闭窗口。

d=m*zdb=d*(cos(prsangle))da=d+2*m*hadf=d-2*(ha+c)*mD0=dD1=dbD2=daD3=df4 执行“编辑—>再生”，图形中通过关系式赋值的4 个同心圆的直径确定，即d、db、da、df 的值，再次打开参数栏可以看到这4 个参数已经被赋值。

5 绘制齿轮的渐开线点击窗口“创建基准曲线”按钮，选取“从方程”，确定，选取坐标类型为笛卡尔、坐标系后弹出程序运行框和记事本，在记事本中输入渐开线方程如下：ang=90*tr=db/2s=PI*r*t/2xc=r*cos(ang)yc=r*sin(ang)x=xc+s*sin(ang)y=yc-s*cos(ang)z=0点击记事本“文件—>保存”后关闭记事本，在“曲线：从方程”的右下角点击“预览”或直接确定，渐开线绘制成功。

6 创建渐开线与分度圆的交点为基准点。

proe画齿轮的两种经典方法在工程领域中，齿轮是非常重要的元件之一，广泛应用于各种机械设备中。

齿轮的作用是传递运动和力量，可将旋转运动转化为线性运动或改变旋转方向和转矩。

在齿轮的设计和制造过程中，有两种经典方法供工程师选择：齿轮副的分度圆法和正轴和斜轴的绘制法。

第一种方法是基于齿轮副的分度圆法。

在这种方法中，首先确定齿轮的最小齿轮副的分度圆直径。

分度圆是齿轮齿数的比值乘以模数的圆，也可以说是两个相邻齿的齿顶与齿根的中点圆。

然后绘制一条与分度圆相切的正方向射线，该射线相交中心点而无扩散。

从齿根开始，将一半的分度圆切割成等分数，然后将相应的点投影到齿顶上。

重复此过程，直到绘制完整的齿形轮廓。

通过这种方法，可以绘制出齿轮的完整轮廓，并确保齿轮的齿数和模数的正确匹配。

第二种方法是基于正轴和斜轴的绘制法。

在这种方法中，根据需求选择齿轮的正轴角度或斜轴角度。

正轴是指一对齿轮的轴线之间的夹角为90度的情况，而斜轴是指轴线之间的夹角不等于90度的情况。

首先，确定齿轮的正轴或斜轴角度。

然后，在绘制齿轮时，将齿轮的基圆绘制为一个与轴线平行的圆。

在这个圆上，以齿轮的模数为半径，绘制齿点作为齿根和齿顶之间的交点。

然后，通过绘制一系列斜线和弧线将齿形轮廓连接起来。

通过这种方法，可以绘制出具有正确角度和齿形的齿轮。

这两种经典方法都具有各自的优点和适用范围。

齿轮副的分度圆法更加简单直观，适用于直线齿轮和小模数齿轮的设计。

而正轴和斜轴的绘制法则更适用于斜齿轮和大模数齿轮的设计。

两种方法都需要工程师熟练的绘图技巧和对齿轮设计原理的深入理解。

除了这两种经典方法，现代技术和计算机辅助设计已经提供了更多高效精确的齿轮设计方法。

例如，通过使用CAD软件和专业的齿轮设计工具，可以精确计算齿轮的尺寸、齿形和齿数比。

这大大简化了齿轮设计的过程，并提高了齿轮的质量和性能。

总之，齿轮的设计是工程领域中的重要任务之一、通过齿轮副的分度圆法和正轴和斜轴的绘制法，工程师可以绘制出满足需要的齿轮轮廓，并确保其准确匹配。

、绘制渐开线在Pro/ENGINEER 里使用Feature > Creat > Datum > Curve > From Equation 命令，选择一个坐标系，然后选择坐标类型（卡笛尔坐标/圆柱坐标/球坐标），在窗口里输入参数方程即可生成一段精确的渐开线（1）卡笛尔坐标下的渐开线参数方程卡笛尔坐标系下的渐开线参数方程如下（设压力角afa 由0到60度，基圆半径为10）：afa=60*tx=10*cos(afa)+pi*10*afa/180 * sin(afa)y=10*sin(afa)-pi*10*afa/180 * cos(afa)z=0（2）圆柱坐标下的渐开线参数方程圆柱坐标系下的渐开线参数方程如下（设基圆半径为10，压力角afa 从0到60度）：afa = 60*tr = (10^2 + (pi*10*afa/180)^2)^0.5theta = afa-atan((pi*10*afa/180)/10)z = 0齿轮的参数画法：1.在“工具”“参数”中输入“TH（齿厚）、TN（齿数）、MM（模数）、PA（压力角）”，“值”那一栏输入具体的数值，然后确定。

2.新建“零件”，选mmns_part 绘图模式。

点击“插入基准曲线”，选择“从方程”，然后点击空间坐标系，选取“圆柱”坐标系，在打开的记事本中输入：r=mm*tn*cos(pa)/(2*cos(45*t))theta=tan(45*t)*180/pi-(45*t)z=0点击“文件”“保存”，再确定就能出现一条渐开线。

3.打开“工具”中的“关系”，输入：chigenyuan_dia=mm*(tn-2.5)jiyuan_dia=mm*tn*cos(pa)fenduyuan_dia=mm*tnchidingyuan_dia=mm*(tn+2)再点击确定。

（说明：只要有后缀 _dia 就行了，前面的想怎么写都行！）4.点击“草绘工具”，选取渐开线所在的平面，随便画一个圆，把标注改为“sd0”，再打开“关系”，把其中的“sd0=sd0"改为”sd0=chigenyuan_dia"，然后确定，这样就画出了一个以之前的参数来确定的齿根圆。