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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" F* _2 T/ H$ m8 V( S3 v' b
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* f6 W) b( \: P8 P& G0 ?
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。" G+ _  C2 ?! t6 C) e
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:" [$ m6 W( ]5 I/ i8 c9 t! s
一、  d! F3 Z# s# w6 N2 i0 Z: @
设计思路
5 Z  l" D' T7 ^! `: Z
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。1 j, ]4 o& X, p" h
1
- O& ^" y' W! w; J
中间变量中的基本公式(等顶隙收缩齿)

1 ~2 k3 x8 B! w* w5 \$ {6 B+ U2 Z
速比
7 x" o* M# V, K! t
u=z2/z1# x9 ?' r4 }" ~" W  K* b: y8 S
高变位系数4 A; Z8 }2 x9 O/ w
x=0.37*(1-1/u^2)
% ?0 g( d5 @0 S- `
分度锥角1% v, q' N3 L) D! N
δ1=atan(z1/z2)
) B# ]4 I% R4 _5 a! l: W
分度锥角2) [" u: |  g% X! F3 W+ s( k
δ2=atan(z2/z1)5 D! A  D2 P6 m6 h/ |8 I+ i0 o
分度圆直径1
, t: R" z* d  R& d
d1=m*z18 i( i; K0 S4 G2 [( |) |
分度圆直径2
2 l+ t. q* d1 L
d2=m*z2, L5 ~1 E6 I  Q; u5 i" }6 q
大端锥距) x3 |" |( o& ]  r# i
R=0.5*d2/sin(δ2)
1 }7 P0 s4 q  B' j1 H0 X/ I  ~
齿面宽取整4 A  ~; J" x6 ~+ f( M
B=floor(0.3*R)
3 t+ d. r6 |4 x/ V/ m8 L5 G
大端齿顶高1
9 a; M6 k& T1 i  E8 s
ha1=m*(0.8+x)
2 ~7 s* y; O& s% m1 n- r  g
大端齿顶高2' {# `2 X. X8 W( Y7 A
ha2=m*(0.8-x)
! ]2 b5 C1 A6 q! s3 g; M' A
大端齿根高1, t- M! f1 w5 K- p( g# Q  _
hf1=m*(0.8+0.188-x)+0.051
' t, u  l2 R9 u) ^; Y- N, J
大端齿根高27 b6 \/ E# ?# D- r& L! i3 R, V0 I
hf2=m*(0.8+0.188+x)+0.051( `7 ^* [! A5 T: g' M2 q
大端齿顶圆直径1
: o, v# q4 P0 A$ u# `/ `
da1=d1+2*ha1*cos(δ1)5 u/ @7 @7 P- ?6 c+ h" ]5 b
大端齿顶圆直径2* X0 f/ P: U' z1 H
da2=d2+2*ha2*cos(δ2)
/ F4 ]* R* P& X5 r; s$ J! Q
冠顶距1
2 [: i) `% W& U8 j" u% N, }
Aa1=R*cos(δ1)-ha1*sin(δ1)
; g; r' B6 O& D* P
冠顶距2
( I+ K, v5 w, k$ |  }
Aa2=R*cos(δ2)-ha2*sin(δ2)
% @! z5 q) Q5 B+ R/ s
齿根角1
5 K7 t& j' V  M, f; J8 _  S1 G% _
θf1=atan(hf1/R)
: O3 x8 Z0 |2 x- ?) N& H
齿根角21 Z, j* h  V8 V4 E( w
θf2=atan(hf2/R)" f- y7 h; S- s7 [& S
齿顶角1+ @/ |- w! S9 ?: u9 W
θa1=θf2
9 L2 N# b+ P" B5 X
齿顶角2
$ Y+ Q2 m4 m3 O
θa2=θf1
. f  t5 H# K: V4 c
面锥角14 \  k2 @6 [  Y# l! O
δa1=δ1+θa1+ Q6 H: p9 w  g% K  h% w" J7 a
面锥角2
' K1 ~2 I' Y/ W2 E1 v. ], ]! w
δa2=δ2+θa2" E8 q! J8 b9 \0 k  V& m
根锥角1
3 k; }: @* v1 N6 \
δf1=δ1-θf1+ C  u1 q$ t' N, x( f
根锥角2" U9 ]- q  l- E! \  c
δf2=δ2-θf2
  a% Y' O) L$ ~# y  d' p! v  c+ F
! |. s1 o* d% {& |- O) N
图 1 自定义的中间变量.jpg

4 r, ^4 _) x& |1 E! k6 M8 `+ Z$ y
1 自定义的中间变量(等顶隙收缩齿)
$ j7 s1 X9 P1 I) [
二、操作步骤) V/ f' a7 G0 d4 {/ l
(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。
2 ]: r0 {; z! b& C+ F- u$ C! r 图 2 绘制基本图形.jpg
& w: v- m. E3 b5 I0 R& Y0 q2 ~& Z* u7 r2 \$ H7 t7 \; Z+ M; s6 L- @
- G& c+ I/ y1 _8 W& @/ [% g
2 绘制基本图形' t8 ~9 k. i' v1 T9 q5 {1 f+ J4 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。
- f! c2 }! v9 x# ?* o 图 3 指定变量名称.jpg
  M  {/ w2 x6 N2 b5 p/ f" q
6 w! C/ k; C" e8 J9 H& [+ Z$ z. K3 I
3 指定变量名称8 J6 |) d# H  o2 J( m0 k: Q5 J/ E, q. G9 d
上图中各变量释义如下;
( F! y! i; t  ^# }( _ 2 变量名释义
+ f+ ^3 E, Y# E& a3 Y5 O
z1
) _8 E6 H# B, q! @$ e& X. ^; B
行星齿轮齿数& H% t. A* ?. I2 T
z2$ K3 f9 l, s4 j
半轴齿轮齿数
$ j- n1 Y5 x' s% ~; b
m
( U! V/ `  i* J4 |9 W
齿轮模数
% k8 D. i9 O4 g! z3 Y0 H3 {
D1
+ r, e; @* h9 t# s/ Z
行星齿轮内孔
6 B& }$ ?$ ]) Q. y4 M* X
SR5 y. Y$ J  a+ S5 y" v3 G
行星齿轮球面半径(等于安装距)
! x3 H  Z0 l, a6 i; e/ n  [$ r3 [
D2
/ O, s. @& N2 I
半轴齿轮内孔
7 V* f% L$ q# ~4 ?9 c3 T
D32 {  \: I6 s  |8 J9 n8 {
半轴齿轮轴颈直径
( @, b- L# d2 G$ @' y
L1
6 J( `3 f, O0 k1 X
半轴齿轮安装距
; R) g' w5 r) u' N- x; g( v
L2$ ]% y" E0 d% S) Q: m, H
半轴齿轮总长. r1 f% l& }. [+ A+ B

6 b6 S2 B. S) d" O
2 F3 J  W( r& N

* e; o2 Y6 A, q8 c' Y

" O+ f  K! f+ L5 o' C, e6 c* r+ ^, H3 R, \) Z& W8 |: R* K1 D
* ~7 [4 S$ X/ n. A& J6 T3 {
) Q: ~5 o7 U# K2 @

- X7 p+ j. j. p1 w
& Y* }5 {& Z, s
# |- }& y6 L# M

7 d$ W( b  N3 O- U$ R

5 m* p6 G3 g: }, L6 v( y1 L) ~
  S3 v7 t$ `4 H% c# f' Y/ H

. [' l7 O$ d8 O! R. t  t$ J$ P
6 d/ \: T4 D) I2 |
) {% L/ f) i7 S* F9 u
2 c' g2 s0 r. H3 |

! P1 _8 Y" e; V+ j(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 W3 s( ^$ T% G 图 4 元素属性定义对话框.jpg
7 n+ c# t; M3 ?
6 [* K0 x' ?9 S3 E0 @. i! N$ s" e1 @
4 元素属性定义对话框
" V: B6 Q4 z- b! g: V5 f$ N& O(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 - S9 ~3 K7 \  n! i+ I% E

. u, k/ _- R2 a4 m% p 5定义中间变量
( e3 ?; w( \, M  \(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)。
, l2 M5 m6 L5 p; v6 [* K 图 6 定义各元素的起、终点及条件.jpg " A0 x, N4 m! i9 Q2 z) g
9 D, E- f; Q; R' c* C# ]2 o1 Z3 v! e

6 V0 i  p% _8 R. P* s6 k 6 定义各元素的起、终点及条件
% S/ Y  P' K/ y2 E(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)。! T- [: o7 \1 A7 U" F
图 7变量属性定义.jpg 5 S- E% Q+ _: O% y- Z. A

9 \. z! i8 _/ S2 W
4 g+ C0 I8 A9 P0 j! w 7变量属性定义( _& D, y0 W6 Z/ d
(7)单击“下一步”按钮,进入“图符入库”对话框(如图8)  k6 ]5 a/ u2 h* l3 N, o
图 8 图符入库对话框.jpg
- U; a/ D6 p. M9 N1 b
2 j( v  b- ]+ o' m% M, x: p
. j9 W) T! l: J; d$ p 8 图符入库对话框3 I5 _/ l5 B4 K
(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)。
4 q6 A; R- ]3 p 图 9 数据录入对话框.jpg 7 I7 h! B: O+ B/ A

2 S) d5 t  y/ W- T1 n2 p/ z% F
9 A/ d5 ]+ N0 ?. |. D 9 数据录入对话框: D+ v/ x7 a* {2 y: N8 J
(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)。$ s3 ]) u6 T# Z: A1 S+ c  j
图 10图符入库.jpg
, v4 w$ f  [/ Q6 `! o, S, a
2 v- l6 V$ \; w; T# f- U
+ _8 P9 B! m  z% {8 C 10图符入库  v- b8 I; w5 n- W; M
三、结束语3 h) @' w: J" E; {9 E
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。/ l, |# g% \) n) O) j3 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。$ U. p9 ?8 a) G
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。
8 r& k' H7 X& E4 j! ^) m8 s" c( s# g
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4 R) ]- ]9 G$ }$ W; o* z% b2 c
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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