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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

# `4 @" W8 P! i+ @4 o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
. a; v( n! ^$ S. t, d9 I! H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。# L2 g/ ]* L: m: p
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:
! I' n/ E! h# E) I一、
: T- j, {) ?8 y
设计思路

$ {3 L: [2 {! a9 ^$ e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。
0 {7 i3 S, H9 W
1
: B. S  [1 [  r9 |
中间变量中的基本公式(等顶隙收缩齿)

5 ~" i3 @. {6 L; x1 R3 R- ^+ j. B
速比
6 l1 Z$ r9 E( t+ ~" K: }& C
u=z2/z1& [3 k8 g5 Z3 P3 l1 E* p; j" ^/ {
高变位系数, a$ z( i3 h; s6 ~$ H
x=0.37*(1-1/u^2)! j4 [: g& H+ y7 Z+ U9 Q
分度锥角1
: H2 P. Q" }8 P* L
δ1=atan(z1/z2)
6 e3 ?6 x. K, H
分度锥角2
8 n& u4 Z+ m( i! V$ ]% c7 N
δ2=atan(z2/z1)
. _7 B" u& b  G* S* Y. ~- S
分度圆直径1
" Y# ?! l: p: ?0 f
d1=m*z1
5 j: s4 C8 ~" @% m
分度圆直径2& m) h7 ?7 ^- n) T
d2=m*z2
1 y0 M0 M" P1 G# V( ]
大端锥距: e7 ~9 e3 ^: r; T( U0 ^
R=0.5*d2/sin(δ2)
6 B! R5 H! P1 k" w5 y3 d7 d6 f$ F
齿面宽取整, z0 u3 ]  s* p, i3 x8 l( O$ H
B=floor(0.3*R)
. R1 x4 X' l' {7 X3 V. Q( r" b
大端齿顶高1
9 ]2 {& V2 w) H& z2 E( o/ A2 y
ha1=m*(0.8+x)
6 @8 |4 x6 L% {, |
大端齿顶高2- ]2 u+ B: h6 T( k: z$ r
ha2=m*(0.8-x)# W5 N4 R: [2 Q# w
大端齿根高1- U2 E: ]4 g6 {5 F, W( j( e& v
hf1=m*(0.8+0.188-x)+0.051
# U* w! r8 L& S& F- x
大端齿根高2
$ p) ~5 y% S, `+ {
hf2=m*(0.8+0.188+x)+0.051' Q8 d1 a5 T. D) D- h6 q: M
大端齿顶圆直径1
& E# ]) h9 s$ T3 u. k3 Q* r$ X
da1=d1+2*ha1*cos(δ1)
& {9 V9 r3 a3 Q8 u% r( Y
大端齿顶圆直径2, f. M# t0 J- d9 {0 K/ _
da2=d2+2*ha2*cos(δ2)
3 s# J3 P' |5 K! R; d9 p
冠顶距14 f8 s6 m% A4 B3 z/ U$ s7 {# [9 o- m
Aa1=R*cos(δ1)-ha1*sin(δ1)( b$ |, p1 K' j5 ?; G
冠顶距2
  ?) U" |# ?; b0 I# R5 I/ G
Aa2=R*cos(δ2)-ha2*sin(δ2)& r0 R5 j( a9 U
齿根角11 J: \$ W" ?- x, h/ ~
θf1=atan(hf1/R)
3 ~4 G2 ~; o. I6 `7 q
齿根角2
3 w: C5 F# \$ Q. C$ [( V
θf2=atan(hf2/R)/ O+ n8 Y. c" w7 a( t
齿顶角13 w" {/ h) `# Z
θa1=θf2
6 d4 \" Q; j7 z$ Z6 [( X
齿顶角2
0 ]3 h) o9 g, L( T0 m* v# `
θa2=θf17 H- a  l. h! G4 K7 ]" h+ A
面锥角18 `  s1 w+ t9 }' ^6 y- O" u
δa1=δ1+θa1: z) c. I2 h0 {9 o2 L, y* \
面锥角2& y2 U/ Q- }# q7 Z* B! u; c. V
δa2=δ2+θa26 u% l, n. P* t' G/ Y, F+ _8 [. L( e
根锥角1
) k+ Y" {" G& E  ^! f( i1 y
δf1=δ1-θf12 H# n& b7 f/ z2 e3 d& y
根锥角2
& ~+ C; S& T& |* [7 ~
δf2=δ2-θf29 @, T% I" x5 ], h$ K/ ]/ L8 v

6 `7 {9 u1 C- T* `& b5 U2 y2 B
图 1 自定义的中间变量.jpg
' x9 e2 Y1 e' I  a8 _: Z, v
1 自定义的中间变量(等顶隙收缩齿)
$ n4 V8 Y0 K4 ^2 k
二、操作步骤$ O: Z) F; |- @
(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。) K8 R9 x2 h5 Z- Q0 U
图 2 绘制基本图形.jpg 0 X; q4 s# V1 N! a

% p5 i! O& ~  f: |2 A, S
3 ~& S: ~) R3 [9 R# w- V- ~5 z) P 2 绘制基本图形
# }8 a; R# B9 v! c9 ?" c; l5 \/ y4 E(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。# m* w$ Q3 ~, u4 n( X& u; ^+ C! \+ r2 O
图 3 指定变量名称.jpg ) ^7 T* `  G' q3 b) d4 D4 v

4 @2 g6 g9 P* E
, K8 [3 B2 Q! m, x 3 指定变量名称5 _# A( V( I! q$ P7 I# X
上图中各变量释义如下;
* |0 U) s2 v2 C0 R- V/ `* @6 { 2 变量名释义
( f  ]6 A' D& ^0 W1 m
z1& y7 n9 |% v7 ^: L
行星齿轮齿数9 P3 f9 {  l. i- Z7 K4 ^5 a4 L! R- h
z2+ K) Q5 G/ t- H0 l
半轴齿轮齿数4 w' ~" [& u0 u3 E6 o0 S; x
m1 r) b7 ^) q5 j( n! g8 g6 G
齿轮模数" R* [& l; Y$ C5 F) G+ E& c3 s5 b
D1
9 `) l; d& m. k# g# E, _& `( b
行星齿轮内孔5 x/ _  C  s! ]: [
SR2 q/ j' n/ S: \- D( r0 T
行星齿轮球面半径(等于安装距)" w0 z& O' v, M5 b
D2; U( s0 t, b5 P4 i: K8 w
半轴齿轮内孔
5 J7 v! ~$ w" t8 Z
D3
6 k: \2 j: |, ^
半轴齿轮轴颈直径
4 y' V3 |, K  U
L1
5 \8 G2 h" m( w$ I( Z7 n+ @. S6 w
半轴齿轮安装距
' Z  [: c( [3 ?6 p, p+ `) t4 _
L2
4 d' p$ u- |/ H
半轴齿轮总长
+ E* L  v8 G; L' J

# \4 h4 R' J3 S  j: r& U2 T* ~

) A4 Y+ M0 {: U/ q
: s6 ~; h  E9 A$ m! Y0 h
5 h# C! K$ `$ `: z( W* m/ o
: ~/ e) j1 D, |

; @' z# q+ N2 X' X; ~& s: L
0 v( O' C& o0 [* w

: v8 E1 J9 Z1 M1 ^1 p8 |) \( s5 \: F" m

* `9 |2 [. x# h3 T7 n* ]3 V! v7 x1 X/ `

9 D+ T" [! S: g) B; w8 T" b
) l% w6 g7 i0 A" G- H0 o; J" K" O6 ]

/ D; b( R0 S* @. k' H% N# ?: Y' w5 ?: ~8 K# M* U/ s9 `; e6 i

8 k& i, i& k; `* J& P' `9 W$ D1 R# o4 |
6 z4 `' {* C( L  ]( \# a5 B8 L
(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)。
, G9 {1 }6 d5 o. t 图 4 元素属性定义对话框.jpg
! G! x" g8 z  d: K( t% K; K: i; M0 B. c# P: q4 `) D2 o  i
7 F/ D, [" z0 W
4 元素属性定义对话框2 _' B% v" j- P2 E! M
(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
7 `) @3 A8 x; Y' A) m% f' i+ L& @" h( u- O9 S4 h% B
5定义中间变量
' \" l+ `' o$ L& E% @% }(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 O* B% `0 ^. i7 y6 C
图 6 定义各元素的起、终点及条件.jpg 8 o2 I& X. Y) K* r( q: L! _
5 G- }3 h* |) x2 @% i+ p7 ?0 h% }
( R  t+ t$ a. y, s/ @; ^0 Y' G. b
6 定义各元素的起、终点及条件, v; |$ @: B+ w3 ~
(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)。3 A- l7 `9 e5 P) E& A% B. {1 L6 m
图 7变量属性定义.jpg
3 s. z8 j0 ~% D* F
! ~; B% C2 A4 }- k  u
1 d% \$ ?$ w( |  b/ {1 U* j# l 7变量属性定义
3 v  p( M6 Z4 h7 R% r(7)单击“下一步”按钮,进入“图符入库”对话框(如图8)5 B: J% w  m$ q* L! p. S9 v! }/ S
图 8 图符入库对话框.jpg
' ?9 E# t' U1 _4 M* I* b/ `+ W4 h( r! O8 n, \; q6 @: u

1 S) A' C" N# o+ s% s0 ` 8 图符入库对话框1 s0 G$ B, n* q  h. p& d4 }: C
(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)。) e; ?0 @' I& z. A0 Q
图 9 数据录入对话框.jpg
. q% F) a% C, j( \
( X% Z6 m7 L7 e% t: g  a- c7 \2 [) |$ o: ?! k
9 数据录入对话框
" A1 D) {. X" u(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)。
2 F# b6 l8 b4 v 图 10图符入库.jpg
& ?$ u; j- z& K! f8 N8 f& |
0 X* k5 g5 e' T( Z/ u5 o4 |9 a0 [8 J! N0 g
10图符入库
7 l. D, ~! O4 x; b. T三、结束语
5 |: ^  G8 w4 T1 G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。
3 a5 R) ]8 m/ P, H+ w/ h6 aCAXA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。
' j4 Z  f/ F# U 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。8 S9 J, P9 ?5 R( W" v% v7 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
& ]+ w. d2 F7 M8 z# l# h6 O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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