Pro/E参数化斜齿轮建模

论坛上关于斜齿轮的教程和Part并不少,但我觉得它们总是不够完美。比如:不能以参数的形式改变斜齿轮的螺旋方向,螺旋角度太大会再生不了……。可能是我的要求太过苛刻了吧。经本人N久的思考,终于想出了一些方法吧。如右图是同一个Part的两个不同的螺旋方向截图,螺旋角可以很大,整个齿面可旋转到0°~355°范围内。

1.编辑Program。
在INPUT和END INPUT之间加入以下内容:

TOOTH_NUMBER NUMBER
“Enter the number of teeth: ”
MODULE NUMBER
“Enter the module: ”
PRESSURE_ANGLE NUMBER
“Enter the pressure angle: ”
HELIX_ANGLE NUMBER
“Enter the helix angle: ”
HELIX_DIRECTION YES_NO
“Select the Left or Right direction (YES=Left-side / NO=Right-side): ”
FACE_WIDTH NUMBER
“Enter the face width: “

在RELATIONS和END RELATIONST之间加入以下内容:

TOOTH_NUMBER=ABS(TOOTH_NUMBER)
MODULE=ABS(MODULE)
PRESSURE_ANGLE=ABS(PRESSURE_ANGLE)
HELIX_ANGLE=ABS(HELIX_ANGLE)
FACE_WIDTH=ABS(FACE_WIDTH)
PITCH_RAD = TOOTH_NUMBER*MODULE/2
ADDENDUM_RAD = PITCH_RAD+1*MODULE
DEDENDUM_RAD = PITCH_RAD-1.25*MODULE
BASE_RAD = PITCH_RAD*COS(PRESSURE_ANGLE)
IF HELIX_DIRECTION==YES
TOOTH_HELIX = FACE_WIDTH*TAN(HELIX_ANGLE)/PITCH_RAD*(180/PI)
ELSE
TOOTH_HELIX = -FACE_WIDTH*TAN(HELIX_ANGLE)/PITCH_RAD*(180/PI)
ENDIF
ROLL_ANGLE=SQRT((ADDENDUM_RAD+0.5)^2-BASE_RAD^2)/BASE_RAD
THETA_AT_RP=SQRT(PITCH_RAD^2-BASE_RAD^2)/BASE_RAD*(180/PI)-PRESSURE_ANGLE

保存退出并输入参数数值,合理就OK了。如:齿数TOOTH_NUMBER=20、模数MODULE=1、压力角PRESSURE_ANGLE=20、螺旋角HELIX_ANGLE=15、螺旋方向HELIX_DIRECTION=yes(YES左旋/NO右旋)、齿厚FACE_WIDTH=3。

2.创建齿顶圆ADDENDUM_CIRCLE、分度圆PITCH_CIRCLE、齿根圆DEDENDUM_CIRCLE拉伸曲面
齿顶圆为Both Side/Capped Ends;分度圆和齿根圆均为Open Ends,深度为Up to Surface,如下图为尺寸所加入的关系内容。其中358°是控制齿根圆开口的,可保证齿形转过180°仍能顺利生成。

3.以方程的形式创建螺旋线
Inster=>Datum=>Curve=>From Equation选择默认的PRT_CSYS_DEF坐标系,点选圆柱坐标Cylindrical,在记事本中加入以下方程:

r=PITCH_RAD
theta=t*TOOTH_HELIX-TOOTH_HELIX/2+90
z=FACE_WIDTH/2-t*FACE_WIDTH

 

4.以方程的形式创建齿形曲线
Inster=>Datum=>Curve=>From Equation选择默认的PRT_CSYS_DEF坐标系,点选圆柱坐标Cylindrical,在记事本中加入以下方程:

A=ROLL_ANGLE*t
r=BASE_RAD*sqrt(1+A^2)
theta=A*180/PI-atan(A)-THETA_AT_RP+90+90/tooth_number-TOOTH_HELIX/2
z=FACE_WIDTH/2

创建通过齿形曲线的端点且垂直于齿形曲线的Datum Plane(如下图1),以Datum Plane镜像齿形曲线,并用逼近合并两曲线。(如下图2)

 

5.以方程的形式创建第2条齿形曲线
Inster=>Datum=>Curve=>From Equation选择默认的PRT_CSYS_DEF坐标系,点先圆柱坐标Cylindrical,在记事本中加入下面方程。再用步骤4的方法创建Datum Plane,镜像曲线合并之,如左图之效果。

A=ROLL_ANGLE*t
r=BASE_RAD*sqrt(1+A^2)
theta=A*180/PI-atan(A)-THETA_AT_RP+90+90/tooth_number+TOOTH_HELIX/2
z=-FACE_WIDTH/2

 

6.创建齿面
以Swept Blend创建齿面,特征属性垂直于轨迹线(注意非原始轨迹线),并草绘Section,Section旋转角度均为0°。如果采用Select Section的方式,Wildfire将无法再生,我研究了N久也不知何解。进入第一个草绘后以Use Edge选择步骤4的合并曲线,Done;第二个草绘同样以Use Edge选择步骤5的合并曲线,Done。2001的命令过程如下:Swept Blend/Done=>Sketch Sec/Norm To Traj/Done,如下图:

Surface=>Transform=>Move/Copy旋转出另一齿面,旋转轴采用默认坐标系PRT_CSYS_DEF的Y轴,旋转角度180°,Done。
将两个齿面分与齿根圆Merge在一起。如下图1
Copy齿顶圆的两个端面,与上一步的齿面Merge在一起。倒圆角,圆角半径加入以下关系式0.4*MODULE。如下图2。

7.阵列出齿形
以Surface=>Transform=>Move/Copy旋转第二个齿形,旋转轴采用默认坐标系PRT_CSYS_DEF的Z轴,旋转角度加入关系式360/TOOTH_NUMBER,Done。
阵列刚才旋转的齿形,选用角度尺寸为驱动尺寸。增量值和数量暂可任意。之后给增量值加入关系式360/TOOTH_NUMBER,给阵列数量P加入关系式TOOTH_NUMBER-1,再生。
先将第一个齿形与齿顶圆合并,再将第二个旋转出来的齿形(也就是上面第一个旋转出来的齿形)与齿顶圆合并。用参考阵列合并所有齿形。如下图

8.将曲面生成实体
此法做出来的Gear文件大小跟以前的方法比应该是最小的了。欢迎大家对此方法提出意见。想要本人Part的朋友可在评论处留下Email地址。Thanks!

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注