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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 {3 E9 }; l# R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
  a3 D" e# w! z: H0 A  e2 ?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。. N& ?7 H; r. M1 L
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:' c) x8 ?+ G; e3 H9 H6 R5 M( }
一、4 G' t& M% ]$ i- _
设计思路

4 x: @8 n1 c, C" ?  t9 f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。/ o) o! x+ d5 v* X# J- [
1
$ p1 F0 a) S( ]% Z( j+ D8 x
中间变量中的基本公式(等顶隙收缩齿)
: M7 K! ^; f0 M
速比
: R0 H" u1 S# w% P
u=z2/z1* \7 k/ {' s; V8 T* [, Y9 s
高变位系数7 X% R7 t5 H: L4 b1 z
x=0.37*(1-1/u^2)* g: ?( d9 O9 K& X! `. Y9 @
分度锥角1& P. m+ Q" G+ G7 y5 _& K- E) [7 L
δ1=atan(z1/z2)) ]7 X: Q4 T5 [7 |
分度锥角2
! W2 }. S/ J7 C0 M* V
δ2=atan(z2/z1)" O6 \4 c$ ~" v5 h$ O
分度圆直径1
: L9 v) V7 ~- t' H
d1=m*z1
% ^% A0 b' M- x& V  A) I
分度圆直径2' g( A5 \5 S  [
d2=m*z2
3 x( N  H" o) }; A3 @5 _
大端锥距
( M/ G) o, ?7 w- V- T, D; L
R=0.5*d2/sin(δ2)
4 x! F" S' G  A+ F: g
齿面宽取整
% R1 ]6 P% c; n+ i9 K5 e! Z4 H; I
B=floor(0.3*R)
- E/ I4 J/ [$ S. E/ K" d4 o$ T) p( L
大端齿顶高1  m; F. z8 r, o9 o  \
ha1=m*(0.8+x)
% m* ?- z/ u0 m/ ?% z. d9 L6 A
大端齿顶高2
7 U3 \8 M0 [8 ^1 l* P1 a
ha2=m*(0.8-x)
$ D3 A% W$ @' K$ Y/ c+ r2 T9 u) ]
大端齿根高1$ B* c- O6 o/ Y' L7 k  D
hf1=m*(0.8+0.188-x)+0.051+ z: l' N' q7 d* J5 i
大端齿根高2  \& h- w# i3 \& _3 p
hf2=m*(0.8+0.188+x)+0.051
: S+ n# }- k  {& _1 n9 r' @6 K( h/ w* Y
大端齿顶圆直径1& ?4 j7 R: F/ g/ M, Y
da1=d1+2*ha1*cos(δ1)
' ~, B" Y, f% v& v1 v
大端齿顶圆直径2
; E4 i7 l3 d+ |7 s8 K
da2=d2+2*ha2*cos(δ2)
# J  f6 Z4 {9 K7 P5 I4 p* a
冠顶距1
3 M  i( o! u, Z0 _
Aa1=R*cos(δ1)-ha1*sin(δ1)3 l* E+ i2 X7 o* ]. R8 ~
冠顶距2; j" A2 ^% J- N9 @; j/ T4 y
Aa2=R*cos(δ2)-ha2*sin(δ2)3 Q9 ~; K* K9 U& [! m+ o
齿根角1  ~9 b' O* H! r' V, d0 d  V
θf1=atan(hf1/R)
# J; e, C: Q& x$ `6 i, H7 L9 n) t  Q
齿根角22 {7 e/ E2 O& G( Q; C
θf2=atan(hf2/R)
2 }! E; X5 y' g: c. [
齿顶角1
( k' ^" u2 k0 m3 p5 u
θa1=θf2
0 b7 o0 Q! B% F& {3 [+ S1 z
齿顶角2+ y& y/ l0 j0 ~
θa2=θf17 ]7 b$ h5 Y  v3 m
面锥角1
0 Z, g# C1 K3 n5 _
δa1=δ1+θa12 {! E2 W: E- u" s6 i
面锥角23 J* T; j4 r8 u. u% a3 Q
δa2=δ2+θa28 ]1 |3 c2 T$ X9 a1 Q
根锥角14 [' v; b# @! v6 ~
δf1=δ1-θf1
. n: O2 b" T$ \
根锥角25 a9 s& j3 \! n' |+ A/ E$ s
δf2=δ2-θf2
& N+ L4 }! k) l. T
  H' `! ]' N# ^" ]
图 1 自定义的中间变量.jpg

' k5 z! w! }# I' {6 d( r
1 自定义的中间变量(等顶隙收缩齿)
' m4 O$ J# N% ~; t7 a$ a
二、操作步骤
( l$ E) ?5 D# ~9 n(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。) q, ]& v8 v# q% h- T1 i8 i
图 2 绘制基本图形.jpg 4 _8 n& s4 g; Y. k+ D  C. n

, N; f2 o" v1 e7 Q
& |% Q$ ?, U! G* h, t 2 绘制基本图形/ ^+ j; ]& |- W) D! 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。
/ A: \9 Z2 m0 [  I9 S8 `3 S 图 3 指定变量名称.jpg ) N* G2 w5 _& r+ K! _$ O8 S
. F0 c4 X1 r  S% ^0 o. M

  c9 d4 e6 e5 e' ~. E0 x 3 指定变量名称! y3 |& ?2 b  m+ @
上图中各变量释义如下;1 a1 ]) c$ Y7 C# E- s( v
2 变量名释义
- L; o5 ?1 X3 M8 {/ h
z1
% k! R- p9 g1 j6 @0 I0 v
行星齿轮齿数
& h+ ?5 Q- L# {# R1 Z  n
z29 L% M; g; z6 X- `% t9 J
半轴齿轮齿数
+ f3 l* l) Y( ?& b/ {
m0 d  |3 j$ h* i- o- r
齿轮模数2 a% W! n/ J5 a7 }0 ^
D1
9 R3 z* D) Q5 o# U3 ^
行星齿轮内孔
* P9 Z$ T. M" Y  m* z' W1 @8 a
SR/ w5 N% ?; e( D# q
行星齿轮球面半径(等于安装距)
9 \( U1 g0 w4 ^) p+ L9 A) i& n
D2
  q+ D8 R2 R& X$ s# F7 I, M
半轴齿轮内孔
) B+ n; i3 v1 O4 _" u0 @8 n7 e3 Z/ a, _
D3
" S4 N# e/ _7 {8 C3 @* C& j9 c
半轴齿轮轴颈直径
, u, W* N' E$ ?6 n7 [" r2 n5 M" X
L1# I5 C5 m) S# D8 x9 S4 O
半轴齿轮安装距$ ^. f- T+ k, T1 L
L2
5 s/ [+ y: Z+ \4 a, O0 P- i
半轴齿轮总长+ A, o  ~) Q1 ^" x! m7 n- q

; ~/ Z1 \) y9 g1 w

) _/ h9 p; q# w9 W
4 L8 O% c" [; J3 G' ~/ p. X

( g& W3 R# N- b0 O* [
% P+ _5 N: ^% U" r- z% Q
6 P% o! U; V+ B- J

% l: K* s; k: Z
$ d8 s+ ]  m" G7 P

, n) u: O3 i/ v; L+ Z0 w) _5 _7 L

# k, B& z8 J# ]8 ~; C4 Y; ?, W/ H+ W
! B8 s5 A4 m4 l6 g6 j+ ?* T

; \4 q- d* K: z! f# J' ^

7 }0 H# u( o2 t& x! x& r' n
  D) W  s( p- {  B! h

9 ], l7 M: A- s$ P
8 F( D9 {) e/ z/ |* P- s/ I
! Q, O% o4 N2 M- z) U% u6 z  r
(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 u; H; D0 G. w9 N 图 4 元素属性定义对话框.jpg 6 N, k: E! y* v) r6 |" N9 k
/ Q% Y; h% |  L" c' ^

: E. g1 ~4 `1 `$ ]2 u 4 元素属性定义对话框
8 K' J7 x$ Y' ~( d8 \5 n1 E3 s(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
" [2 l3 h- Z" d/ q. k( E8 u# j6 z  a+ k  \4 l* Z2 w
5定义中间变量  i" g$ w4 \% j  e8 L: M$ J
(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 P: a! S; V$ G* G- K9 Z
图 6 定义各元素的起、终点及条件.jpg - a( q3 G# ^0 b3 x) }

( g0 ^# e  b  k8 v; F4 `5 f" X5 d) L
2 \; X) P5 ^! n3 ] 6 定义各元素的起、终点及条件3 S2 n* @- g- y( Y/ C9 q6 Y5 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)。
! {0 K  Q, O3 h( |3 `& C 图 7变量属性定义.jpg
: J9 l! R0 b3 k6 O4 K4 L/ H3 G
6 v. M2 e1 w/ d9 _+ L' y7 ~, P( o) @( O
7变量属性定义  V% h+ z. I2 w7 r' u4 O" L* `
(7)单击“下一步”按钮,进入“图符入库”对话框(如图8)% G7 q$ G( r: c
图 8 图符入库对话框.jpg 5 \& _9 K* P! [# \1 f

% [% P/ R( m, |: f! F- |# Y% H( H( c& B: Z# b! n- I' P
8 图符入库对话框; i) o% |3 d+ |  {+ f$ d; j, H1 ?
(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)。% i" T3 ^+ ?, ~2 O
图 9 数据录入对话框.jpg
4 o- G  M3 O9 [; ?4 X' `# ?+ ]( V6 I' I, X9 U" u/ C
! @. L6 |- M6 W  V9 g
9 数据录入对话框5 P5 t3 X) D, L, @  w! |
(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)。! u3 ]& O4 ~1 Y; e: O" a' T# N
图 10图符入库.jpg 7 K; m/ B7 M/ W- A6 n

  Q" U: V& F% ~" ~# z7 t6 d# y3 ^$ E* N$ |( ^$ }
10图符入库# z7 f6 y5 S( Y4 r
三、结束语
( h6 m9 {8 L. d- H  o) L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。' Z1 v0 }) `; L; R' Y3 W
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。
+ T: R: e) M: R 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。% U# u: p& o4 R( b
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8 J! }* A/ H( n% |5 \
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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