摘要
介绍了蜗杆涡轮形状的数学描述，实现蜗杆涡轮精确三维实体造型的方法。在Pro/E环境下，建立了蜗杆涡轮的数学模型。介绍了基于Mechanism的机构运动仿真的基本工作流程，对Pro/E进行二次开发，实现看蜗杆涡轮的参数化三维实体设计，通过机构的运动仿真，动态观看运动仿真的啮齿和运动情况，测试机构的有关运动性能的参数，有利于机构优化和提高设计效率，可以构成机构的虚拟设计、制造及仿真分析的平台。
关键字：Pro/E；蜗杆涡轮；参数化设计；运动仿
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序言---------------------------------------------------------------错误！未定义书签。
第一章 ------------------------------------------------------------2 1.1了解蜗杆涡轮的传动特点------------------------------------ 2 1.2了解蜗杆涡轮相关参数的查取方法---------------------------- 2 1.3涡轮蜗杆的应用-------------------------------------------- 3 第二章 Pro/E的基本建模-------------------------------------------- 4 2.1 渐开线形成原理--------------------------------------------4 2.2渐开线的特征----------------------------------------------4 2.4蜗杆涡轮基本参数------------------------------------------4 2.4啮合蜗杆蜗轮的建模----------------------------------------4 2.5蜗杆的参数化过程------------------------------------------4 2.6涡轮的绘制------------------------------------------------5 第三章涡轮的创建------------------------------------------------ 6 3.1涡轮的建模分析------------------------------------------- 6
3.2 涡轮的建模过程------------------------------------------- 6 3.2.1创建参数---------------------------------------------6 3.2.2创建齿轮基本圆---------------------------------------7 3.2.3创建齿廓曲线-----------------------------------------8 3.2.4 创建扫引轨迹----------------------------------------11
3.2.5 创建圆柱--------------------------------------------12
3.2.6变截面扫描生成第一个轮齿---------------------------- 13
3.2.7阵列创建轮齿---------------------------------------- 14 第四章蜗杆的创建-------------------------------------------------16 蜗杆的建模-------------------------------------------------16
第五章结论--------------------------------------------------------22 第六章致谢词------------------------------------------------------23 参考文献-----------------------------------------------------------24
序言
Pro/E是由美国PTC公司推出的一套博大精深的三维CAD/CAM参数化软件系统，其内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图输出到生产加工成产品的全过程，其中还包含了大量的电缆及管道布线、磨具设计与分析等实用模块，应用范围涉及航天、汽车、机械、数控（NC）加工及电子等诸多领域。以下运用Pro/E设计蜗杆涡轮的参数化。
第一章蜗轮蜗杆
1.1什么是蜗轮蜗杆
蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错轴之间的运动和动力。蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当于齿轮与齿条,蜗杆又与螺杆形状相似。
1.2涡轮蜗杆的特点
1.可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑
2.两轮啮合齿面间为线接触，其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构
3.蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小
4.具有自锁性。当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆。如在其重机械中使用的自锁蜗杆机构，其反向自锁性可起安全保护作用。
5.传动效率较低，磨损较严重。蜗轮蜗杆啮合传动时，啮合轮齿间的相对滑动速度大，故摩擦损耗大、效率低。另一方面，相对滑动速度大使齿面磨损严重、发热严重，为了散热和减小磨损，常采用价格较为昂贵的减摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑装置，因而成本较高
6.蜗杆轴向力较大
1.3涡轮蜗杆的应用
蜗轮及蜗杆机构常被用于两轴交错、传动比大、传动功率不大或间歇工作的场合
第二章Proe的基本建模
2.1 渐开线形成原理
一条直线（即发生线）沿着半径为rb 的基圆做纯滚动，直线上任一点K 的形成的轨迹AK 就叫做该圆的渐开线。
2.2 渐开线的特性
(1) 发生线沿着基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的圆弧长度。
(2) 渐开线上任意一点的法线恒与基圆相切。
(3) 渐开线愈接近于基圆的部分其曲率半径愈小；离基圆愈远曲率半径则越大。
(4) 渐开线的形状取决于基圆的大小。
在展角相同的情况下，基圆的大小不同渐开线的曲率也不同。基圆半径愈小，其渐开线的曲率半径愈小；基圆半径愈大，其渐开线的曲率半径愈大；当基圆半径为无穷大时，其渐开线变成一条直线。
(5) 基圆内无渐开线。
2.3 蜗杆蜗轮基本参数
模数 m、压力角α、蜗杆直径系数q、导程角γ、蜗杆头数Z1 、蜗轮齿数Z2、齿顶高系数ha （取1）及顶隙系数c（取0.2）。其中模数m和压力角是指蜗杆轴面的模数和压力角，亦即蜗轮端面的模数和压力角且均为标准值；蜗杆直径系数q 为蜗杆分度圆直径与其模数m 的比值。
2.4 啮合蜗杆蜗轮的建模
绘制一个模数m=4，头数Z1=2，直径系数为10，压力角=20°，与其啮合的蜗轮的齿数Z2=31。
2.5 蜗杆的参数化过程
1. 通过设置新的坐标系CSO，使用坐标系类型为圆柱坐标系，通过方程的形式精确创建螺旋线：
2. 选择FRONT 作为草绘平面，绘制四个同心圆，以便形成蜗杆。
sd0=124
sd1 =124*cos(atan(tan(20)/cos(atan(2/10))))
sd2=114.4
sd3 =132
3.选取CS2 坐标系作为曲线方程的坐标系，并设置坐标系类型为笛卡尔坐标系，然后在记事本中输入渐开线方程：
r=62*cos(atan(tan(20)/cos(atan(2/10))))
theta=t*60
x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180
y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180
z=0
绘制出的渐开线形状（箭头所指的曲线）
4.选择创建的渐开线，通过选择RIGHT 基准面作为镜像平面，进行镜像操作，然后进行拉伸操作，圆柱直径为30.4，长度为100。
5.再使用扫描混合功能绘出渐开线齿形。
6.通过“编辑”/“特征操作”完成双头蜗杆的绘制。
7.完整的蜗杆模型。
2.6 蜗轮的绘制
1.类似于蜗杆的绘制方法，渐开线的生成方程与蜗杆相同，箭头所指的是生成的渐开线齿廓。
2.旋转特征的创建绘制一条中心线使其附着到RIGHT 平面，圆的直径为20，圆心到中心线的距离为80，通过“旋转”工具生成旋转曲面。
3.蜗轮外圈的生成使用“旋转”工具按钮和倒角，快速生成蜗轮外圈主体。
4. “扫描混合”、“阵列”，最后完成渐开线蜗轮的实体。
第三章蜗轮的创建
3.1 蜗轮的建模分析
（1）创建参数
（2）创建齿轮基本圆
（3）创建齿廓曲线
（4）创建扫引轨迹
（5）创建圆柱
（6）变截面扫描生成第一个轮齿
（7）阵列创建轮齿
3.2 蜗轮的建模过程
3.2.1.创建参数
打开PROE，在菜单中点击工具，选择菜单，然后设置参数，如下图
3.2.2．创建齿轮基本圆
（1））绘制蜗轮基本圆曲线。在工具栏内单击按钮，弹出“草绘”对话框，选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向“右”，如图3-189所示；单击【草绘】进入草绘环境；
（2）进入草绘以后，点击圆，画4个圆，退出草图，然后设置参数
3.2.3．创建齿廓曲线
（1）创建渐开线。在工具栏内单击按钮，弹出“曲线选项”对话框，点击从方程，单击选取基准坐标系PRT_CSYS_DEF作为参照。系统弹出设置坐类型菜单管理器，单击笛卡尔在系统弹出的记事本窗口中输入曲线方程为：r=72.66/2
Theta=t*45
x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180
y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180
z=0
(3)在曲线定义对话框内，点击确定完成渐开线的创建。如图：
（4) 镜像渐开线。在工具栏内单击按钮，创建分度圆曲线与渐开线的交点，如图所示：
（5）在工具栏内单击按钮，弹出“基准轴”对话框，通过2个面创建一条基准轴。如下图：
（6）在工具栏内单击按钮，弹出“基准平面”对话框，选择一条基准轴和基准点创建一个基准平面。如图
（7）在工具栏内单击按钮，弹出“基准平面”对话框，在“旋转”文本框内输入旋转角度为3，在“基准平面”对话框内单击确定完成基准平面的创建，如图
（8）单击选取渐开线，点击镜像单击选取“DTM3”面作为参照平面，单击√完成渐开线的创建。
3．2.4创建扫引轨迹
（1）创建投影曲面。在工具栏内单击旋转按钮，弹出“旋转”定义操控面板，在面板内选择曲面旋转，然后单击“放置”→“定义”，弹出“草绘”定义对话框，用DTM3作为平面。
（2）单击草绘，绘制如图：
（4）在工具栏内单击基准平面按钮，设置基准平面，以中心轴和DMT2为参照，绘制出DMT3。
（5）创建投影线。在主菜单内依次单击“编辑”→“投影”，弹出“投影”操作面板，选择一个平面，方向→，再选择DMT3
在点击参照，选择草绘投影，以DMT3为投影，方向为底部进入草绘
以两边的边为参照，还有FOROTN、DNT2为参照，从中心点到边绘制一条11°还有191°的直线，完成绘图
3.2.5．创建圆柱
（1）选择拉伸选项，以FOROTN面为平面，方向相右，绘制一个直径为88.25的圆，完成草图。然后选择对称，深度为30、
（2）、创建倒角选择倒角按钮，选择倒角为2.5
（3）在工具栏内单击旋转按钮，弹出“旋转”操控面板，在操控面板内单击【位置】按钮，然后单击【定义】按钮，弹出“草绘”定义对话框，单击草绘按钮进入草绘环境，绘制如图单击√按钮完成草图的绘制。
（4）在操控面板内单击按钮，单击√按钮完成后的蜗轮如图
3.2.6.变截面扫描生成第一个轮齿
（1）在工具栏内单变截面扫操控面板，单击参照按钮弹出一个上滑面板，按如图所示的设置定轨迹
（2）在操控面板内，单击选项按钮弹出一个上滑面板，在下拉列表框中选择“恒定剖面”选项
（3）在操控面板内，单击按钮进入草绘环境，绘制如图所示的草图，单击按钮√完成草图绘制。
（4）在操控面板内，单击按钮，单击√按钮完成后的特征如图29所示。（5）创建另外半个齿轮。按上述（1）-（4）步骤进行操作，不同地方是在第（1）步骤的轨迹选取中，选取另一条投影线。设置参数
3.2.7．阵列创建轮齿
首先单击选取已经创建好的轮齿，然后在工具栏内单击按钮，弹出“阵列”的控制面板
完成如图
最后再实行涡轮的修整，点击旋转以RIGHT为平面进入草绘，创建如图
完成草绘，旋转以后如图
最后通孔，选择拉伸，进入草绘，绘制如图
完成草绘，然后去除材料，如图
第四章蜗杆的创建
蜗杆的建模
1.建立新零件，，使用三个平面
2设置参数：
3.（1建立基准平面DTM1，TOP平面往下偏距，编辑关系式DO=（M*Z2-M*Q）/2 （2）建立蜗杆轴线A1，FRONT平面与TOP的交线
（3）建立轴线A2，RIGHT平面与DTM1的交线。
（4）建立直角坐标系CSO，x垂直与TOP平面向上，y垂直与FRONT平面向外，z垂直与RIGHT平面向右。
（5）建立坐标系CS1，X垂直与DTM1平面向上，Y垂直与RIGHT平面向右，Z 垂直与FRONT平面向里。
（6）建立直角坐标系CS2，参照为CS1，相对Z轴旋转角度D3=360/（4*Z2）.
4. 建立螺旋线，圆柱坐标系为CS0，方程为
R=m*q/2
Theta=-t*tx*360
Z=-T*LA
5．草绘曲线，草绘平面为FRONT，参照基准为顶TOP，草绘参照为A2轴线。画四个同心圆，圆心在A2轴线上，从外到里为D10,D9,D8,D7,并建立关系。
D9=M*Z2
D10=D2+2*M
D8=D2*COS(ALPHA_T)
D7=D2-2.4*M
完成后如图所示：
6.建立蜗杆基圆渐开线，笛卡尔坐标系为CS2，方程为：
R=m*z2*cos(alpha_t)/2
Theta=t*60
X=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180
y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180
z=0
7、讲上面的渐开线沿RIGHT平面镜像。完成后如图：
8，将第五步所做的草绘曲线及上面两条渐开线向左移动。设置关系为D11=LA，完成后如图：
9.建立伸出项，草绘平面RIGHT，参照顶TOP，双侧拉伸。草绘参照为A1
轴线。以A1为参照画一个圆，设置关系：直径大笑D21=M*Q-2.4*M,深度D20=2*LA.完成后如图：
10．建立扫描混合特征，参照如下图所示：
例：蜗杆传动，已知模数m=4.蜗杆头数z1=1，蜗轮齿数z2=50,特性系数q=10。求传动中心距a=?变位系数0时： 中心距a=（蜗杆分度圆+蜗轮分度圆）/2=(特性系数q*模数m+蜗轮齿数Z2*模数m)/2=(10*4+50*4)/2=120 特性系数:蜗杆的分度圆直径与模数的比值称为蜗杆特性系数。 加工蜗轮时，因为是直径和形状与蜗杆相同的滚刀来切制，由上式可看出，在同一模数下由于Z1和λ0的变化，将有很多不同的蜗杆直径，也就是说需要配备很多加工蜗轮的滚刀。为了减少滚刀的数目，便于刀具标准化，不但要规定标准模数，同时还必须规定对应于一定模数的Z1/tgλ0值，这个值用q表示，称之为蜗杆特性系数。 圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择 蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动（图1）。蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的，蜗轮的轮齿顶面常制成环面。在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。蜗杆轴向剖面类是梯形螺纹的轴向剖面，有单头和多头之分。若为单头，则蜗杆转一圈蜗轮只转一个齿，因此可以得到较高速比。计算速比（i）的公式如下： i=蜗杆转速n1 蜗轮转速n2 = 蜗轮齿数z2蜗杆头数z1 1、蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算 主要参数有：模数（m）、蜗杆分度圆直径（d1）、导程角（r）、中心距（a）、蜗杆头数（或线数z1）、蜗轮齿数（z2）等，根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸，其中z1、z2由传动要求选定。 （1）模数m 为设计和加工方便，规定以蜗杆轴项目数mx和蜗轮的断面模数mt为标准模数。对啮合的蜗轮蜗杆，其模数应相等，及标准模数m=mx=mt。
标准模数可有表A查的，需要注意的是，蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值并不相同。 表A
ProE齿轮参数化建模画法作者：lm2000i （一） 参数定义
（二）在Top面上做从小到大的4个圆（圆心点位于默认坐标系原点），直径为任意值。生成后修改各圆直径尺寸名为(从小到大)Df、DB、D、Da，加入关系： Alpha_t=atan(tan(Alpha_n)/cos(Beta)) Ha=(Ha_n+X_n)*M_n Hf=(Ha_n+C_n-X_n)*M_n
D=Z*M_n/cos(Beta) Db=D*cos(Alpha_t) Da=D+2*Ha Df=D-2*Hf 注：当然这里也可不改名，而在关系式中采用系统默认标注名称（如d1、d2...），将关系式中的“Df、DB、D、Da”用“d1、d2…”代替。改名的方法为：退出草绘----点选草图----编缉----点选标注----右键属性----尺寸文本----名称栏填新名称 （三）以默认坐标系为参考，偏移类型为“圆柱”，建立用户坐标系原点CS0。此步的目的在于后面优化（步5）时，能够旋转步4所做的渐开线齿形，使DTM2能与FRONT重合。
选坐标系CS0，用笛卡尔坐标，作齿形线(渐开线)：Rb=Db/2 theta=t*45 x= Rb*cos(theta)+ Rb*sin(theta)*theta*pi/180 y=0 z= Rb*sin(theta)- Rb*cos(theta)*theta*pi/180
注：笛卡尔坐标系渐开线方式程式为 其中：theta为渐开线在K点的滚动角。因此，上面关系式theta=t*45中的45是可以改的，其实就是控制上图中AB的弧长。 （四）过Front/Right，作基准轴A_1；以渐开线与分度圆交点，作基准点PNT0；过轴A_1与PNT0做基准面DTM1。
目录 第一章总论......................................................... - 2 - 一、机械设计课程设计的容......................................... - 2 - 二、设计任务..................................................... - 2 - 三、设计要求..................................................... - 3 - 第二章机械传动装置总体设计......................................... - 3 - 一、电动机的选择................................................. - 4 - 二、传动比及其分配............................................... - 4 - 三、校核转速..................................................... - 5 - 四、传动装置各参数的计算......................................... - 5 - 第三章传动零件—蜗杆蜗轮传动的设计计算............................. - 5 - 一、蜗轮蜗杆材料及类型选择....................................... - 6 - 二、设计计算..................................................... - 6 - 第四章轴的结构设计及计算.......................................... - 10 - 一、安装蜗轮的轴设计计算........................................ - 10 - 二、蜗杆轴设计计算.............................................. - 15 - 第五章滚动轴承计算................................................ - 17 - 一、安装蜗轮的轴的轴承计算...................................... - 18 - 二、蜗杆轴轴承的校核............................................ - 18 - 第六章键的选择计算................................................ - 19 - 第七章联轴器...................................................... - 20 - 第八章润滑及密封说明.............................................. - 20 - 第九章拆装和调整的说明............................................ - 20 - 第十章减速箱体的附件说明.......................................... - 20 - 课程设计小结........................................................ - 21 - 参考文献............................................................ - 22 -
常见普通蜗轮蜗杆的规格及尺寸 例：蜗杆传动，已知模数m=4.蜗杆头数z1=1，蜗轮齿数z2=50,特性系数q=10。求传动中心距a=? 变位系数0时： 中心距a=（蜗杆分度圆+蜗轮分度圆）/2=(特性系数q*模数m+蜗轮齿数Z2*模数m)/2=(10*4+50*4)/2=120 特性系数:蜗杆的分度圆直径与模数的比值称为蜗杆特性系数。 加工蜗轮时，因为是直径和形状与蜗杆相同的滚刀来切制，由上式可看出，在同一模数下由于Z1和λ0的变化，将有很多不同的蜗杆直径，也就是说需要配备很多加工蜗轮的滚刀。为了减少滚刀的数目，便于刀具标准化，不但要规定标准模数，同时还必须规定对应于一定模数的Z1/tgλ0值，这个值用q表示，称之为蜗杆特性系数。
圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择 蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动（图1）。蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的，蜗轮的轮齿顶面常制成环面。在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。蜗杆轴向剖面类是梯形螺纹的轴向剖面，有单头和多头之分。若为单头，则蜗杆转一圈蜗轮只转一个齿，因此可以得到较高速比。计算速比（i）的公式如下： i=蜗杆转速n1 蜗轮转速n2 = 蜗轮齿数z2蜗杆头数z1 1、蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算 主要参数有：模数（m）、蜗杆分度圆直径（d1）、导程角（r）、中心距（a）、蜗杆头数（或线数z1）、蜗轮齿数（z2）等，根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸，其中z1、z2由传动要求选定。 （1）模数m 为设计和加工方便，规定以蜗杆轴项目数mx和蜗轮的断面模数mt为标准模数。对啮合的蜗轮蜗杆，其模数应相等，及标准模数m=mx=mt。 标准模数可有表A查的，需要注意的是，蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值并不相同。 表A
实验报告锥齿轮轴的Pro/E参数化造型设计 一、实验目的： 1、熟悉Pro/E软件菜单、窗口等环境，以及基本的建模方法； 2、了解Pro/E软件参数化设计的一般方法和步骤； 3、能利用Pro/E软件进行一般零件的参数化设计。 二、实验设备： 微机，Pro/E软件。 三、实验内容及要求： 使用参数化建模方法，创建如图所示的齿轮轴 四、实验步骤： 锥齿轮轴参数化设计的具体步骤如下： 1、创建新的零件文件 （1）启动Pro/e界面，单击文件/新建， （2）输入零件名称：zhuichilunzhou，取消“缺省”的选中记号，然后单击“确定”按钮，
（3）选择公制单位mmms_part_solid后单击“确定”按钮，操作步骤见图1 图1 新建零件文件 2、参数输入 （1）在Pro/e菜单栏中依次单击工具/参数，将弹出参数对话框，添加以下参数：圆锥角c=30度，模数m=2，齿数z=20，齿宽w=20，压力角a=20，齿顶高系数为hax=1，齿底隙系数为cx=0.2，变位系数x=0，最后点击确定将其关闭；如图2所示 图2 参数输入 （2）在Pro/e菜单栏中依次单击工具/关系，将弹出关系对话框，添加以下关系式（如图3所示）： d=m*z db=d*cos(a)
da=d+2*m*cos(c/2) df=d-2*1.2*m*cos(c/2) dx=d-2*w*tan(c/2) dxb=dx*cos(a) dxa=dx+2*m*cos(c/2) dxf=dx-2*1.2*m*cos(c/2) 其中，D为大端分度圆直径。（圆锥直齿轮的基本几何尺寸按大端计算） 其中，A为压力角，DX系列为另一套节圆，基圆，齿顶圆，齿根圆的代号，DX 3.3锥齿轮的创建 锥齿轮在机械工业中有着广泛的应用，它用来实现两相交轴之间的传动，两轴的相交角一般采用90度。锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上，轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小，本节将介绍参数化设计锥齿轮的过程。 3.3.1锥齿轮的建模分析 与本章先前介绍的齿轮的建模过程相比较，锥齿轮的建模更为复杂。参数化设计锥齿轮的过程中应用了大量的参数与关系式。 锥齿轮建模分析（如图3-122所示）： （1）输入关系式、绘制创建锥齿轮所需的基本曲线 （2）创建渐开线 （3）创建齿根圆锥 （4）创建第一个轮齿 （5）阵列轮齿 图3-122锥齿轮建模分析 3.3.2锥齿轮的建模过程 1．输入基本参数和关系式 （1）单击，在新建对话框中输入文件名conic_gear,然后单击； （2)在主菜单上单击“工具”→“参数”，系统弹出“参数”对话框，如图3-123所示； 图3-123 “参数”对话框 （3）在“参数”对话框单击按钮，可以看到“参数”对话框增加了一行，依次输入新参数的名称、值、和说明等。需要输入的参数如表3-3所示； 名称值说明名称值说明 M 2.5 模数DELTA ___ 分锥角 Z 24 齿数DELTA_A ___ 顶锥角 Z_D 45 大齿轮齿数DELTA_B ___ 基锥角 ALPHA 20 压力角DELTA_F ___ 根锥角 B 20 齿宽HB ___ 齿基高 HAX 1 齿顶高系数RX ___ 锥距 CX 0.25 顶隙系数THETA_A ___ 齿顶角 HA ___ 齿顶高THETA_B ___ 齿基角 HF ___ 齿根高THETA_F ___ 齿根角 H ___ 全齿高BA ___ 齿顶宽 D ___ 分度圆直径BB ___ 齿基宽 DB ___ 基圆直径BF ___ 齿根宽 DA ___ 齿顶圆直径X 0 变位系数 第10章创建参数化模型 本章将介绍Pro/E Wildfire中文版中参数化模型的概念，以及如何在Pro/E Wildfire 中设置用户参数，如何使用关系式实现用户参数和模型尺寸参数之间的关联等内容。 10.1 参数 参数是参数化建模的重要元素之一，它可以提供对于设计对象的附加信息，用以表明模型的属性。参数和关系式一起使用可用于创建参数化模型。参数化模型的创建可以使设计者方便地通过改变模型中参数的值来改变模型的形状和尺寸大小，从而方便地实现设计意图的变更。 10.1.1 参数概述 Pro/E最典型的特点是参数化。参数化不仅体现在使用尺寸作为参数控制模型，还体现在可以在尺寸间建立数学关系式，使它们保持相对的大小、位置或约束条件。 参数是Pro/E系统中用于控制模型形态而建立的一系列通过关系相互联系在一起的符号。Pro/E系统中主要包含以下几类参数： 1. 局部参数 当前模型中创建的参数。可在模型中编辑局部参数。例如，在Pro/E系统中定义的尺寸参数。 2. 外部参数 在当前模型外面创建的并用于控制模型某些方面的参数。不能在模型中修改外部参数。例如，可在“布局”模式下添加参数以定义某个零件的尺寸。打开该零件时，这些零件尺寸受“布局”模式控制且在零件中是只读的。同样，可在PDM系统内创建参数并将其应用到零件中。 3. 用户定义参数 可连接几何的其它信息。可将用户定义的参数添加到组件、零件、特征或图元。例如，可为组件中的每个零件创建“COST”参数。然后，可将“COST”参数包括在“材料清单”中以计算组件的总成本。 ●系统参数：由系统定义的参数，例如，“质量属性”参数。这些参数通常是只读 的。可在关系中使用它们，但不能控制它们的值。 ●注释元素参数：为“注释元素”定义的参数。 在创建零件模型的过程中，系统为模型中的每一个尺寸定义一个赋值的尺寸符号。用户可以通过关系式使自己定义的用户参数和这个局部参数关联起来，从而达到控制该局部参数的目的。 4.1 参数化设计原理 采用Pro/ENGINEER 进行参数化设计，所谓参数化设计就是用数学运算方式建立模型各尺寸参数间的关系式，使之成为可任意调整的参数。当改变某个尺寸参数值时，将自动改变所有与它相关的尺寸，实现了通过调整参数来修改和控制零件几何形状的功能。采用参数化造型的优点在于它彻底克服了自由建模的无约束状态，几何形状均以尺寸参数的形式被有效的控制，再需要修改零件形状的时候，只需要修改与该形状相关的尺寸参数值，零件的形状会根据尺寸的变化自动进行相应的改变 【17】 。参数化设计不同于传统的设计, 它储存了设计的整个过程,能设计出一族而非单一的形状和功能上具有相似性的产品模型。参数化为产品模型的可变性、可重用性、并行设计等提供了手段,使用户可以利用以前的模型方便地重建模型,并可以在遵循原设计意图的情况下方便地改动模型,生成系列产品 【18】 。 4.2 建立滚轮中心轨迹曲线方程 圆柱凸轮最小外径为： min 2m D r B =?+ （37） 由式（37）、（7）、（31）得： 4 1m in 4 1 4100095.161080003224tan cos 100095.1610800032tan cos 2000 95.1610380002tan cos m h Ft h D r B h Ft h h Ft h D D ρα α ραα α α ---????+ ? ??=?+=? + ????+ ? ??= + ????+ ? ??= + （38） 圆柱周长L 4 200095.1610380002tan cos h Ft h D D L D ππαα-??????+ ? ??? ?==+ ? ??? （39） 单个滚轮中心轨迹按周长展开，如图10所示： 图10 单个滚轮中心轨迹按周长展开 圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择 蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动（图1）。蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的，蜗轮的轮齿顶面常制成环面。在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。蜗杆轴向剖面类是梯形螺纹的轴向剖面，有单头和多头之分。若为单头，则蜗杆转一圈蜗轮只转一个齿，因此可以得到较高速比。计算速比（i）的公式如下： i=蜗杆转速n1 蜗轮转速n2 = 蜗轮齿数z2 蜗杆头数z1 1、蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算 主要参数有：模数（m）、蜗杆分度圆直径（d1）、导程角（r）、中心距（a）、蜗杆头数（或线数z1）、蜗轮齿数（z2）等，根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸，其中z1、z2由传动要求选定。 （1）模数m 为设计和加工方便，规定以蜗杆轴项目数mx和蜗轮的断面模数mt为标准模数。对啮合的蜗轮蜗杆，其模数应相等，及标准模数m=mx=mt。 标准模数可有表A查的，需要注意的是，蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值并不相同。 表A 图1 图2 （2）蜗杆分度圆直径d1 再制造蜗轮时，最理想的是用尺寸、形状与蜗杆完全相同的蜗轮滚刀来进行切削加工。但由于同一模数蜗杆，其直径可以各不相同，这就要求每一种模数对应有相当数量直径不同的滚刀，才能满足蜗轮加工需求。为了减少蜗轮滚刀数目，在规定标准模数的同时，对蜗杆分度圆直径亦实行了标准化，且与m 有一定的匹配。蜗杆分度圆直径d1与轴向模数mx之比为一标准值，称蜗杆的直径系数。即 q= 蜗杆分度圆直径模数 =d1m d1=mq 有关标准模数m 与标准分度圆直径d1的搭配值及对应的蜗杆直径系数参照表A （3） 蜗杆导程角r 当蜗杆的q 和z1选定后，在蜗杆圆柱上的导程角即被确定。为导 程角、导程和分度圆直径的关系。 tan r= 导程分度圆周长 = 蜗杆头数x 轴向齿距分度圆周长 =z1px d1π =z1πm πm q =z1 q 相互啮合的蜗轮蜗杆，其导程角的大小与方向应相同。 （4） 中心距a 蜗轮与蜗杆两轴中心距a 与模数m 、蜗杆直径系数q 以及蜗轮齿数z2 间的关系式如下： a= d1+d22 =m q (q+z2) 蜗杆各部尺寸如表B 蜗轮各部尺寸如表C 2、 蜗轮蜗杆的画法 (1) 蜗杆的规定画法 参照图1图2 （2）蜗轮的规定画法 参照图1图2 （3 ）蜗轮蜗杆啮合画法 参照图1图2. 参数化柱形斜齿轮的建模 建模分析： （1）输入参数、关系式，创建齿轮基本圆 （2）创建渐开线 （3）创建扫引轨迹 （4）创建扫描混合截面 （5）创建第一个轮齿 （6）阵列轮齿 斜齿轮的建模过程 1.输入基本参数和关系式 （1）单击，在新建对话框中输入文件名“hecial_gear”，然后单击。 （2）在主菜单上单击“工具”→“参数”，系统弹出“参数”对话框，如图1所示。 图1“参数”对话框 （3）在“参数”对话框内单击按钮，可以看到“参数”对话框增加了一行，依次输 入新参数的名称、值、和说明等。 需要输入的参数如表1所示。 表1齿轮参数设置 名称值说明名称值说明 Mn5模数HA0齿顶高 Z25齿数HF0齿根高ALPHA20压力角X0变位系数BETA16螺旋角D0分度圆直径B50齿轮宽度DB0基圆直径HAX1齿定高系数DA0齿顶圆直径CX0.25顶隙系数DF0齿根圆直径 注意：表1中未填的参数值（暂时写为0），表示是由系统通过关系式将自动生成的尺寸，用户无需指定。 完成后的参数对话框如图2所示。 图2完成后的“参数”对话框 （4）在主菜单上依次单击“工具”→“关系”，系统弹出“关系”对话框，如图3所示。 图3“关系”对话框 （5）在“关系”对话框内输入齿轮的分度圆直径关系、基圆直径关系、齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系。由这些关系式，系统便会自动生成表1所示的未指定参数的值。输入的关系式如下： ha=(hax+x)*mn hf=(hax+cx-x)*mn d=mn*z/cos(beta) da=d+2*ha db=d*cos(alpha) df=d-2*hf 完成后的“关系”对话框如图4所示。 图4完成后的“关系”对话框 点击“再生”按钮，再进入“参数”对话框后，发现数据已经更新，如图5所示。 图5更新后的“参数”对话框 实验二 Proe参数化设计实验 一、程序参数化设计实验 1、实验步骤 （1）建立实验模型见图1，具体包括拉伸、打孔及阵列操作。 图1 （2）设置参数。在工具D=300、大圆高度H=100、边孔直径DL=50、阵列个数N=6、中孔直径DZ=100、中孔高度DH=100，见图2。 图2 （3）建立参数和图形尺寸的联系。在工具关系，建立如下关系：D1=D、D0=H、D10=DL、NUM=N、D3=DZ、D2=DH。其中NUM是图形中阵列个数的名称改变后得到的。 （4）建立程序设计。在工具程序，建立程序如下： INPUT DZ NUMBER "输入中孔直径值==" DH NUMBER "输入中孔高度值==" H NUMBER "输入大圆高度值==" D NUMBER "输入大圆直径值==" N NUMBER "输入阵列数目==" DL NUMBER "输入边孔直径值==" END INPUT 将此程序保存后，在提示栏中输入所定义的各个参数的值：大圆直径D=500、大圆高度H=20、边孔直径DL=20、阵列个数N=8、中孔直径DZ=150、中孔高度DH=200。 （5）最后生成新的图形见图3 图3 2、实验分析 本实验通过程序的参数化设计，改变了大圆直径、大圆高度、边孔直径、阵列个数、中孔直径、中孔高度的值，得到了我们预想要的结果。 二、族表的参数化设计 1、实验步骤 （1）建立半圆键模型。见图1 图1 （2）建立族表。通过工具族表，单击“在所选行处插入新实例”按钮，建立四个子零件名，再单击“添加/删除表列”按钮，建立所需要改变的尺寸（主要的标准尺寸h、b、d ）。见图2 1 图2 （3）校验族的实例和字零件的生成。单击按钮“校验族的实例”，校验成功后， 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α=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 1.节圆半径mm z m r 802/2082/=?=?= 2.基圆半径mm r r b 1754.75)9/cos(80cos =?=?=πα 3.周节mm m p 1327.258=?=?=ππ 4.分度圆齿厚mm p s 5664.122/== 5.齿顶圆半径mm m r r a 88=+= 6.齿根圆半径mm m r r f 7025.1=-= 7.齿轮的基圆齿厚mm r s r s b b 0494.14)180 tan 2(2=-+=απα 8.齿轮的基圆齿厚角度?=?=7079.10180π θb b r s 9.齿轮的基圆齿间角度?=-=2921.7/360θθz w 10.渐开线的展开角可由下式求得θμμ=-arctan 11.以极坐标形式表示的渐开线方程21μρ+=b r 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 ，单击按钮后，系统弹出【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按钮后进入Pro/E 系统的零件模块。 proe参数化建模简介(1) 本教程分两部分，第一部分主要介绍参数化建模的相关概念和方法，包括参数的概念、参数的设置、关系的概念、关系的类型、如何添加关系以及如何使用关系创建简单的参数化零件（以齿轮为例）。 第二部分介绍参数化建模的其他方法：如族表的应用、如何使用UDF(用户自定义特征)、如何使用Pro/Program创建参数化零件。（后一部分要等一段时间了，呵呵）参数化设计是proe重点强调的设计理念。参数是参数化设计的核心概念，在一个模型中，参数是通过“尺寸”的形式来体现的。参数化设计的突出有点在于可以通过变更参数的方法来方便的修改设计意图，从而修改设计意图。关系式是参数化设计中的另外一项重要内容，它体现了参数之间相互制约的“父子”关系。 所以，首先要了解proe中参数和关系的相关理论。 一、什么是参数？ 参数有两个含义： ●一是提供设计对象的附加信息，是参数化设计的重要要素之一。参数和模型一起存储，参数可以标明不同模型的属性。例如在一个“族表”中创建参数“成本”后，对于该族表的不同实例可以设置不同的值，以示区别。 ●二是配合关系的使用来创建参数化模型，通过变更参数的数值来变更模型的形状和大小。 二、如何设置参数 在零件模式下，单击菜单“工具”——参数，即可打开参数对话框，使用该对话框可添加或编辑一些参数。 1.参数的组成 (1)名称：参数的名称和标识，用于区分不同的参数，是引用参数的依据。注意：用于关系的参数必须以字母开头，不区分大小写，参数名不能包含如下非法字符：！、”、@和#等。 (2)类型：指定参数的类型 ?a)整数：整型数据 ?b)实数：实数型数据 ?c)字符型：字符型数据 ?d)是否：布尔型数据。 (3)数值：为参数设置一个初始值，该值可以在随后的设计中修改 (4)指定：选中该复选框可以使参数在PDM（Product Data Management，产品数据管理）系统中可见 (5)访问：为参数设置访问权限。 (二)蜗杆蜗轮的画法 1、蜗杆的画法 蜗杆一般选用一个视图，其齿顶线、齿根线和分度线的画法与圆柱齿轮相同，如图9-62所示。图中以细实线表示的齿根线也可省略。齿形可用局部剖视或局部放大图表示。 图9-62 蜗杆的主要尺寸和画法 2、蜗轮的画法 蜗轮的画法与圆柱齿轮相似，如图9-63所示。 (1)在投影为非圆的视图中常用全剖视或半剖视，并在与其相啮合的蜗杆轴线位置画出细点画线圆和对称中心线，以标注有关尺寸和中心距。 (2)在投影为圆的视图中，只画出最大的顶圆和分度圆，喉圆和齿根圆省略不画。投影为圆的视图也可用表达键槽轴孔的局部视图取代。 3、蜗杆蜗轮啮合的画法 蜗杆蜗轮啮合有画成外形图和剖视图两种形式，其画法如图9-64所示。在蜗轮投影为圆的视图中，蜗轮的节圆与蜗杆的节线相切。 图9-63 蜗轮的画法和主要尺寸 图9-64 蜗杆蜗轮啮合画法 蜗轮蜗杆传动 蜗杆蜗轮用于两交叉轴间的传动,交叉 角一般为90°。通常蜗杆主动，蜗轮从动， 用作减速装置获得较大的传动比。除此之 外，蜗杆传动往往具有反向自锁功能，即只 能由蜗杆带动蜗轮，而蜗轮不能带动蜗杆， 故它常用于起重或其它需要自锁的场合。 (蜗杆蜗轮动画演示） ◆蜗杆蜗轮的主要参数与尺寸计算 蜗杆蜗轮的主要参数有:模数m、蜗杆分度圆直径d、导程角γ、、中心距a、蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2等，根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸，其中z1、z2由传动要求选定。几何尺寸计算如下表所示。 ◆蜗杆蜗轮的画法 蜗杆一般选用一个视图，其齿顶线、齿根线和分度线的画法与圆柱齿轮相同，如下图所示。图中以细实线表示的齿根线也可省略。齿形可用局部剖视或局部放大图表示。 ◆蜗轮的画法 (1)在投影为非圆的视图中常用全剖视或半剖视，并在与其相啮合的蜗杆线位置画出细点画线 PROE-蜗轮蜗杆的参数化建模 蜗轮蜗杆的创建 蜗杆的创建：在PRO/E 中使用参数化创建蜗杆，具体操作步骤如下：1.创建新的零件文件： File/New →【输入零件名称:wogan,取消Use default template 的选中记号，然后单击OK按钮】→【选择公制单位mmns_part_solid后单击ＯＫ按钮】→【基准坐标系ＰＲＴ＿ＣＳＹＳ＿ＤＥＦ及基准面RIGHT、TOP、FRONT显示在画面上】 2.参数的输入 Tools/Program…/Edit Design →【打开记事本，在INPUT和END INPUT 之间以及RELATION和END RELATION 之间添加输入参数如下，然后存盘，并退出记事本】INPUT M NUMBER ;模数 Z1 NUMBER ;蜗杆头数 Z2 NUMBER ;蜗轮齿数 DIA1 NUMBER ;蜗杆分度圆直径（标准系列值） LEFT YES_NO ;旋向，YES表示左旋，否则为右旋 END INPUT RELATIONS DIA2=M*Z2 ;蜗轮分度圆直径 L=(11+0.06*Z2)*M ；蜗杆有效螺旋线长度 END RELATIONS →【信息窗口出现“Do you want to incorporate your changes into the model：【YES】”，选择 YES，以便输入参数值】 →【Enter→Select All,根据信息窗口提示，各参数赋初值如下】 M = 2.5 Z1 = 1 Z2 = 30 DIA1 = 28 旋向暂不输入，后期处理。各参数的建立和赋值结束。 3.生成螺旋体 Insert/Helical Swee.Protrusion… →【出现“螺旋扫描”对话框，接受属性子菜单中各默认选项，包括Constant(等导程)、Thru 一、蜗轮、蜗杆齿轮的功用与结构 蜗轮、蜗杆的功用主要用于传递交错轴间运动和动力，通常，轴交角∑＝90°。其优点是传动比大，工作较平稳，噪声低，结构紧凑，可以自锁；缺点是当蜗杆头数较少时，传动效率低，常需要采用贵重的减摩有色金属材料，制造成本高。 蜗轮是回转形零件，蜗轮的结构特点和齿轮基本相似，直径一般大于长度，通常由外圆柱面、内环面、内孔、键槽（花键槽）、轮齿、齿槽等组成。根据结构形式的不同，齿轮上常常还有轮缘、轮毂、腹板（孔板）、轮辐等结构。按结构不同蜗轮可分为实心式、腹板式、孔板式、轮辐式等多种型式。 蜗杆的结构和轴相似，其结构特点是长度一般大于直径，通常由外圆柱面、圆锥面、螺纹及阶梯端面等所组成。蜗杆上啮合部分的轮齿呈螺旋状，有单头和多头之分，单头蜗杆的自锁性能好、易加工，但传动效率低。 二、普通圆柱蜗轮、蜗杆的测绘步骤 蜗轮、蜗杆的测绘比较复杂，要想获得准确的测绘数据，就必须具备较全面的蜗杆传动方面的知识。同时应合理选择测量工具及必要的检测仪器，掌握正确的测量方法，并对所测量的数据进行合理的分析处理，提出接近或替代原设计的方案，直接为生产服务。 测绘蜗轮、蜗杆时，主要是确定蜗杆轴向模数m a（即蜗轮端面模数m t），蜗杆的直径系数q和导程角γ(即蜗轮的螺旋角β)。下面以普通圆柱蜗轮蜗杆测绘为例，说明标准蜗轮蜗杆的基本测绘步骤。 1. 首先对要测绘的蜗轮、蜗杆进行结构和工艺分析。 2. 画出蜗轮、蜗杆的结构草图和必须的参数表，并画出所需标注尺寸的尺寸界线及尺寸线。 3. 数出蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2。 4. 测量出蜗杆齿顶圆直径d a l、蜗轮喉径d a i和蜗轮齿顶外圆直径d ae。 5. 在箱体上测量出中心距a。 6. 确定蜗杆轴向模数m a (即涡轮端面模数m t) 7. 确定蜗杆的导程角γ(蜗轮的螺旋角β)，并判定γ及β的方向。 根据计算公式tgγ= z 1m a / d1，因d1= d a1-2m a则 γ= tg -1 z1m a/ (d a1-2m a) 8. 确定蜗杆直径系数q 根据计算公式q = d 1/ m a 或q = z 1/ tg γ计算出q值，且应按标准系列选取与其相近的标 准数值。 9. 根据计算公式，计算出其它各基本尺寸，如齿根圆直径d f1、d f2，齿顶高h a1、h a2，齿根高h f1、h f2等。 10. 所得尺寸必须与实测中心距a核对，且符合计算公式： a = m a / 2 (q+z2) 11. 测量其它各部分尺寸，如毂孔直径、键槽尺寸等。 12. 根据使用要求，确定蜗轮、蜗杆的精度，一般为7~9级。 13. 用类比法或查资料确定配合处的尺寸公差和形位公差。 14. 用粗糙度量块对比或根据各部分的配合性质确定表面粗糙度。 15. 尺寸结构核对无误后，绘制零件图。 三、普通圆柱蜗杆、蜗轮的测绘 1. 几何参数的测量 （1）蜗杆头数z1〔齿数)、蜗轮齿数z2 目测确定z1，并数出z2。 proe参数化建模 本教程分两部分，第一部分主要介绍参数化建模的相关概念和方法，包括参数的概念、参数的设置、关系的概念、关系的类型、如何添加关系以及如何使用关系创建简单的参数化零件（以齿轮为例）。 第二部分介绍参数化建模的其他方法：如族表的应用、如何使用UDF(用户自定义特征)、如何使用Pro/Program创建参数化零件。（后一部分要等一段时间了，呵呵） 参数化设计是proe重点强调的设计理念。参数是参数化设计的核心概念，在一个模型中，参数是通过“尺寸”的形式来体现的。参数化设计的突出有点在于可以通过变更参数的方法来方便的修改设计意图，从而修改设计意图。关系式是参数化设计中的另外一项重要内容，它体现了参数之间相互制约的“父子”关系。 所以，首先要了解proe中参数和关系的相关理论。 一、什么是参数？ 参数有两个含义： ●一是提供设计对象的附加信息，是参数化设计的重要要素之一。参数和模型一起存储，参数可以标明不同模型的属性。例如在一个“族表”中创建参数“成本”后，对于该族表的不同实例可以设置不同的值，以示区别。 ●二是配合关系的使用来创建参数化模型，通过变更参数的数值来变更模型的形状和大小。 二、如何设置参数 在零件模式下，单击菜单“工具”——参数，即可打开参数对话框，使用该对话框可添加或编辑一些参数。 1.参数的组成 (1)名称：参数的名称和标识，用于区分不同的参数，是引用参数的依据。注意：用于关系 的参数必须以字母开头，不区分大小写，参数名不能包含如下非法字符：！、”、@和#等。 (2)类型：指定参数的类型 ?a)整数：整型数据 ?b)实数：实数型数据 ?c)字符型：字符型数据 ?d)是否：布尔型数据。 (3)数值：为参数设置一个初始值，该值可以在随后的设计中修改 (4)指定：选中该复选框可以使参数在PDM（Product Data Management，产品数据管理）系统中可见 (5)访问：为参数设置访问权限。 ?a)完全：无限制的访问权，用户可以随意访问参数 ?b)限制：具有限制权限的参数 ?c)锁定：锁定的参数，这些参数不能随意更改，通常由关系式确定。 (6)源：指定参数的来源 ?a)用户定义的：用户定义的参数，其值可以随意修改 ?b)关系：由关系式驱动的参数，其值不能随意修改。 (7)说明：关于参数含义和用途的注释文字 (8)受限制的：创建其值受限制的参数。创建受限制参数后，它们的定义存在于模型中而与参数文件无关。 (9)单位：为参数指定单位，可以从其下的下拉列表框中选择。 2.增删参数的属性项目 可以根据实际需要增加或删除以上9项中除了“名称”之外的其他属性项目 锥齿轮的Pro/E参数化造型设计 题目：使用参数化建模方法，创建如图所示的锥齿轮 图1 锥齿轮 步骤： 锥齿轮轴参数化设计的具体步骤如下： 1、创建新的零件文件 （1）启动Pro/e界面，单击文件/新建， （2）输入零件名称：zhuichilun，单击“确定”按钮。 2、参数输入 （1）在Pro/e菜单栏中依次单击工具/参数，将弹出参数对话框，添加以下参数：圆锥角c=30度，模数m=2，齿数z=20，齿宽w=20，压力角a=20，齿顶高系数为hax=1，齿底隙系数为cx=0.2，变位系数x=0，最后点击确定将其关闭； 如图2所示 图2 参数输入 （2）在Pro/e菜单栏中依次单击工具/关系，将弹出关系对话框，添加以下关系式（如图3所示）： d=m*z db=d*cos(a) da=d+2*m*cos(c/2) df=d-2*1.2*m*cos(c/2) dx=d-2*w*tan(c/2) dxb=dx*cos(a) dxa=dx+2*m*cos(c/2) dxf=dx-2*1.2*m*cos(c/2) 其中，D为大端分度圆直径。（圆锥直齿轮的基本几何尺寸按大端计算） 其中，A为压力角，DX系列为另一套节圆，基圆，齿顶圆，齿根圆的代号，DX 图5 锥齿轮毛坯模型 （2）锥齿轮大端草绘 在大端DA的圆面上绘制直径DF，D的圆。如图6所示 图6 图7 （3）锥齿轮小端草绘 在小端DXA圆面上绘制DXF，DX圆。如图7所示： （4）创建第一个渐开线曲线 在大端DF的圆面上，通过输入方程（如图8所示），创建渐开线曲线。其选择的坐标系为PRT_CSYS_DEF。 其方程如下： afa=60*t r=db/2 x=r*cos(afa)+pi*r*afa/180*sin(afa) y=r*sin(afa)-pi*r*afa/180*cos(afa) 斜齿轮的创建 本节将介绍渐开线斜齿圆柱齿轮的创建，渐开线斜齿圆柱齿轮的创建方法与渐开线直齿圆柱齿轮的创建方法相似。本节同样使用参数化的设计方法，创建渐开线斜齿圆柱齿轮。3.2.1斜齿轮的建模分析 建模分析（如图3-52所示）： （1）输入参数、关系式，创建齿轮基本圆 （2）创建渐开线 （3）创建扫引轨迹 （4）创建扫描混合截面 （5）创建第一个轮齿 （6）阵列轮齿 图3-52渐开线斜齿圆柱齿轮建模分析 3.2.2斜齿轮的建模过程 1．输入基本参数和关系式 （1）单击，在新建对话框中输入文件名“hecial_gear”,然后单击； （2)在主菜单上单击“工具”→“参数”，系统弹出“参数”对话框，如图3-53所示； 图3-53参数”对话框 （3）在“参数”对话框单击按钮，可以看到“参数”对话框增加了一行，依次输入新参数的名称、值、和说明等。需要输入的参数如表3-2所示； 名称值说明名称值说明 Mn 5 法面模数HA ___ 齿顶高 Z 25 齿数HF ___ 齿根高ALPHA 20 压力角X 0 变位系数BETA 16 螺旋角 D ___ 分度圆直径 B 50 齿轮宽度DB ___ 基圆直径 HAX 1.0 齿顶高系数DA ___ 齿顶圆直径CX 0.25 顶系系数DF ___ 齿根圆直径 注意：表3-2中未填的参数值，表示是由系统通过关系式将自动生成的尺寸，用户无需指定。 完成后的参数对话框如图3-54所示： 图3-54“参数”对话框 （4）在主菜单上依次单击“工具”→“关系”，系统弹出“关系”对话框，如图3-55所示； （5）在“关系”对话框输入齿轮的分度圆直径关系、基圆直径关系、齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系。由这些关系式，系统便会自动生成表3-2所示的未指定参数的值。输入的关系式如下： D=m*z/cos(beat) At=atan(tan(a)*cos(beat)) Db=d*cos(at) Df=d-2*m*((ha+c)-x) Da=d+2*m*(ha+x) Sd0=da Sd1=d Sd2=db proe参数化建模简介 2010-05-21 22:18 参数化设计是proe重点强调的设计理念。参数是参数化设计的核心概念，在一个模型中，参数是通过“尺寸”的形式来体现的。参数化设计的突出有点在于可以通过变更参数的方法来方便的修改设计意图，从而修改设计意图。关系式是参数化设计中的另外一项重要内容，它体现了参数之间相互制约的“父子”关系。所以，首先要了解proe中参数和关系的相关理论。 一、什么是参数？ 参数有两个含义： l一是提供设计对象的附加信息，是参数化设计的重要要素之一。参数和模型一起存储，参数可以标明不同模型的属性。例如在一个“族表”中创建参数“成本”后，对于该族表的不同实例可以设置不同的值，以示区别。 l二是配合关系的使用来创建参数化模型，通过变更参数的数值来变更模型的形状和大小。 二、如何设置参数 在零件模式下，单击菜单“工具”——参数，即可打开参数对话框，使用该对话框可添加或编辑一些参数。 1.参数的组成 (1)名称：参数的名称和标识，用于区分不同的参数，是引用参数的依据。注意：用于关系的参数必须以字母开头，不区分大小写，参数名不能包含如下非法字符：！、”、@和#等。 (2)类型：指定参数的类型 a)整数：整型数据 b)实数：实数型数据 c)字符型：字符型数据 d)是否：布尔型数据。 (3)数值：为参数设置一个初始值，该值可以在随后的设计中修改 (4)指定：选中该复选框可以使参数在PDM（Product Data Management，产品数据管理）系统中可见 (5)访问：为参数设置访问权限。 a)完全：无限制的访问权，用户可以随意访问参数 b)限制：具有限制权限的参数 c)锁定：锁定的参数，这些参数不能随意更改，通常由关系式确定。 (6)源：指定参数的来源 a)用户定义的：用户定义的参数，其值可以随意修改 b)关系：由关系式驱动的参数，其值不能随意修改。 (7)说明：关于参数含义和用途的注释文字 (8)受限制的：创建其值受限制的参数。创建受限制参数后，它们的定义存在于模型中而与参数文件无关。 (9)单位：为参数指定单位，可以从其下的下拉列表框中选择。 2.增删参数的属性项目 可以根据实际需要增加或删除以上9项中除了“名称”之外的其他属性项目三、关系的概念 关系是参数化设计的另一个重要因素。proe圆锥齿轮参数化画法
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