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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

3 ^8 L" ]' 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5 B( c. a9 ]2 p3 T/ N+ r- F
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。$ R* ?6 o  p/ L9 k( P* w
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:
$ H# h# J" J0 f/ `% O' k3 x一、. }# I' y6 W. N9 D" K3 p/ f, h
设计思路

: U( h& P6 y% D* q5 r' t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。' {: n; k% g0 T- ]! ?$ u
1
$ ?+ k: |6 L7 M5 Y
中间变量中的基本公式(等顶隙收缩齿)
1 m# g5 E, l8 x
速比$ w- o& c( K: D) ?
u=z2/z1
. l2 a5 T6 T+ |0 D2 p
高变位系数
# W7 t. h3 f% e) X
x=0.37*(1-1/u^2)
+ m# w! F/ p( e& d2 _
分度锥角15 w+ }! n( p! ]) p) f! ]+ D7 T# B
δ1=atan(z1/z2): U! c! r8 K. E  i& g8 j3 x; U$ k1 l
分度锥角2  J: ~- a5 ]( `) R
δ2=atan(z2/z1)
6 f$ {* J* l7 t$ E4 A9 t
分度圆直径1/ w  P+ c% \( F. N/ `' G
d1=m*z1
, {; x+ `+ l& A5 x5 V# V( e! U% O
分度圆直径26 W+ i0 a1 i: g. z" V$ a$ i
d2=m*z2; h2 A+ j2 J: N
大端锥距: |) I! y9 O9 z
R=0.5*d2/sin(δ2)6 |# m: F0 ^7 K1 P4 x% u# \
齿面宽取整
3 s( c( {: x* H
B=floor(0.3*R)
" P& s3 d" L9 F$ e; |
大端齿顶高1
2 J9 h3 P, C( o' _$ w
ha1=m*(0.8+x)  ]5 m- e7 N1 B0 Z3 z
大端齿顶高2) Z* m- R4 |$ e7 h
ha2=m*(0.8-x)
$ |, G6 `9 n8 s6 n8 {8 d0 ~. ]  f
大端齿根高1# b& I3 }" y, W1 w
hf1=m*(0.8+0.188-x)+0.051
- j) Y/ |; x  a
大端齿根高2! b0 G4 ]/ |' ]6 F4 }' u
hf2=m*(0.8+0.188+x)+0.051; y: _8 D) o+ \
大端齿顶圆直径1
3 I1 y; m9 P7 R: R1 M" F# @
da1=d1+2*ha1*cos(δ1)1 d3 |% [2 t  z; l- X+ ]5 L9 {: q
大端齿顶圆直径2, l( t. J# L" |
da2=d2+2*ha2*cos(δ2)7 H# B5 w- K1 I5 o4 _) z
冠顶距1; R5 P6 e/ B; O9 J
Aa1=R*cos(δ1)-ha1*sin(δ1)! S3 R( I" u  @1 a; R6 J
冠顶距2- ]8 `% R9 H- |/ Y4 J1 k, k
Aa2=R*cos(δ2)-ha2*sin(δ2)% z, Y# a, W3 O( K- y
齿根角17 t# V/ _  W8 `0 Q0 X
θf1=atan(hf1/R)  Y: }! }2 ^- M, F7 s5 _6 U
齿根角2
1 J# z; ~3 h& A4 Z$ D' `
θf2=atan(hf2/R)
3 s& G) l3 r% w0 E* s+ P
齿顶角1
/ d# ]2 C! B2 G$ q# [. V
θa1=θf2
" ^9 u+ \5 \1 ^. j" Y
齿顶角2
! M" s8 Z" o$ A
θa2=θf1
+ m0 `7 C0 H# `  E! j* |
面锥角1
; T- I7 A) x9 X
δa1=δ1+θa1
+ _$ V! @- Q& E  v( x
面锥角2
' B+ w/ i7 t# g$ z- U+ t: ?
δa2=δ2+θa2
: W* U) ^  x( M! g. Z
根锥角1
. I' U& y. A3 Y( C
δf1=δ1-θf1
; a$ o. F1 S4 M( p9 Z6 E% `6 W
根锥角2
8 I  Q, X5 E0 I) f
δf2=δ2-θf2
' q# P7 k/ d% J0 d; e
6 ]& f$ |6 J+ [% x: H/ G  ~
图 1 自定义的中间变量.jpg
: n/ q! ~# U# y1 _  D2 q9 i$ d# D% ]
1 自定义的中间变量(等顶隙收缩齿)
) W' j* \- B+ b
二、操作步骤
9 T( z1 B: e" I; ^! h8 }(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。
3 a7 S6 L8 B, F- _, C) S5 c8 H( ?% j 图 2 绘制基本图形.jpg 1 b+ v+ M5 V2 z

7 q( O( h# D0 d9 b1 Z& _6 {
2 V. Z" u4 m2 J& L; H3 | 2 绘制基本图形
* ^& T! n4 @7 e( n  J( g9 G/ o(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。# v8 w* j: {$ I, q  M
图 3 指定变量名称.jpg
1 E; t+ H3 p/ Z) |' Z5 {2 A, L# H7 _5 u0 C+ w

, Q3 \+ T+ w+ `7 P 3 指定变量名称
1 c# r2 _8 a+ e# ]上图中各变量释义如下;
* o; y( w2 ?' r6 Q) N8 N6 e( E 2 变量名释义4 ~# G. z% \( b& w
z1+ `0 k# r% W. c# q9 k$ }4 @
行星齿轮齿数
6 x* Q, W( c" \4 t4 r4 s- Y
z2, M+ J1 o0 s; m
半轴齿轮齿数
4 C' D' `: j& E$ L# F4 l, o
m
8 Q7 T. H4 }3 o% O! ?9 Q! n0 ?6 B( }
齿轮模数
. i, d: M+ z  C& C
D1
9 W9 j1 m. p9 a( Y$ a! V- V
行星齿轮内孔
# z4 Y& R& k- _5 q/ g- B
SR
3 k8 h& J. A: k+ f$ J0 ?/ h
行星齿轮球面半径(等于安装距)
3 S- g# r$ ?; g6 ^
D2& G0 w# p% u! C5 c
半轴齿轮内孔  a4 Y* k3 c) e& {' x3 _; ~
D3
' U: D* S$ p  b* V" E$ M
半轴齿轮轴颈直径
6 b+ H& ]* r! }
L1: o2 D: U' t* U: i4 X
半轴齿轮安装距" t! Y# w! C) n( U# e$ x, o5 m
L2
! {2 ]9 g9 R& y% }9 h2 J
半轴齿轮总长
! x1 E. |% @( V9 z

6 i& t1 G6 A5 B3 p. ^
: I" I8 u: @# P" p- u# Y( k
' u2 h6 e1 V9 G- {6 ?, o

0 F' U- d; W" \/ i% I
# |9 c$ N& Y# |3 {# d' n! z
0 U9 N4 @* h& i
# M, j, g0 R8 M' x0 J, `1 T8 h5 x7 r' L1 b) w
8 q4 o' \* @' d6 ~" k

0 S1 m# y2 P6 {

5 b3 o. U# S& c7 {. T
5 z$ }% p/ n7 U- @

" y8 Z5 T. N1 [6 i
% L& X+ {3 B6 A& ?* Y, X; T

3 s: g" H/ d+ M" N
6 w# d9 x* p, n: Z
7 q6 @7 b$ q) k- q! h
7 x- B# s, M" z3 i
  I- {4 u! C4 L# ?( g* @
(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)。
6 L% ^% y( j) [7 m3 ?" C( E1 a3 t7 V 图 4 元素属性定义对话框.jpg
% p5 i, |* w( t& o& T) }; H: F
, o" _$ g4 f# R" ?% s
2 `' Y1 j- ^9 l; N1 |2 y 4 元素属性定义对话框2 q) x+ m: W7 v8 `( Y8 Y
(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   K/ ?/ e+ D) x2 o; v+ S

. b; b! N' E& ^ 5定义中间变量
6 {" |$ Z9 k) _/ K: G1 ^(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)。4 w! F. K$ @$ `2 }! P. P* F
图 6 定义各元素的起、终点及条件.jpg ' y( _" ?/ J$ G; g  B1 F- Z

2 R- z  ^; Y" w! J/ c  |
( J6 B' |$ M. D 6 定义各元素的起、终点及条件
% `/ ]! u% g3 E/ Q(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 w: {2 O1 m( @$ X# G8 z
图 7变量属性定义.jpg
/ c4 `- i. {3 a
$ t& g  t/ o6 O1 }+ B2 Y; l6 F; S4 E' V$ \
7变量属性定义: g3 k) Q7 Z& h5 S3 H2 F7 N
(7)单击“下一步”按钮,进入“图符入库”对话框(如图8); C4 a0 ]) B% A: D
图 8 图符入库对话框.jpg
1 H" [  D; ]( z7 K% T# `
0 H6 O1 j/ p  G: j' T) r! X3 |
" ~' i+ C- @1 m' K6 I# ` 8 图符入库对话框: Q0 x+ b) q( ?& j" h+ R+ [" T
(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)。" T4 n, ^% J3 d" h. A( I" d0 B. ^
图 9 数据录入对话框.jpg
; Z% x, J0 {/ U# }- ~6 z& F$ d5 E1 v" K9 y/ E

# j( o  e! Z$ \3 V! |5 J1 c# L 9 数据录入对话框& a' D- m, l; X" I# F  J* d: P
(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)。* i7 I- L; \. B% {
图 10图符入库.jpg
- L$ n4 I, \- S$ n8 t8 p7 Y! N- j8 y3 B0 M4 _' u

$ O6 I4 L: \  H9 l 10图符入库4 v+ V& `( |- G7 ?$ N1 I+ ~, I
三、结束语
% W5 O5 t8 v1 u5 M6 ]% R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。
1 C, j0 J; u* L0 u' y* v- S/ }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。
/ N, w) ^" I) M1 H5 ^9 ` 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。* H* Q+ w4 ~) J) a' O' Z+ A: i
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+ M. c2 F# W6 i' E% Z% C; Y/ v
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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