proe齿轮的画法培训教程

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proe齿轮的画法培训教程

宁波蓝天电脑培训学校 20141226

    做proe产品设计，一般产品零件你会用proe绘图命令就能搞定了，但有些产品设计时却要用到特殊的参数，特别的方法才能设计出来.齿轮就是典型.说到齿轮，大家可以说是竟熟悉又陌生.熟悉的是早期林清安的教材中就有齿轮画法的详细介绍，陌生的是齿轮不是很好画，因为林清安教材中齿轮的画法过程太过复杂，估计一般人能耐心看完就不错了.今天我就提供两种简易方法，大家只要参照流程画一次就能掌握了.要画齿轮，当然少不了齿轮方程线，下面我们还是以一个案例来做说明吧.首先列出各项参数，具体如下：
齿轮方程：
/* 为笛卡儿坐标系输入参数方程
/*根据t (将从0变到1) 对x, y和z
/* 例如:对在 x-y平面的一个圆，中心在原点
/* 半径 = 4，参数方程将是:
/*           x = 4 * cos ( t * 360 )
/*           y = 4 * sin ( t * 360 )
/*           z = 0
/*-------------------------------------------------------------------
alpha=20
m=0.8
z=24
r0=0.5*m*z*cos(20)
t0=t*40
x0=(cos(t0)+t0*pi/180*(sin(t0)))*r0
y0=(sin(t0)-t0*pi/180*(cos(t0)))*r0
theta=-(tan(alpha)-alpha*pi/180)*180/pi-90/z
x=x0*cos(theta)-y0*sin(theta)
y=x0*sin(theta)+y0*cos(theta)
z=0

齿轮基本参数：
    齿轮模数M=0.8，齿轮齿数Z=24
齿轮作图过程中要用到的参数：
    分度圆∅=齿轮模数M * 齿轮齿数Z=19.2
    齿顶圆∅=齿轮模数M * (齿轮齿数Z+2)=20.8
    齿根圆∅=齿轮模数M * (齿轮齿数Z-2或2.1)=17.52
    单齿角度2A=360/(24公齿+24母齿)=7.5°
    2齿夹角B=单齿角度2A * 2=15°
准备好各项参数，接下来就可以绘制齿轮了，具体方法如下：
方法一：图示流程见下图1
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1.根据现有参数画出齿轮最大外围(齿顶圆)的拉伸体，注意该拉伸体须以Front为草绘平面(坐标系的XY平面，Z向上)，并作出齿轮方程线
2.画出齿轮的分度圆，齿根圆.找出分度圆与方程线的交点，连此交点到圆心做一直线L1,再以单齿半角A3.75°作出该齿的中心线L2,以L2为镜像中心线镜像齿轮方程线
3.延长两方程线至齿根圆，通过修剪完成单齿轮廓线.
4.通过单齿轮廓线拉伸切除阵列完成齿轮外形.

方法二：图示流程见下图2
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1.根据现有参数画出齿轮最大外围(齿顶圆)的拉伸体，注意该拉伸体须以Front为草绘平面(坐标系的XY平面，Z向上)，并作出齿轮方程线
2.画出齿轮的齿根圆，直接以穿过圆心的水平线做镜像中心线镜像齿轮方程线，再以两邻齿夹角B15°为旋转复制角度对两齿轮方程线进行旋转复制.
3. 延长4根方程线中间的2根至齿根圆，通过修剪完成单齿轮廓线.
4.通过单齿轮廓线拉伸切除阵列完成齿轮外形.

通过两种方法的比较，我们不难发现，方法一是只画一个齿的轮廓线，画的是母齿，方法二是画两个齿的轮廓线，但画的是公齿，两公齿中间的部分即是方法一中的母齿轮廓线；方法一要做分度圆，齿根圆，而方法二只做齿根圆就可以了.综合而言，两种方法都不难，方式不同，却有异曲同工之妙.
关于齿轮模数齿数等参数问题，它们之间有固定的换算公式：
1.D(分度圆直径)=M(齿轮模数) * Z(齿轮齿数)
2.D1(齿顶圆直径)= M * (Z+2)
3.D2(齿根圆直径)= M * (Z-2～2.1)
实际应用到产品设计中，我们要考虑到齿轮的吻合间隙和装配间隙，根据功能要求确定他们的取值.其中吻合间隙由齿根圆直径来决定，D2(齿根圆直径)= M * (Z-2～2.1).即2～2.1里具体取值多少.一般设计中我们常用3种选择：
1.当取值2时，两吻合齿轮无间隙
2.当取值2.05时，两吻合齿轮有一定间隙
3.当取值2.1时，两吻合齿轮有较大间隙
看到这里可能有人会有疑问，当取值2时，两吻合齿轮无间隙，那齿轮不咬死了吗？还怎么转？我告诉你：不会.因为还有装配间隙，其实超过九成的产品设计其结构装配都是有间隙的，那齿轮的装配间隙是怎么来衡量的呢？分度圆！这个圆在齿轮产品上我们是看不到的，需要在电脑图中画出，一般我们将两吻合齿轮的分度圆之间的间隙控制在0.05mm至0.1mm之间就可以了.超出这个范围，要不咬的太死，要不齿轮转动衔接不顺畅.齿轮要吻合就涉及到2个或更多的齿轮，甚至齿轮组与齿轮组的配合.我们常见的齿轮组装配是牙箱(变速器)，关于牙箱的工作原理，后期再做讨论.其实齿轮不光是应用于产品设计，模具设计中同样存在，例如齿轮模，专门脱螺旋牙这类扣用的，很经典的一种模具结构.

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