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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

$ ]7 T5 h  h$ E# c! D) Q! L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1 m$ D. _# i1 M6 x
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。$ J6 ?7 M4 |& ~( I2 X3 i2 t+ H
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:
. q, m8 m; I* ~一、
6 b* S3 u+ @* \* ~  t8 J" r5 h) w
设计思路

6 R  o6 |; O+ N" P% j0 x8 F; c4 B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。# u6 F( z5 K; n" ?
14 F: |- T. E8 x' B
中间变量中的基本公式(等顶隙收缩齿)
1 n; H' }2 }2 _% J. ?
速比
. z& H7 W* N% \# o* v5 L
u=z2/z1  ?+ K# b, }% Z. }6 r( N( S
高变位系数
" u% Z1 b* c) F' v+ G$ ^% l7 m& ]
x=0.37*(1-1/u^2)2 @1 I0 i" w) k7 k6 [2 @- U
分度锥角1
# ?$ n1 @7 c( R" d3 z
δ1=atan(z1/z2)
9 @( {  i# n2 }6 D
分度锥角2
8 f  m6 j, }( R. h6 S3 i; ]2 t* N
δ2=atan(z2/z1)5 e% j) B8 Z! T2 j0 _
分度圆直径1; p7 X; c0 y/ V% R
d1=m*z1
. y3 |  F; x  L, p( Q% ?
分度圆直径2
% R! t! ^; }6 W% z
d2=m*z2" G0 g. p3 x+ v+ k* J
大端锥距
- F& m& i. F1 t/ @; \& y/ {
R=0.5*d2/sin(δ2)
2 _- x' R1 L- H
齿面宽取整
& o, L  h' D: r* }( T3 E
B=floor(0.3*R)
* A/ k0 U# C9 w2 L) k
大端齿顶高1" S( z1 c  @: p3 q# _
ha1=m*(0.8+x)
6 n, p3 }$ T$ x0 E2 |1 m
大端齿顶高2
. p- a) ^! }5 _: _
ha2=m*(0.8-x)
( W/ e% R! i# B: }' T
大端齿根高1) Y! n2 @  S& ?" S) p; D  z$ o
hf1=m*(0.8+0.188-x)+0.051
# z+ X& R( d% T
大端齿根高2
/ \2 T; j7 b. P" x* z
hf2=m*(0.8+0.188+x)+0.051
: v2 r& m/ G, w0 n& K6 B5 D8 @, x' @
大端齿顶圆直径11 l$ |5 d) p$ y4 H2 \, }& w: P$ {
da1=d1+2*ha1*cos(δ1)! v8 K: |3 Y# F
大端齿顶圆直径28 N2 ?' H4 r5 `9 u! g2 g4 Z
da2=d2+2*ha2*cos(δ2)
9 X; T0 o% J/ A2 u$ A0 [8 f
冠顶距1
( i0 W- R0 n* Y: B& \8 O
Aa1=R*cos(δ1)-ha1*sin(δ1)5 T  G4 @- E. @/ I& F1 \
冠顶距2
, M5 c8 X" S: c3 `  o+ O
Aa2=R*cos(δ2)-ha2*sin(δ2); c; p, ^6 L. B* n2 p
齿根角15 }0 S; s: ?! D- U! x
θf1=atan(hf1/R)# K: ^# L8 i) B' x7 W
齿根角2. j8 B3 I0 S) t) H0 @9 n% r0 b6 N
θf2=atan(hf2/R)) n0 b! U" B6 P; H9 d
齿顶角1
. F/ |6 x& r$ y! [: }/ R
θa1=θf2% v* s& q1 R0 o3 g) A
齿顶角2% R# ]& I; u  e+ s+ V* P7 |! a
θa2=θf11 o2 c7 ]* c0 D. e( `
面锥角19 x: v% x! ~; G! v% V
δa1=δ1+θa1" m4 N+ }3 H% H0 l# L/ L
面锥角2
" W# K7 R/ o4 @9 T9 f! T! ~; |. @
δa2=δ2+θa2# @6 w3 ^8 I/ J. Y
根锥角1) x. z; s# q  {4 i- P7 T
δf1=δ1-θf1, s, j; [3 Z/ A7 M+ E" V
根锥角2
1 G% s4 j6 e% C" Z. u- t4 V
δf2=δ2-θf2
- ?" i% R& H( l, ]) W$ \+ M" u1 n/ y" h

# o# J" x1 k5 f
图 1 自定义的中间变量.jpg

, L+ Z3 v; {! b
1 自定义的中间变量(等顶隙收缩齿)
  D6 ^# O6 u# y) r/ G/ P
二、操作步骤
( i& ^5 L/ C) r% Y: V. Q" a(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。
; \. t0 I4 N+ c. o9 I& v9 z 图 2 绘制基本图形.jpg 8 `6 i! y- c" K9 S
+ {3 m4 b' F" D" U; b3 {
& Z8 b, f5 k4 Z
2 绘制基本图形6 q7 R. V: |7 {, h. ]0 j1 N6 A
(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。
, J7 z  x- \7 X- H4 F 图 3 指定变量名称.jpg , v+ |% I% ]1 e
4 M$ r+ `6 I% |7 H+ `; E
7 |! a4 U1 `( u: B+ R
3 指定变量名称
- K# d9 r- i- J# p上图中各变量释义如下;
, j  g4 f. e; j4 U1 u/ b. e 2 变量名释义! {% D; j0 ^7 d& N# x
z1
; A' {: V# u# `
行星齿轮齿数
. V# H( C0 @: L3 ^# P7 ^
z2
: F! u& F/ w0 Q" g" f
半轴齿轮齿数
1 {! y- ]+ j; ^/ I, r( w
m9 f& {* }8 A/ A7 B: P- I( S
齿轮模数! T" C. \8 P- o3 K0 M& w9 M1 C
D1' M6 V6 h5 h- O/ x5 b
行星齿轮内孔
. @) e' f, l% o; U' p
SR
# t* W( F  `2 P9 E* T- |; k
行星齿轮球面半径(等于安装距)( N1 W+ N/ L& C4 h
D2  k) P8 H( {3 O9 _8 W3 t* h  R
半轴齿轮内孔  n" U/ V3 T8 U' s
D3
2 S) u. ]' W- u+ |: y1 q
半轴齿轮轴颈直径9 k( f1 ~/ U5 U+ V: W& v) p7 z
L1) {+ r% J& g" P" ^
半轴齿轮安装距3 r" j/ \! w9 S+ Z
L2
( |5 D9 [: _# k+ ?$ ~
半轴齿轮总长0 N  A" O4 i' a6 W& w7 r( l

. H% ?% V1 a7 H( H, s/ N; m7 C
* R0 j  J6 }$ j0 C: [% e' Z
! D2 v4 }, v$ ]/ Y

8 M: z1 X' l/ C1 J7 S4 h, D# z
7 S7 t, b9 u5 S( N- h5 n
$ {0 v# ?/ M0 S: D/ k( g8 m
' ^' V/ P" i1 e1 P

$ G) k* ], X: u! ^' p# J2 s- C: F2 o$ c* r! Z
6 z1 s; v% s+ a5 ?
3 E0 m$ p8 H( a) i2 }
) |2 u( ?7 o# J5 z9 O* O
, g9 C* J; u( Y
; H1 f! [0 u1 Q( H( U8 `

5 l! g* ^/ f* u6 z& ]9 _

7 y! W9 K4 e) D' \! T) Q3 O1 [" h6 u# Y+ c5 g7 ~# }. n

/ L* Q5 u: g: [8 x! [* ~& W1 ~1 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)。  h! w! ]0 R5 t8 A+ b% J  ^
图 4 元素属性定义对话框.jpg
) e$ J- ?4 l4 Y; S  i9 f8 Z8 K) L  f3 S- r7 H/ J

2 M, @. K4 M* s, ~: P2 Y) p' b7 `; D. q 4 元素属性定义对话框# t+ y  {7 _/ V2 ?
(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   b: ~$ s" }3 _" V/ Q
* {: _4 f/ f- N. X+ _. r1 |- j2 B
5定义中间变量% h" B# K. L3 d) C5 x( `1 y: N+ R/ |
(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)。
$ V: ~" C' ~- s8 i1 w; ]$ e 图 6 定义各元素的起、终点及条件.jpg
* Y) E6 I  E; \$ ]. K5 j# F0 z, A- V( {* f

. q& t9 J( h/ Z' o- z$ T9 ` 6 定义各元素的起、终点及条件
! \( p/ v3 Q5 G7 z7 l(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)。) ]! M3 _; n8 l( u# X. n1 M# j# r% m
图 7变量属性定义.jpg & z( u2 d1 [% j6 d  {0 f, P
  w" ^) B& S! ~8 p2 S1 o/ L9 m- p

1 A# c& u! M/ y0 v0 a; @- k- u 7变量属性定义3 y2 |9 [7 B% x1 z' ?4 Y$ i
(7)单击“下一步”按钮,进入“图符入库”对话框(如图8)
7 E  Y( M4 |$ m' K 图 8 图符入库对话框.jpg
4 O" J- }4 W) m: ~1 j5 t% g) q4 A! \" S0 E' L0 d3 k5 n% W
  d3 d& J" [8 p5 M
8 图符入库对话框6 E- l- H' {5 R* n
(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)。
: \! }5 W9 V" j; g 图 9 数据录入对话框.jpg
+ |& P( L: ?# Z/ D7 i
% X# l. L- I4 h- E1 }* o9 Q! F# a$ b. w6 h: ~
9 数据录入对话框- H. ]$ {6 Y6 `' l* 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)。% e1 }( {2 \$ r
图 10图符入库.jpg
2 M! d5 g3 p8 Q& O5 E% R
! g1 t2 _  y( m! r' N% Z3 p5 f2 B, _' U! t) ?: r) m" ~8 _
10图符入库
2 s7 x0 p! D- A4 l三、结束语
  x& b2 |: l! _* \! f- E5 p* c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。( n) n) l7 A% ~5 d) _
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。8 x; `, ?8 R2 X; F" m& m
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。6 l% m! I2 a8 v0 e6 E, B* T, l
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
  ^* ~+ a" D  G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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