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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
0 e( l  ]/ G* q, _  C; q6 i8 [
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 Y% V6 @4 h* B  U; D' Z
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。
( _# ~9 b4 X2 D5 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:: e9 L! S# M% A& ^& m  O. Q  q5 f
一、2 L6 d4 R% ~# |& i, H% H3 I
设计思路

. s. _& n* O/ u$ Z# 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。6 V( N5 W* J' v! c  r
1
6 M4 H2 B* n0 p4 N' ^4 p, i, t, @
中间变量中的基本公式(等顶隙收缩齿)
1 m0 f9 h0 ^% k% v- K) o6 ^
速比% f( b$ c0 B/ H' s3 v
u=z2/z1
% D( `$ F( y/ q# P
高变位系数$ @; @" V+ [7 G5 h( _, M. z
x=0.37*(1-1/u^2), c  ?8 n0 ]5 F* {/ e3 P  C
分度锥角1
) Y, U9 O' b; C  J/ I/ M, W
δ1=atan(z1/z2)
( ]! q; i6 X9 w5 \
分度锥角2
/ O+ R# {6 @# w* v( q
δ2=atan(z2/z1)3 L  ~% Z. r9 K& ^5 U
分度圆直径1& k4 z. k5 }0 |3 v6 [" I
d1=m*z11 q3 r) @3 _' U
分度圆直径2; A( ]/ `& s: d& `% C, n
d2=m*z2& A5 T- ^0 I+ ]3 c9 E, k% k$ O
大端锥距
8 D# [3 a! X6 T2 M4 P$ A/ x  ?6 h
R=0.5*d2/sin(δ2)
: e: I6 o  V# z
齿面宽取整
, H- e2 E) R2 g; v, Z# W! }+ ]4 W
B=floor(0.3*R)
5 e/ R" N2 W- _
大端齿顶高1
( D4 W3 N5 W9 V
ha1=m*(0.8+x)" j# `: H0 u5 o1 ]) m( W, W
大端齿顶高2
2 _2 s$ T% O  n0 f
ha2=m*(0.8-x)
4 g6 T! C: e' \! x4 N- @( g7 \$ M
大端齿根高19 L1 W/ `1 z+ A
hf1=m*(0.8+0.188-x)+0.051
3 r5 H! C5 F7 Q2 K9 Y
大端齿根高2, f0 [5 G" e5 g) p
hf2=m*(0.8+0.188+x)+0.051
/ l0 w' i. z( g6 o
大端齿顶圆直径1
1 B# w; w! v' ]5 u# c) c8 a
da1=d1+2*ha1*cos(δ1)3 E6 r) L* j8 j& C8 S4 N
大端齿顶圆直径2
8 k# T$ |' [; @' o7 q
da2=d2+2*ha2*cos(δ2)
. Y- x4 U+ X; H/ }6 J" ]
冠顶距1+ Q& s: {8 E, {0 h
Aa1=R*cos(δ1)-ha1*sin(δ1)5 Y" H. X% `- X) O
冠顶距2
# ]8 l- D  x2 i  [
Aa2=R*cos(δ2)-ha2*sin(δ2)1 @8 O2 Z% Q4 `& x3 ~
齿根角1' f3 v' n3 h$ W( \6 f' n
θf1=atan(hf1/R)9 b  M  J6 H2 z
齿根角24 Q' o8 C' g" h
θf2=atan(hf2/R)5 Q; d  a& g  l) g' P, ~  l$ e
齿顶角1
) y, ~8 M9 i# x8 e& g8 H  a" \
θa1=θf2
! X+ R$ b9 L  A! m! r8 c
齿顶角2
  U0 I; b6 J& H% \* ~* |: f
θa2=θf1
" Z7 g2 l2 g0 S' _
面锥角1  U1 B& O* x! p& r' }0 m1 u" U  w
δa1=δ1+θa1
5 W, N& U% l. d/ f9 [) F. i2 u
面锥角2
; ?, n0 A  ?* [' ^7 e) s6 E; s
δa2=δ2+θa2
, @8 R+ w+ P6 w% D# `: P
根锥角17 F6 ]# E4 `( U. }
δf1=δ1-θf13 T; \4 m0 |/ j% d. b& ^/ ]
根锥角2
. c% Y1 I  K$ L) i' J
δf2=δ2-θf21 z, Z  i% o, k6 D: v
/ @1 X, [- W6 K. f3 v/ [: b5 |
图 1 自定义的中间变量.jpg
0 z4 {1 J$ p: u' L7 ~6 A$ i
1 自定义的中间变量(等顶隙收缩齿)

+ l1 S' w7 g7 j7 e二、操作步骤
1 p- K* p/ ~! i2 A0 J* o  \7 y(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。
# z1 M! q+ K- A 图 2 绘制基本图形.jpg   v, q) Z9 d2 p) X  D. j, C$ g

( i% ^0 D" r' J" m: D  d. k3 E
% X8 U  F1 y- N) y5 m 2 绘制基本图形) L# ~) I! a6 F" C1 U
(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。4 t* @# Q# p7 ~1 U
图 3 指定变量名称.jpg
" {3 Y1 B8 ]$ x! X$ f
# r& {: `6 l9 z% f- z
- E' q( d2 U  }, ?3 a$ } 3 指定变量名称  _. L9 j* Y) J8 u' Q* ?
上图中各变量释义如下;
! }9 b# ^9 q' s 2 变量名释义
( d+ |+ H' e4 @3 X) d5 {. F
z12 F( G) m8 ]  m; j1 o
行星齿轮齿数
; b1 ^$ g5 t; M, y+ y3 m* c
z2' ]8 N' E+ s! G3 h
半轴齿轮齿数  L' e( b- {9 V) f1 J/ B
m
4 J8 x8 c0 `" m. Y
齿轮模数4 L2 K+ Z  {2 E4 e/ W0 p
D17 t4 |5 U5 l) E; `# C
行星齿轮内孔
, ]" G4 d/ ~; r- B+ T) o
SR: f( R6 D, V) J) L
行星齿轮球面半径(等于安装距)  k3 d8 s  s: j; V
D23 g7 G0 u* M& i+ C3 m
半轴齿轮内孔
6 U( G4 d: ?  L! t5 t3 x' S' E
D3
1 E& H4 Z% l* K/ z/ S) k0 N# ~- z
半轴齿轮轴颈直径& m; T- `# P! `8 k' M0 L/ c2 c
L1
* S- O1 v, `4 _5 z
半轴齿轮安装距7 d" ?. I1 A) p, m: u4 I) S
L2# {! a% L8 I4 y1 H7 `, r, r
半轴齿轮总长2 u( i# X6 E6 M9 f) S3 N
+ _9 R/ A6 C+ r# G2 [
* _! I/ s0 i2 E6 R4 w+ q9 Q

2 j( H/ i9 q+ S& M9 {

0 o* l0 o% E: c- x4 s% c$ V, i+ }+ O- `' C1 B
' F" l) ?$ R- T0 r3 ~. R

8 Q% j# t  e- P$ j9 X9 G

( ?1 V: A. p4 T  W
9 E' K/ f1 i) U5 |0 l% H5 c

3 x! [4 Y: Y/ ^5 M
( {  W/ V+ \& y, E& `5 R' Y' w& S
. j3 _# B7 C& o6 _5 Y4 d$ I

( }8 t6 Q4 C8 g. V) U( d3 x
; M* A8 K! R8 S# e$ B; n. F
" d+ G8 |* Z  q. Q) J# P

, r7 V$ e+ ?, {& S9 U
4 S9 Z0 @$ B: P4 D* _; Z# x# |' Y* v$ Y. `
) f- e+ q+ \: f( k6 v
(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)。/ J6 W. M( U. b3 ?2 u0 T" n* b% x
图 4 元素属性定义对话框.jpg 1 z' a+ G. O% o# _& f
! j5 R$ i, v( s
: P# |- O& y" G
4 元素属性定义对话框
/ `& K6 C9 x1 G: F% h2 V7 q. p1 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
' t0 b- I" t2 c9 p" c( J" d
' t% M& X) S$ r5 G" { 5定义中间变量
0 |9 y7 u: m) r8 w. O) J) I) ^(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)。
1 Y* k) `3 `# {; B 图 6 定义各元素的起、终点及条件.jpg
* u/ f+ `% C7 V6 y2 g4 C
  M3 p$ o9 @  h5 v/ i" A4 \3 t" Z
1 I! j* z7 R' e6 q+ ^0 Y 6 定义各元素的起、终点及条件
) i8 ?6 J, t5 H2 H; }9 s; F& M& A) 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)。9 j) T9 o- g2 C/ \1 E. L7 n9 N9 C
图 7变量属性定义.jpg 4 ]) R7 E1 T- |
& ^% J3 P7 z9 z' ~4 x

1 l/ y0 s+ M3 y" |7 z8 i* @4 V! I 7变量属性定义; D9 r0 }  ~/ P- P4 o* I; ~
(7)单击“下一步”按钮,进入“图符入库”对话框(如图8)$ u" r3 p* f4 s/ L8 U6 M; g# \
图 8 图符入库对话框.jpg
6 n% b; g) s  }( [, E( A7 B  \+ D% P! ]
+ R1 Z, h$ m8 O( J" m9 F8 {
8 图符入库对话框
  O; D* N9 R+ s6 b(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)。
' m6 P& J+ X+ T 图 9 数据录入对话框.jpg
- R4 l' ?' [' Y
  u: M# z+ c- E4 I2 K7 t" j3 V# p/ a2 Z
9 数据录入对话框
* a6 h5 y  L/ M; k(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)。) Y+ U' k& u  P6 G6 R' L) r2 y+ e
图 10图符入库.jpg 1 T+ {  o9 V9 q8 u5 ?
3 Q# ?- t8 T+ N

. W% f2 m( v: m2 n; k0 o0 {* `* G 10图符入库$ R2 K9 k9 x2 Q6 m2 x
三、结束语
% [7 o  A3 X2 }. W0 ]: n, B+ v# q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。9 I. K2 T0 f$ Z4 u8 ], Z
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 _2 K) C+ z0 b/ C3 n# d! f, n* k
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。
4 \9 a( P: M5 b0 E$ l8 j0 ]: K
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. L/ H- W) B0 Y6 `5 E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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