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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
8 {3 t: l: P* E+ _# q9 w% J
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, X! M2 e; u- t0 \0 q. [
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。: B. @* \0 B% ~6 J* p3 [
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:/ u7 H+ E% [  n8 T8 q( w8 u/ ?
一、& M0 F# V/ Z& i5 w2 p
设计思路

0 k, Y# o, R( N" ^, m+ I6 ]- }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。
# y8 t8 P& }$ C$ P
1
9 i- X* b0 i: c
中间变量中的基本公式(等顶隙收缩齿)
4 k0 r5 O' s! `6 S
速比9 e* d- z8 y" t6 W
u=z2/z1
+ H3 a, h( R- _
高变位系数& X6 v6 x3 F7 N4 D% a8 K
x=0.37*(1-1/u^2)/ m) S! B; b+ k1 t
分度锥角15 B4 V' m1 |" p: D9 ?4 V
δ1=atan(z1/z2)
2 L- j/ a: n( |& k" U6 }/ E* f
分度锥角2- h  T; g" i& A1 `
δ2=atan(z2/z1)' b# L/ J+ B+ Q
分度圆直径1+ K! n1 S1 A  r0 j7 l  k
d1=m*z1, t9 q& h$ _' Y0 S' J$ G* P
分度圆直径20 K, Y6 }3 W. o0 S; r& d( t
d2=m*z2+ q, E# L+ t0 K: L, A7 g
大端锥距
5 g3 R+ T! ]- i- m
R=0.5*d2/sin(δ2)1 H0 b; S& W; y7 s
齿面宽取整5 D- d- D7 @6 {- R- W: N4 m! Y
B=floor(0.3*R)1 c1 k5 q: c- o5 \4 d
大端齿顶高1
! v9 y4 Q! R, F; @4 `2 D
ha1=m*(0.8+x)* J8 a+ `4 }( f, c$ B2 g& Q
大端齿顶高25 L+ g# F( [% Z% R7 S' g/ U
ha2=m*(0.8-x)
8 f) c7 }  W9 B- a, O% ]* R9 ?
大端齿根高1, P  c8 G% s) W
hf1=m*(0.8+0.188-x)+0.051
0 ?/ Z! a, K- ~* a+ R6 Y
大端齿根高2( `$ g) w* |  ~( A! ~
hf2=m*(0.8+0.188+x)+0.051% Q6 R, v* j) H. ^5 U3 c! ~
大端齿顶圆直径1
" l& T* q8 R5 l" W8 }
da1=d1+2*ha1*cos(δ1)
) |" ^* J; d2 d$ U+ C+ R
大端齿顶圆直径2& D3 f) L7 Q  ~
da2=d2+2*ha2*cos(δ2)
& G' z: D3 G7 z
冠顶距1
# v2 i. k- }/ h& X3 o$ ~& y
Aa1=R*cos(δ1)-ha1*sin(δ1)
& B) p  R5 C+ d( \5 {2 b
冠顶距2
! y9 k" \* Q0 H: m% L9 M
Aa2=R*cos(δ2)-ha2*sin(δ2)
; F* x: T( o# I: q$ c
齿根角1: j; D$ `, L+ l% o6 Q" R% W: f
θf1=atan(hf1/R)
, J: Q! v# D- ~
齿根角2# X6 v9 C" K# ?. o
θf2=atan(hf2/R)
6 d/ E9 M- z, p$ }* K
齿顶角1
- d: q: g3 V7 x) E. |: |
θa1=θf2
8 f- n8 P! K8 P" X$ ]$ F& p
齿顶角2
% t4 @$ Z, Y+ I1 e& q2 o4 }
θa2=θf1" }) [% r2 O1 Z; ?' X  h  e" w8 x
面锥角1( `. x! q& o/ R  Y( B0 ]2 r' E# Y
δa1=δ1+θa1
" {# M$ I: ]. P9 w
面锥角2
; ?" j# X7 ^( y, k
δa2=δ2+θa2! G1 ^- F3 F2 z- L
根锥角1
8 B, h$ P* `: h8 h/ J4 L
δf1=δ1-θf1
. R' E# x, V+ [( S: S
根锥角2. \) ^2 r8 |+ ?! Y
δf2=δ2-θf2
5 f% l( Q, a* }6 R
3 g) k: a0 U# L# s
图 1 自定义的中间变量.jpg
. q" }% A5 Z4 h5 G* B* y
1 自定义的中间变量(等顶隙收缩齿)

0 z' l- ^0 N; U' @1 [二、操作步骤: X! L) G2 e+ z# x" O, h3 B8 C
(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。) m) I  Y! {& L7 C
图 2 绘制基本图形.jpg
4 R1 ]" q& q8 _. U+ l0 l( L, y+ J' R2 r; M& _! ?) d

" o+ b0 l& \3 a( O( q/ N& ^  A 2 绘制基本图形
# u! q4 Q* R: [: D& y3 G& E2 i(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。+ `& n% p( |% T# Z5 M8 S& k3 g
图 3 指定变量名称.jpg
! s7 ?( }$ c& |& }* ^# A! i) P2 r2 [3 r/ M: }

* Y0 p6 q' Q1 @' m5 q 3 指定变量名称- u7 v% l7 d1 r9 `* b
上图中各变量释义如下;
' p* R& X% E( J 2 变量名释义
1 p6 n- \2 u1 g/ J8 n( K7 R
z1
" X3 V; z( a' v; l5 ]& [. g
行星齿轮齿数
2 \5 a' p: t4 c
z2" P2 ]4 Y! r9 u% K  ^( g: D
半轴齿轮齿数
' i; ^$ h  u7 }2 ?3 ^8 j
m2 E( r8 }3 f( o7 P
齿轮模数
3 W' _( R7 d0 u- l9 d5 M6 U
D1
' }& q1 T: \+ F+ \
行星齿轮内孔$ v" M; v3 h/ Q$ Z! {/ c
SR
2 a) Q+ S9 j/ Z2 y- V# {& D  a
行星齿轮球面半径(等于安装距)
% J  m& E. k- L" a, e
D2
, X  ^5 X$ s2 r, p) y; t
半轴齿轮内孔
% n% }  t1 _# c% a& V4 I( T
D3
, j8 e  X6 T# T% F" H2 l
半轴齿轮轴颈直径
. ~. ~/ s$ ?  p3 ~( d
L1" g" y: t0 Z) U
半轴齿轮安装距
- Z. {/ M0 m  k( G
L2; |! o: K5 s; Z1 f* I8 `
半轴齿轮总长
9 f; c& F' ^& e

" M: l$ Y( Y7 o6 C
7 H, ^/ ?' K; w" _0 a- ~
- z4 V4 a/ U$ q5 f; I4 I  \2 s

1 k8 ^* {6 m/ [; w/ K
5 n; ]3 q( @  Q1 w( }( u# W3 K
3 c! f5 d3 O, \' b) ~+ E8 _

# R* v) V9 Q0 a3 W

0 y  |9 b; H+ H$ M6 z0 |4 M6 r! z  I) f& }3 p5 F) \4 v6 ?$ y+ J" v
5 Y6 Z* g0 D4 ?
' ^8 v+ F  q( k$ K9 U

$ m; a6 b( T! h' x% e5 @) e$ b/ `1 C9 j9 U
! V6 U* t0 E! D! m6 P* `* X- R

2 ?$ v& {1 K) W
8 H% |" Z4 _* h) C; q0 b
. X1 }  H2 t" s, ?
3 v6 W* [4 K4 ]/ }& {
(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)。
  k$ @; S1 T1 _" ~" Z5 t0 ~, Z5 P. F2 o 图 4 元素属性定义对话框.jpg " |1 e, w( a$ k7 E

9 g% r; z! K  p2 s
$ C  c* u# G0 Q- Y0 m 4 元素属性定义对话框
! {* C: C6 U* D6 J( K2 Z1 E(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
6 F4 l0 m' m/ r* c) f6 x4 m7 ]% n5 d1 u1 g
5定义中间变量
; t1 R6 P& Q( s2 M) ~5 l7 k(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)。
3 T$ e9 J3 f* E  U' x: c0 q 图 6 定义各元素的起、终点及条件.jpg
* |+ K8 T0 k9 O/ u4 F3 p# D  h0 O( Y/ k- ?* ~) }# c3 D

4 E6 H! Y1 r# W5 q( X 6 定义各元素的起、终点及条件
5 P1 t5 k  u5 y" }(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)。( k7 f; _" M1 }  j
图 7变量属性定义.jpg
9 D; w/ ]4 T5 z+ p
% U' \8 ]4 |/ l2 n8 Z5 f' h- z$ b0 J9 t
7变量属性定义
7 i" @9 A# c+ C" |& F0 S(7)单击“下一步”按钮,进入“图符入库”对话框(如图8)# a- |# M: c2 d
图 8 图符入库对话框.jpg
0 R9 R- V5 Z( C2 A$ c# m& s2 l8 D
( M/ M9 ~0 O) Z$ x1 R
8 图符入库对话框
" u/ Q5 b5 Q, j3 W(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)。
4 V* ]7 f$ }( Z  F1 _6 s; g 图 9 数据录入对话框.jpg * r, Z/ V5 Y/ j! a0 ?, ]0 n4 h

: J4 o3 R& Z+ |, O( a, M: X) r0 x* S' V3 L/ H
9 数据录入对话框
" `+ r, p! C8 z1 v9 J2 a: Q' }(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)。
3 [7 w( R- P5 T: k) l0 Z, G 图 10图符入库.jpg
! v) p0 m" ^  D$ y5 y# ?  P1 L8 w; s. B
. y) F: P+ L4 A# w' d
10图符入库
5 I& g  f  _3 p" s- o三、结束语6 Y' f% \# b: J9 f) A" K" Z$ H
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。
, W- g$ j0 I) W3 v8 z: C' I" _CAXA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。
, `4 Q: t8 r2 X& ^3 d6 ` 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。2 n- _& e. b6 v
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
: b! w: m5 Z+ E8 ]: Z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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