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[参赛] 基于CAXA电子图板2007的二维参数化汽车差速器锥齿轮图库的建立

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发表于 2010-6-2 23:00:25 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国湖北荆州

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基于CAXA电子图板2007的二维参数化汽车差速器锥齿轮图库的建立
" V! f4 Q: U9 S0 w
摘要:caxa电子图板2007汽车差速器直齿锥齿轮图库建立的详细过程
5 d  i7 L, V/ @& G' t- d# U' Z' m在进行齿轮设计时,一般先对该齿轮副的工作条件加以研究,包括载荷、速比、速度、润滑条件及工作温度等。然后根据这些条件和要求来选择齿轮型式,以确定其主要参数(齿数、模数、安装距等)和其它基本参数(齿面宽、压力角等)。最后确定设计方案并绘制零件图。
( q$ A6 ]0 ^% \我厂冷锻生产各类汽车后桥差速器锥齿轮,一般由客户提供齿轮的主要的参数(如材料、模数、齿数、安装距等等),然后根据这些基本参数经计算后绘制加工图纸。然而这个计算过程比较繁琐,并且计算后再根据得到的各尺寸绘图也很麻烦。本人使用caxa电子图板的时间不算长,主要用来在数控编程时获取点坐标。经过一段时间使用后,感觉该软件功能很强大。公式曲线、图库等功能很实用。绘图效率高,而且容易上手。一次,我们接到一个新产品开发任务,发下来的齿轮图纸因面锥、根锥等角度参数不对,使刨齿工无法调试机床,拖延了新产品开发周期。想起前段时间在一本杂志上看到介绍caxa图库的文章,便萌生了制作锥齿轮图库的想法。经几天的工作,终于完成了。下面是我的思路和设计详细过程:$ y3 q6 `9 t4 K3 P0 N& z- n" T" q
一、
1 F9 R0 [- t5 d( X
设计思路

: c' F% d2 F1 l1 R9 s- t6 J1 y& N3 ]差速器锥齿轮的计算公式较多,各个几何元素与主要参数之间有很密切的联系。可以把这些联系写成表达式,然后把它们定义成“中间变量”(见图1和表1)。对于齿数、模数,由于它们不是基本几何元素,不太好定义。经试验,可以把它们定义成线段,绘制在基本图形中,然后通过条件约束使它们在提取图符时永不出现。8 ^2 P; @4 H/ K
1
" u; j# X' W- ?4 m* [: @* `
中间变量中的基本公式(等顶隙收缩齿)

9 v; |/ m+ t* i' O0 e% A
速比+ J# k. C2 G/ c0 [
u=z2/z1
' r: G2 t6 I  X; b
高变位系数
1 e4 ]" F$ g8 E% m# {3 O2 n, d
x=0.37*(1-1/u^2)6 a$ Y9 }2 H5 A
分度锥角1
. }1 V+ Q- G; ?1 a* l
δ1=atan(z1/z2)
, g6 C* J9 ?; h& F. P
分度锥角2
* T- X6 y0 t& {
δ2=atan(z2/z1)* [1 O5 M& F2 x4 z6 n8 z5 c
分度圆直径1
. p  K4 s( j$ G: ^2 q' l2 }8 o6 b" r
d1=m*z1  e. d' c+ p. l6 l9 f
分度圆直径2( q% ?$ l$ u0 I2 f' A7 n7 s
d2=m*z2
* ~$ z. _7 M8 c( ?( E, h
大端锥距& O$ Z0 y! m7 S6 S* m& f
R=0.5*d2/sin(δ2)
) W' t( h8 m8 h
齿面宽取整
* g3 r( p! s' X7 v9 ?6 u1 S" l
B=floor(0.3*R)9 e+ `6 _- S. {2 [9 @
大端齿顶高1
6 H$ i; V9 `: K
ha1=m*(0.8+x)
1 F: v! ~: z8 w. q' K; Y
大端齿顶高2
( x; `1 R* @0 u* R2 P
ha2=m*(0.8-x)0 h/ s1 z( {5 D  }; ]$ _& h
大端齿根高1  x2 Y- p. E6 d- S8 H
hf1=m*(0.8+0.188-x)+0.051
6 H$ d. ?  V4 Y0 Y
大端齿根高2
. g" X: c9 }3 D+ b5 T( C  ^
hf2=m*(0.8+0.188+x)+0.051
  L* e2 V( ]& f) S
大端齿顶圆直径1
& Z" E3 K* c: N/ E4 E
da1=d1+2*ha1*cos(δ1)
# @' B/ E) r# w
大端齿顶圆直径2
# z( M9 j  H0 U$ G! y8 T+ v# @
da2=d2+2*ha2*cos(δ2)+ f) J* f5 A7 r! v# h% f2 T
冠顶距1
1 S) r" m; R2 C5 ]
Aa1=R*cos(δ1)-ha1*sin(δ1)% V2 [. ~7 T4 M& W2 Y. L- P
冠顶距2
/ t" S: R* M' B/ L9 S
Aa2=R*cos(δ2)-ha2*sin(δ2)
& n" D% `2 b5 G, `4 Q+ q, ~  W
齿根角1, M2 c2 \' j% i6 ~/ V+ \# k
θf1=atan(hf1/R)
0 x* z' J; ^: F1 l, a, w- V
齿根角2: @! `8 _! `4 E  P5 d" b
θf2=atan(hf2/R), t& {/ _- z+ U0 y$ z# L# C
齿顶角1
) }) V% a. v/ I; j+ v5 {
θa1=θf2
8 X/ y: }+ U" T/ u* c
齿顶角2  w+ F  z- M0 V: P4 M" q, a
θa2=θf1) F3 |% B2 w# l' M6 O5 j
面锥角15 ?! N, m6 K/ }
δa1=δ1+θa1
: L' }8 j% F* _8 @0 D( K& E: D+ ?
面锥角2- c# R% o* X5 y" B- i0 n
δa2=δ2+θa2
# s& K2 J/ W# Q. W) R5 `# x/ V+ Q
根锥角1: c3 j7 o9 {2 M7 |" i: w) b2 S
δf1=δ1-θf1
' H! [1 q0 y! o  Q- D$ D
根锥角2$ j# M# I6 A$ l8 {5 O' v
δf2=δ2-θf2, J1 P8 I3 G7 n3 Q+ P0 I6 i

! {; k0 X. M* x: R2 f0 q
图 1 自定义的中间变量.jpg

+ D+ Y: Z* V5 w7 h) h) y+ c
1 自定义的中间变量(等顶隙收缩齿)
" F# [1 a( C, Y" I9 T5 G# S! y
二、操作步骤
5 q) v0 Z! S( S, {6 E9 t(1)绘制基本图形,并标注尺寸。标注尺寸在不影响定义和提取的前提下应尽量少,相互间有确定关系的可用表达工在中间变量对话框定义。此处标注的都是设计时给定的主要参数。通过这些主要参数由CAXA图库功能自动生成其它几何尺寸。结果如图2所示。
) T  O9 H( y# ^9 } 图 2 绘制基本图形.jpg
- u* |8 }* U1 j& p) m+ ~4 W# h
' l8 {% E) w. a7 ~0 M  P, j2 l2 A. ]5 E1 R7 G  }7 ?  B
2 绘制基本图形, L, n9 T$ C& g' L2 H# `
(2)用库操作中的定义图符功能按系统提示进行图符定义:输入定义图符所需的视图个数;选择视图中的所有元素;指定该视图的基点;为该视图的每个标注尺寸指定一个变量名。如图3。
! M2 \* ^/ j6 ^1 S  F 图 3 指定变量名称.jpg
, \% ~" A6 \) E% D  p2 l
" I; L1 S! w. I; s5 ~9 f; t! t3 N- p' {$ u
3 指定变量名称9 D( O7 R% R6 m, R9 _
上图中各变量释义如下;- Q+ E" U1 O* p" A2 X. M6 h
2 变量名释义5 z. P9 C4 U" D9 T
z1
# Y4 m$ u. a) X+ A( h1 N
行星齿轮齿数2 \* g7 P0 M& ?
z2
- P6 X3 G2 a8 R5 `  u
半轴齿轮齿数
: R; A6 Z' @- \
m" P6 z5 G* c$ q; Q/ |
齿轮模数( ~) k" L; i" B# l
D1$ ]+ t) c% T8 M7 Q. ]+ r" R
行星齿轮内孔
( @& b! E- G% b
SR6 [6 d+ \7 i9 p3 r
行星齿轮球面半径(等于安装距); J+ g" H' L: U: D5 K+ ^4 I
D22 A8 b2 U% w% G# k  }
半轴齿轮内孔
* P3 D; h; [$ e) `
D3+ l5 S% u* J$ |7 o* A4 J
半轴齿轮轴颈直径% x3 i" M7 h0 K) N
L16 e- ?: o' T- a; m
半轴齿轮安装距
9 o! Q3 _4 B8 o4 `! {! X
L2, t4 r! _& F) ^2 S$ K+ ~
半轴齿轮总长, I* K9 Z' {- y

$ S1 L# k' Q) _1 j: k$ Z
3 n& R- @! e2 P) W+ N* V$ {
7 v- F; Y0 u, l" U8 K

4 ~/ Y" Y4 Z, X* ^! W; m0 U5 J4 p* P( ~

  p! l% I% H7 b& d( {1 H# a
1 b: C5 j# c' [9 W7 p
0 g& j3 L2 `$ t- A/ ]8 n0 |5 K) `
7 I+ u7 b* p4 N
( i, ^% `) N1 C! w* x! N/ ~
5 @$ a# g; ^) F5 m& i: n
; x. D, n, b- J. N  }3 e' M/ Q

  H& {3 }7 Y+ R, B# J; l1 L3 `6 Z
5 S. {) m2 p9 p6 x1 j8 q) c. ?( V

+ s: `% N/ G0 @, P/ g& z! e

: O* A8 W# O+ e/ K% k0 S% ?" x# x* y& Y, K

' Z  G( y& D  v( V0 b9 n(3)完成变量名定义后,单击右键,进入元素定义对话框(如图4所示)。
$ Q+ ?5 u5 T/ M- ^& A 图 4 元素属性定义对话框.jpg
- U* F4 ?: g' b! {
- ?  b0 T% i' u6 \6 \0 k
, \  _* `" a1 Y6 ~9 p% A1 O6 r 4 元素属性定义对话框! C( _8 n& M  T3 Q5 c
(4)单击中间变量按钮,进入“中间变量”输入表格(如图4所示)。在“中间变量”表格中依次输入表1和图1中的表达式。

基于CAXA电子图板2007的二维参数化汽车差速器锥齿轮图库的建立.rar

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 楼主| 发表于 2010-6-2 23:18:57 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北荆州
图 5定义中间变量.jpg
$ I( u5 ~  F8 x7 y
7 J7 s" B/ a0 m& C: L0 f2 q 5定义中间变量
. o! F1 N; R5 L# G1 Z(5)输入完成后按“确定”按钮,回到“元素定义”对话框,依次定义各个元素。当定义右下角z1、z2、m三个元素时,在条件中输入“z1<9”(根据差速器齿轮原理,行星齿轮齿数都小于9),以限制这三个元素的出现(如图6所示)。0 O4 w' R1 w0 f& ^
图 6 定义各元素的起、终点及条件.jpg & @8 `; L. ]3 w

7 T0 [2 W3 K0 M0 Z6 w
! J6 M" ^5 |, ?& Z 6 定义各元素的起、终点及条件+ V/ s" x* k9 |. D
(6)完成全部元素定义后,单击“下一步”按钮,进入“变量属性定义”对话框,单击动态变量一栏,用空格键将各变量的动态属性切换为“是”(如图7所示)。
) j# n* n) V7 ] 图 7变量属性定义.jpg
! W( H  K7 U3 `4 m" q% d; s8 m6 g1 q9 Y) `4 B
9 O& k  n, n, E4 d0 Z- T( q7 ?1 N
7变量属性定义
! ?# \' s' ]' m3 l2 J(7)单击“下一步”按钮,进入“图符入库”对话框(如图8)( Q5 R) A3 |. Z
图 8 图符入库对话框.jpg 0 V/ V$ [, f4 C7 u( g

9 _# J+ \4 m  V+ U$ L5 u1 |: e3 s# g9 o: n3 l; U. G! L
8 图符入库对话框0 B1 r) m) j, L- |
(8)单击“数据录入”按钮,录入图2中的各个主要参数(如图9所示)。
" {/ }8 l# \- N/ D1 R+ j. ]) L2 } 图 9 数据录入对话框.jpg
6 T. k' t" Z2 q9 ]  [: b9 E. i4 R
$ C7 `& D: H0 F3 G; V( _
  f9 R' z2 z- d* V# a4 H% r 9 数据录入对话框0 z, X5 {* q+ J) e
(9)数据录入完成后,单击“确定”按钮,返回“图符入库”对话框,填好“图符大类”、“图符小类”、“图符名”后,按“确定”按钮,即完成图库的建立(如图10所示)。
$ ]$ |! i% |/ T: F3 w4 {, a, u 图 10图符入库.jpg
  X- _  x$ U; m0 R2 g4 `2 J0 m7 F' q
1 A' x. t# W1 Y. D
. Q7 K# k* ?# o1 m5 }/ y* ~ 10图符入库
3 z$ I& r- y7 c6 Q$ _三、结束语& k) @) `! J9 K; U0 y
该图库制作完成后,通过与成熟产品图纸的对比,验证了图库的正确性。使用时只需输入客户提供的主要参数,马上能得到该齿轮副的各个部位详细数据。降低错误发生的机率,减少工艺技术人员的重复劳动,为新产品开发节约了宝贵的时间。
( A! l; @3 n1 `' ^3 [: \7 ^. SCAXA是一款优秀的国产软件,通过此图库的制作,我感觉她有易学、易用、绘图效率高等优点。因本人只是CAXA的业余使用者,在设计过程之中难免有许多不足的地方,诚恳希望各位专家和读者批评和指正。
3 g' Q% G& L' M- C) }) P CAXA有奖征文报名表.rar (192.12 KB, 下载次数: 5)
发表于 2010-6-24 00:03:14 | 显示全部楼层 来自: 中国安徽淮南
恩,做的不错哦。顶一顶
发表于 2010-7-6 16:24:25 | 显示全部楼层 来自: 中国广东韶关
我也想把做一个轴承的图库,受你的启发,谢谢
发表于 2010-7-7 16:46:35 | 显示全部楼层 来自: 中国河北唐山
将工具运用到实际并有所发挥,这才给CAXA真正的用武之地,其实任何软件都一样,只有运用它们解决实际问题,才是厉害的角色。
发表于 2010-7-7 19:53:20 | 显示全部楼层 来自: 中国福建福州
厉害,我今天长见识了,顶一个。
发表于 2010-7-7 20:43:32 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
源于实践,用于实践。
发表于 2010-7-8 09:14:30 | 显示全部楼层 来自: 新加坡
做的很好。, V9 n3 Y% L( R+ A
发表于 2010-7-9 10:26:15 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁沈阳
楼主做得挺专业的,向您致敬!
发表于 2010-7-9 14:23:57 | 显示全部楼层 来自: 中国湖南长沙
很厉害啊,受到启发
发表于 2010-7-14 20:29:40 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏盐城
好,用心做了!不错!
发表于 2010-7-14 22:00:31 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏无锡
不错,支持一下
发表于 2010-7-17 17:11:57 | 显示全部楼层 来自: 中国黑龙江齐齐哈尔
学习了,长见识,谢谢你。
发表于 2010-7-19 12:25:03 | 显示全部楼层 来自: 中国广东肇庆
好,如毕业看到这就不用烦了
发表于 2010-7-20 16:17:45 | 显示全部楼层 来自: 中国天津
挺好的实用文档,对外行来说有借鉴意义
发表于 2010-7-25 23:00:18 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
哇,太棒了楼主,我要拿来参考一下了!
发表于 2010-7-26 08:01:11 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏连云港
楼主很厉害,我只能做简单的,复杂的不行
发表于 2010-7-31 19:27:03 | 显示全部楼层 来自: 中国黑龙江哈尔滨
非常感谢,值得学习,要是在详细些就好啦。
发表于 2010-8-15 16:30:45 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏泰州
零件库越大越全,用之于设计越方便。
发表于 2010-8-20 09:32:26 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
很好,每个人都互相学习交流思想会成长很快的,认识三维网很开心,
发表于 2011-7-20 15:45:31 | 显示全部楼层 来自: 中国吉林长春
非常感谢( f2 l2 c8 Q8 k$ C+ B7 `
这下方便多了
发表于 2015-1-11 07:59:16 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
太好了。。。。。
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