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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
2 l" L3 @6 p# W3 J
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
8 e; M- [5 M7 J8 w& H- i9 ~8 b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。! I8 a6 _# ~1 W" v" v/ h/ N* K
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:
5 w) f% S; W7 r9 T7 x3 O( G% A9 X一、1 i8 A( a: a. q; p* q- c
设计思路
: O5 I) R  s- z2 P  {( T0 z$ n: {& _
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。5 f7 b9 L; K: M) T
1
' @! ^* ]- S3 K$ [% h
中间变量中的基本公式(等顶隙收缩齿)
) \+ L. ^1 Q1 d* _  @
速比
$ Y; R/ X- s% |: d* ]8 b
u=z2/z1' U2 G" E6 A  \. W
高变位系数
) {3 o$ i3 u# E, E! Z  O
x=0.37*(1-1/u^2)$ U0 D& X* ?  d# g# d
分度锥角1  K1 m( z9 t. W9 c, N2 g/ L5 i1 C6 `
δ1=atan(z1/z2)2 ~0 |' K. q1 g5 N; t! y
分度锥角2
8 _/ K, g# m, w
δ2=atan(z2/z1)
8 ~1 l) L% E/ l1 L0 [; P
分度圆直径1
- K9 n3 b: Q4 q. P$ e+ e6 c: `( i
d1=m*z1, [" w. i5 A" c
分度圆直径2
: I* W! k0 H* y9 N( ]7 s% {
d2=m*z2
$ w8 Y0 H1 B, d3 h; J2 _+ `, n
大端锥距
5 A4 c; }* H* f7 T1 s3 a
R=0.5*d2/sin(δ2)
$ g4 K! m. T2 p: A  `5 K
齿面宽取整
% ^7 u! k  j8 l5 T# N. C
B=floor(0.3*R)
: s4 v( M( |! ?* p' t1 C4 L  {
大端齿顶高1* N# h  g" g% }4 i
ha1=m*(0.8+x)
( s# z: P8 M3 q+ x, Q9 {; d$ _
大端齿顶高2
8 Y6 O* E0 e9 G9 y( M
ha2=m*(0.8-x)
) s1 X2 t+ a. t) M) s" l
大端齿根高1+ p/ w# |7 p5 p; ^
hf1=m*(0.8+0.188-x)+0.0514 L& l( N5 U! L: ~1 X* U9 _/ k
大端齿根高2
6 g" i0 A( s" Y: R" ?- a
hf2=m*(0.8+0.188+x)+0.0510 ?- \- a6 Z0 E) S  c/ F
大端齿顶圆直径1
& I  t3 ^* k5 h/ h  S
da1=d1+2*ha1*cos(δ1)/ C  o4 k) B% T( U
大端齿顶圆直径2  Z6 m! c, H  K9 q& F5 N; \: G
da2=d2+2*ha2*cos(δ2)
- J6 a5 f# n: Q$ [
冠顶距1
7 A$ j" w" u& t  ]( c4 t4 J
Aa1=R*cos(δ1)-ha1*sin(δ1)
- a1 ~) z6 g+ q2 [9 t1 i$ l
冠顶距2
% B. i9 s0 P4 U! A
Aa2=R*cos(δ2)-ha2*sin(δ2)
( i( |# ]/ J; z: p# o7 K
齿根角1: j5 w& b( N" X2 A
θf1=atan(hf1/R)0 {% a/ r* |' ?4 u9 f/ E7 k
齿根角2
: e# b* S8 o8 T& B( b
θf2=atan(hf2/R)
7 |: K/ S# [" ?$ ]! h' E
齿顶角1
" x7 v2 p# |2 A9 F
θa1=θf2
2 c- `& B; Z+ }- p9 T6 Y: H
齿顶角28 j. J6 K; Q9 N- x! i
θa2=θf12 ~* }1 q9 }) z. L# o- k' R+ k* p
面锥角14 a& [% M/ q' ]  q2 q& o8 O
δa1=δ1+θa1$ ]0 [) ]. h: c' y; q+ A6 X
面锥角2( A8 {4 R+ d& l' W2 K
δa2=δ2+θa2, k8 v( i8 Q& E- U( ^/ p
根锥角1
5 q+ n2 c& W5 }7 E7 c2 I- Z
δf1=δ1-θf1
/ \3 p, Z5 ^* w" f& g) [; m
根锥角2
, a- C, m# i5 Q( v3 s& O! t2 s
δf2=δ2-θf2
  }  Z' o1 |8 C4 _; b, C; Y
' M% R/ G, I* D0 Y' ^# c
图 1 自定义的中间变量.jpg

( F* Y# `0 y3 ?7 X6 n- C+ A# w: _: U9 x
1 自定义的中间变量(等顶隙收缩齿)
1 o" u' J& P4 k* S
二、操作步骤: |8 M  v& V' C
(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。" M) s' O+ r0 O5 w1 A7 c
图 2 绘制基本图形.jpg
  b6 d+ D# ~1 b% \+ a
+ {$ o+ j+ e0 W
$ m( P: @! a& h 2 绘制基本图形
4 Z! h# h- p. `/ i& Z' b- P2 `(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。+ I& d! M4 {* J! w$ X; j1 Q# k
图 3 指定变量名称.jpg $ X/ [" s7 F1 `" a$ \% j1 E9 e
4 ]9 T' K4 G/ j# g; T
, I' u+ |' V0 q: A, F' G
3 指定变量名称- ?  B9 q" U7 Y% C
上图中各变量释义如下;
" P" U/ V6 K% @) { 2 变量名释义1 L8 C  x' H- H0 q& q. q
z1
7 S9 c5 H0 s, ]
行星齿轮齿数0 [: D) `, y( _4 ?+ p! B
z2! H9 z8 K# _$ F2 u  {
半轴齿轮齿数: G$ d; u+ e  p% w8 q- S! a* ?
m
' m, i" o$ T4 M& y# M
齿轮模数/ H0 U  i# b6 {2 T- a4 [
D1
8 O/ ]( G& `: W% H  f
行星齿轮内孔
( ~% n. @& o& {: ?" Y
SR7 ~; |3 M* e  m" @' ^3 [8 U8 o. X
行星齿轮球面半径(等于安装距)- v" f4 C8 f( D1 g$ t
D2* h9 a/ _: ~9 P; p+ R5 c: p
半轴齿轮内孔
2 P" T9 a% o; H+ r$ d8 h
D32 y8 p% X# }% @" v+ L: v
半轴齿轮轴颈直径
5 j! }) w5 J5 O' Q% w
L1$ T0 v# ]4 |* X' ]( o
半轴齿轮安装距
8 G$ E) h! M4 H/ G# A. T+ V* ^$ p( V
L2
; Y, _! F  C! ?) f- C/ k
半轴齿轮总长, U7 R) D4 w7 @0 W, [! O# Z& Y
8 D( z  B3 O- Z/ \  D

: d8 B$ p- T9 Q8 X
9 Y8 {7 S* ~- z7 ?4 H
/ N; m9 T" O8 T2 L- _
6 Q" G" X2 R/ o6 V' A
: h" q& K# U  I
6 m9 B. _; ?9 m  J; D% B; X: z
2 [$ g- c" \0 W( ~

+ w) Y8 V3 z# {7 S# A: P% R0 T( D
6 m3 L; Z  ~$ u& D1 N+ u  Q- _
$ A4 C. N4 g1 b: C9 y( A/ @

# ]* N* D3 E$ O
) o, a5 P, j: b& l5 {0 q
. w: f) d: h6 Y& X1 Q) \: s

# y3 K3 U( ?3 v5 J1 d! V# K

, Q3 C6 ~1 E9 c) ?- f& H/ ?9 d3 i; m, H, _. J) f6 s
" K- ?  T9 y  _# R; D. N7 m5 s
(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)。
0 H( l8 m3 T" X( i, ~, r 图 4 元素属性定义对话框.jpg
! ^' a, r/ @6 l: I" J9 b5 X; g5 l; s  I

3 L2 b/ w# Z0 i: K$ I 4 元素属性定义对话框* C) {3 z9 U: r# K
(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 9 ~& b" ?% T0 I, u9 X0 G8 I

- y; N% |0 |+ `& M' e, c9 h' M3 |0 L 5定义中间变量
6 }0 _# y$ R/ |, r; v(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)。
  u  }( A" @/ O" k 图 6 定义各元素的起、终点及条件.jpg . u% s* u. y+ a2 V3 x  _, ^

3 E4 c' k, W7 j0 @8 ?: g4 X5 W8 U2 z$ Q  T
6 定义各元素的起、终点及条件
: T* n6 y* E- k0 @$ Z( b(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)。
( E3 O, `9 c- w8 e7 J. a 图 7变量属性定义.jpg
) h3 B5 y, S" E7 p0 E8 x' N
+ Z% u( g: _* ~" x+ W* h4 C! q! c9 ~" u5 Y9 V9 z
7变量属性定义
8 [. N, X1 R$ ](7)单击“下一步”按钮,进入“图符入库”对话框(如图8)+ R5 i; K) K( I5 P9 a8 `5 h
图 8 图符入库对话框.jpg
7 I3 \) C5 e: W# H6 I2 C1 |" Q4 S8 q' T8 N. \
5 S  E+ w' x2 `) ~
8 图符入库对话框
) K1 t6 M4 O& u# o) w$ 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)。9 Z: ?0 P: J/ z3 N
图 9 数据录入对话框.jpg ) E0 g4 n& B& K4 D6 \

' V9 `  }4 q: r" z! F! }% z+ i5 B8 Q2 ^+ w! k7 u6 O, a
9 数据录入对话框! w' z8 ?' R, 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)。8 N; ]% F  j5 U; G3 X, ]
图 10图符入库.jpg
. G; c/ O4 Y4 ?6 x3 ]& e
1 ]6 S, Q3 ^0 b; w  B3 ], i0 C5 x# q$ f& q0 w
10图符入库
+ {8 A+ @2 x) T# L9 f8 ]2 k三、结束语
. l1 q, K0 v! P, o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。
, u5 g7 E" r) I5 ^( f: }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。/ i9 \! {# W% ]: t# G+ x7 [; T) @
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。
+ B/ }  v# `  K! e5 j
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
% j, a, w, D- d& @; {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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