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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
) ?: i' l) d2 x, s7 X0 K( f
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2 E: x  m: b$ y! f/ g2 Q( }' N
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。
/ U& ]% @' O6 v; C$ H. s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:
) D5 ^$ k$ ~' `- \4 T一、0 v  B- }/ V! X/ e2 M
设计思路
! W9 p, |/ y6 Q9 h
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。
% ?* e$ X4 i- L$ Y' j4 o' E
1
+ a' P' m5 w8 O; |
中间变量中的基本公式(等顶隙收缩齿)
) e, H3 J. q4 h0 F" C
速比( ?2 c, |& _4 \, @( Z- s: g
u=z2/z1
) Z3 Y6 [0 s7 Q. \' K
高变位系数
- ?& K5 ~" c$ ~  j& {, O: C
x=0.37*(1-1/u^2)8 Y# k& W! q- c, S
分度锥角1" W, E- \+ L: R% p
δ1=atan(z1/z2); S1 u; L; t' t9 H2 o
分度锥角2; Q$ p+ Y4 ?! L2 W" G% }8 Q$ x
δ2=atan(z2/z1)9 G/ k0 q: |9 [: t1 f4 Y# |
分度圆直径1/ f/ x2 w( R1 W$ R
d1=m*z1
# x- p3 R+ N! }7 s4 K& g
分度圆直径2& C, o. a6 S; T$ F/ [" X. l
d2=m*z2
1 O6 l, e! V7 j3 E' n# D
大端锥距& E& V7 v1 m7 h7 [/ j4 p: j* ?5 ~
R=0.5*d2/sin(δ2), n# H. L# A* a, O. |
齿面宽取整
9 l( \, h6 L& T* q; K* B
B=floor(0.3*R)5 @9 m0 L( T6 ^8 }- l
大端齿顶高1
0 e& ~- r8 y- v0 t
ha1=m*(0.8+x)/ I8 a$ ?: A( O  k# o7 S
大端齿顶高2& i6 |) }+ ~8 r4 F$ x2 P. _+ d- b# z( d
ha2=m*(0.8-x)# T3 t. i. c8 |/ g% |$ N
大端齿根高1
8 q4 F, Q* a& f& ?7 x
hf1=m*(0.8+0.188-x)+0.051% k3 a1 O( ]2 E8 A3 z" g! Q
大端齿根高2) h! w: P! w: O8 u7 D
hf2=m*(0.8+0.188+x)+0.051
- y; Z3 n6 Q/ t8 ]2 I( @! a
大端齿顶圆直径1+ N8 n% A0 s/ x% F% o( s) l. s
da1=d1+2*ha1*cos(δ1)
# M0 y; J- O$ C: B" Y
大端齿顶圆直径2
3 X" C; U+ t7 b! s% r3 T$ ~
da2=d2+2*ha2*cos(δ2)& h+ o+ w' S2 e4 i) K
冠顶距1
( V* B' p; }. m; n6 a" ^
Aa1=R*cos(δ1)-ha1*sin(δ1)
- E( a# l0 L- o5 d( e
冠顶距2
5 ]# y( L- z9 p
Aa2=R*cos(δ2)-ha2*sin(δ2)
/ |- q& l( e3 g, |6 B
齿根角1
/ a5 b; A( s3 p& A) F
θf1=atan(hf1/R)
: A9 q2 v/ v. k1 N; y! [
齿根角2% m! \' {2 w5 a: s
θf2=atan(hf2/R)+ B. A3 p" i  J  s5 [
齿顶角1: N6 A, P8 f3 r8 o( n
θa1=θf2# j+ M1 m/ z$ t8 ]$ Z
齿顶角2  F  k  R0 \& B2 w/ o2 ]
θa2=θf1* ^# b  W( u( o$ N
面锥角1
8 T9 n1 ^4 e6 j9 F. O
δa1=δ1+θa1; P) ^* O+ _% {  l, H3 v) k
面锥角2
/ M0 {& _4 G$ Z( R7 ?9 k* C
δa2=δ2+θa2
3 w  e9 u" ~8 g3 J8 S: S  Y
根锥角1
. Q( r% _% c3 ^: j: A
δf1=δ1-θf1
2 f, M4 P: ~% O$ Y0 }0 p- Q$ `! i
根锥角27 E7 G/ S6 d# G% c9 A8 a
δf2=δ2-θf2! L: Y9 C2 J  |" m, Z" \: Q
" h- E' u( B+ t8 P3 N+ a. G
图 1 自定义的中间变量.jpg
4 o% @. }1 x1 F) c' w- C
1 自定义的中间变量(等顶隙收缩齿)

3 Y1 V# D) m% |3 o+ Y& C: L# s1 _二、操作步骤
# n/ v$ Y1 P+ T7 E  R: d! i(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。
! u( l9 @7 o8 z7 P# o  | 图 2 绘制基本图形.jpg
( k2 x4 p4 L; k8 y/ F: F5 D& G: L2 M9 k/ {" X
% Z! n: r& C2 `4 Z+ |6 Y4 _" T
2 绘制基本图形. i, W  b5 ~- [
(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。
* ^  U" ^  t, J9 ~# O. n 图 3 指定变量名称.jpg 2 |: l3 F7 _  Y) M# X
5 {/ O) _. D0 C% c" A* F7 X
* a, @- M7 E- W* ]2 Z/ X7 m; c2 E
3 指定变量名称
, B/ j% H$ `! k4 Z0 q上图中各变量释义如下;
# \8 N8 s: ]0 `5 B# j$ ^  ~ 2 变量名释义
: y3 z5 E& H: w8 x  M2 d
z1
  ~' B; V$ u& s0 N1 u: P
行星齿轮齿数
7 j8 C( h( E6 p! q4 E0 J
z2
) q9 R0 f3 ~: V7 J- t9 y
半轴齿轮齿数5 r) s7 ~  [& M- U2 k
m
) X) o5 E. d* C5 j  W
齿轮模数
( O2 t7 h4 \0 L) f4 t: t
D1) _) x  Z. a7 Y% ^  m. k
行星齿轮内孔
$ h. l5 @$ w( G: z8 T6 t4 A
SR
; ^2 l' Y$ r: S1 C& {1 l
行星齿轮球面半径(等于安装距)
& j3 t& u( O: }" j6 K# W. m
D2
/ B$ |' G$ `; m7 R  M! m
半轴齿轮内孔# F. _2 n' W/ z3 O" ]+ ?
D3% M" g9 J% ^" i* `& h( U
半轴齿轮轴颈直径9 ]6 j5 I/ u! t4 Z
L1
9 D  Z1 I! s- _) r
半轴齿轮安装距6 b$ s9 d/ q9 Z7 F8 g5 I
L2
- T$ T, h+ U3 T9 ^  p
半轴齿轮总长$ a- f3 c+ e* {1 R( l; k
" l- R4 B! m! ]7 h# d, V
5 @7 O% W- r+ K' U- X) [; V

& U' W4 d  C+ u, z+ g7 A# [

' J6 s$ ^- y! m) G
5 p8 V# T3 z+ k; p2 v( _

# J& h( B) O) Y2 r8 K+ H
& a$ p9 m6 }  ^( h0 Z
" n9 m5 _. w7 f
9 `4 u" Q' k; W7 H3 t# y
# m( x, X/ A. ]! L/ V

# A3 m) T; ~/ w) X7 L
0 b0 p' ^% Z. Y. V+ u

! w6 j/ e8 E$ F+ F! v
+ R$ Y: {  x% f8 {- J9 U9 Q! X
: N. N+ A4 Y/ v% V
2 k6 ]: o# z/ r+ }+ [( I

8 _; p: Y5 z8 N
1 f! T+ E; Y. G0 P
(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)。
8 A7 l" @, G9 U" z 图 4 元素属性定义对话框.jpg 3 e! z- k6 _* l6 h5 I
% Z* e2 ~& d& b4 E! K* b

+ r  y& V! e) [: A 4 元素属性定义对话框
4 Y! c  J( P  S% 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 / x6 N2 p: c9 Q/ ^) w
& Q9 s; b% I! T/ Z) `4 I
5定义中间变量2 C! V0 M& {; C: g% v1 G) B7 s9 \: }" B( X
(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 u' t" S# x4 t" V; m# q7 c/ V
图 6 定义各元素的起、终点及条件.jpg . \( x# W5 `7 q/ b  j  U8 y
" B: q, s! r8 Q8 K7 y
( h4 J0 U% N: M* ]
6 定义各元素的起、终点及条件
) R0 D( M; U: n( q( H' @* A(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)。
0 H* u* k5 t: C- X9 C1 O, n: h 图 7变量属性定义.jpg
6 V5 `1 b6 @1 S0 [! c
" e7 V! n5 t- q0 i; J5 }: @  R' A2 d# D7 e  C
7变量属性定义
  C' Q! W6 R) A; C2 j: c! |(7)单击“下一步”按钮,进入“图符入库”对话框(如图8). S# }; X2 }# v$ ]' J2 {; `
图 8 图符入库对话框.jpg
- b1 J8 ?* C0 `( g7 W; h* g- A  R. d( E9 e$ u% E
: ?% ]: d& P8 P9 p. T5 s7 p- p: K
8 图符入库对话框3 J: d  S! j4 \1 e$ q7 q9 E# Z& S7 h
(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)。
; o( F' @$ J8 I- r5 r2 W; a 图 9 数据录入对话框.jpg
- s( `- ~& ^' y4 c0 J+ U* K2 B
( L: w/ [( Z' k1 }; x& l, P+ Z! k! e3 x4 P/ @" B7 _
9 数据录入对话框
! V' n+ Q1 L& P& I$ V+ P0 J# y(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)。! _/ ~  M8 S  D- k; a. N6 g) M. Q
图 10图符入库.jpg 3 [$ r; F3 B* m* C- Y4 }% E$ A( Q
" |1 Z( d9 l6 j. c

. q6 j5 T' d9 @. i: ^. U! J0 T, Q- I( B# P 10图符入库& N7 ^0 ~7 _' N7 E. d- W# h3 _
三、结束语
5 U  ]2 B5 ~1 ?% e! M" J. [7 I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。
! y! Z# [7 m4 B" i3 {; BCAXA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。" m# G- `6 q4 p  [* W  F
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。
( T4 X& y# F8 R( n2 ?# P
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/ o0 d* P% q' s3 p& S5 r- f, j
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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