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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
# Z! ?6 n7 V: W: x" a/ _
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
7 i6 h& p5 X; Q" R2 m9 H! j+ [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。- ?# E. X7 e0 C  z
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:
6 }: f9 L/ z3 Z5 t$ M* [* p一、
; [$ P8 b* z( l! m) m4 |2 h
设计思路

) `# V) M) I$ @2 o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。8 V) {3 S! k7 a% {& p
1
; M7 I8 D! \* o% g
中间变量中的基本公式(等顶隙收缩齿)
$ [- Q  l% Q/ j+ o/ h
速比
3 {0 Y' f) P* M. v
u=z2/z1% t0 u+ t4 x; j1 L
高变位系数6 {5 W1 x* r$ T( G+ {2 ?
x=0.37*(1-1/u^2)0 v4 f* x& o+ G7 a& m3 c7 V1 b
分度锥角1% b/ C& u7 ^" ?! H3 s/ a
δ1=atan(z1/z2)" r3 b/ ^0 q. R$ V. ~# f2 |
分度锥角2
3 B; q8 S3 n+ s
δ2=atan(z2/z1)
4 i( {$ L7 c4 Q  u. n% O
分度圆直径1
2 R! }  k: a" ~% Q# @" O" [
d1=m*z13 z7 N3 u& b) y% x, e9 r" J
分度圆直径2
) [3 y# Z  g$ l, {( J
d2=m*z2+ @8 l/ b, W0 \7 f
大端锥距& l7 S1 `! \6 ?) D. z
R=0.5*d2/sin(δ2). M8 O; @! E% P9 Q* p7 y
齿面宽取整
6 t# G: J5 V# ^' p1 p) Z& h
B=floor(0.3*R)
. \6 z' S% B5 O7 `/ M
大端齿顶高1
: N0 Z& F# C- V+ \3 Z: u- c8 I
ha1=m*(0.8+x), y( m% t  g; r: D, P/ G
大端齿顶高2" \* ~8 }# _9 `! A
ha2=m*(0.8-x)) z0 r; a, ?5 G8 n
大端齿根高1
7 V1 P9 u% r" ?4 W" l5 }, w4 G
hf1=m*(0.8+0.188-x)+0.0512 W7 }+ Q7 N" t' M  ~1 C4 g
大端齿根高2/ O3 Z9 S+ ?5 f0 t
hf2=m*(0.8+0.188+x)+0.051) M: p6 e9 k- G" o* w0 v
大端齿顶圆直径19 J! z, }2 f# q" W
da1=d1+2*ha1*cos(δ1), g- c$ h/ D" _7 j/ Z3 K# ]& ]! M0 B
大端齿顶圆直径2. [) w. K, u( ?  ^# t0 F
da2=d2+2*ha2*cos(δ2)
8 P/ s3 y' J7 a" Z
冠顶距1
8 A4 |) f& C, j+ H7 C" n
Aa1=R*cos(δ1)-ha1*sin(δ1)! [+ `! X' B' F! H4 P7 l$ i
冠顶距2+ }7 M% W" y( d! t
Aa2=R*cos(δ2)-ha2*sin(δ2)
7 `' v8 k/ E4 E4 A& X0 P
齿根角1
" e+ p  H2 h2 d8 X& `
θf1=atan(hf1/R)2 z8 t7 D3 S& u  x
齿根角2
. q# K6 p3 z. T) X2 Y2 I$ @: X0 Z5 I0 }
θf2=atan(hf2/R)" ^% V& {! r. J: _- K/ [
齿顶角1
5 X7 O9 L3 `+ d, ^
θa1=θf2
  i  Y3 N7 R8 u* `
齿顶角2
7 R, z* q0 o: Y& m% I) ?
θa2=θf1
: \  l+ ~* s  t" e
面锥角1
3 p7 Z2 e: t4 y0 H5 A1 v8 |% b
δa1=δ1+θa1
+ c( x" p" X7 t/ N( u
面锥角20 p6 M, A$ g( B2 a) V. v, L7 V% ^
δa2=δ2+θa2
0 \6 h/ |7 A8 [- |
根锥角1& U8 z) F7 K( f# o" R
δf1=δ1-θf12 e1 Z3 D2 G2 _, x! q, l2 R( z
根锥角2" M" c3 i# x) h: n
δf2=δ2-θf2* M; _1 `/ }0 @2 d( l+ {: @% O% a7 N

2 {. n& _8 h" c' K$ f
图 1 自定义的中间变量.jpg
9 L3 r2 r8 h  ~6 m/ V; ^
1 自定义的中间变量(等顶隙收缩齿)
( J  c# D9 A: Q* ~2 l' F7 Q
二、操作步骤, |. n. i* J0 Y# o; o
(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。; {! ~6 }& X1 @# N; {# V
图 2 绘制基本图形.jpg
* a: B6 A3 M/ `2 K. b* H2 R4 P+ j+ ~" {) [" d

# w" T0 j7 X- d/ X 2 绘制基本图形
& [0 u8 B% b' _5 S7 O9 s: f- R' h(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。
# `6 ^4 k* h3 l: H7 y$ b 图 3 指定变量名称.jpg
) [9 A+ \% r* L5 o
! }" j& |6 S& Q  R9 m5 F, o
* R: ^' T* U! [. @. f. w  N 3 指定变量名称
; G/ z# L8 H. p上图中各变量释义如下;! _+ \% s. L* n8 N4 y1 @
2 变量名释义
, F+ G$ E+ q- L/ {
z1
6 J- h1 {( a* r" m- ~1 p- d3 v
行星齿轮齿数2 z7 [2 C. a2 T
z2
5 `6 c$ x( O' k, l
半轴齿轮齿数9 J& I& ^& v5 m' P
m0 v5 c  R5 q! h/ E0 y- [2 W! c, S7 E
齿轮模数# v% B: _6 r9 y, T7 I5 a+ q
D1
& o! ?' Q; J: I2 x0 r- v+ D
行星齿轮内孔7 e, R9 N# X: b2 V% {
SR
$ o9 l( x3 B4 S2 L( K3 W. ?
行星齿轮球面半径(等于安装距)2 U5 y& S4 b  [4 X' T5 I
D2
% t4 q& g0 L: T. `0 V! E/ h6 W
半轴齿轮内孔
$ d8 [3 D% R+ M2 G  E
D3+ T" \7 {. D) Y) |) G6 g, Z
半轴齿轮轴颈直径4 J- N/ z& p- ~" |  Q! m3 [; f
L1( Q) ~$ ?% ^# [: e/ P- q, N" W
半轴齿轮安装距
6 W2 o/ G' N% K* T. k7 G2 Y0 V
L2
2 V3 e' U2 X8 P1 V6 T1 A
半轴齿轮总长. S8 |" V: P$ g0 j3 W+ a& u' p
- e* y' Z( }. v4 S

+ A9 [8 _. G5 r* f# o! T; S, T: ]7 |& }& C% ]( c6 b
  a; o2 B0 }5 ~' H/ N
5 ]! ^) ~; p+ k2 r/ R

1 E+ T! D8 Z# s$ a! @, E
" n! W' T1 ^2 V6 }
- m6 t: j1 v) r5 l

) J& |& ?) D: @% R( b: q; {# e* h

+ V7 g* g3 @7 t, B2 X8 u% Y
2 W: m; I- w- Y* S( ]; _6 F5 ^

8 l2 J" p% k' F
; p! d# a6 ]' |1 U
1 ^5 n" W* Z1 \, ^; V
! z3 \9 \$ a+ f& C) N) ~

$ A+ _5 c4 f" b+ A- n8 t8 U9 V9 g
) j, C0 _# U" b) P. L1 g* y+ H% {5 L1 X( |

5 ]1 P# l( O' `5 }. E(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)。* F  j" z2 L) H7 m
图 4 元素属性定义对话框.jpg ; ]) l7 V1 {0 l* I# {$ x- C# L4 E

: q5 i  G; z2 z* B- S) K5 R
7 N! b6 P) v9 N/ T* M4 q8 F 4 元素属性定义对话框
: l$ q& w6 G- j9 k  J  c(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 k: j+ N3 g. Z- ]% w6 |3 x% ]6 `# r3 j) W' g* N- J( \/ A& ?
5定义中间变量
$ e2 ]6 E8 k4 f' c# R(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)。
' ]; l% G8 E8 u% w1 F* [ 图 6 定义各元素的起、终点及条件.jpg 0 P" f& o* E% n; `; a9 r/ Z: N

8 F+ K, H6 g8 ^4 f* A7 H3 m* H0 b  s& l2 a$ f3 C
6 定义各元素的起、终点及条件+ X0 m( W/ I+ P4 E' @2 h1 M0 ^
(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)。7 d) f5 r. X3 u
图 7变量属性定义.jpg - G- g9 j$ ?& ?3 E4 G) ]4 d8 v! v
2 }5 C0 d0 J( n
# O" t+ ]: U* F
7变量属性定义) K. N) ~7 j# y0 m9 {/ z. y  I
(7)单击“下一步”按钮,进入“图符入库”对话框(如图8)5 x/ s$ X& @, u  q7 }
图 8 图符入库对话框.jpg * U  J. _# e0 D0 z' S0 }+ q3 l
, x" O9 H( U7 a& C1 S6 Q

3 Q/ p" D. M* ~+ N" \% L: c 8 图符入库对话框
* M6 d4 E- u* n" }2 k. j(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)。. C* K1 S. ]. _! u) p( B  q2 H
图 9 数据录入对话框.jpg 8 U0 q1 V5 s, H0 `  o
' [! n& G0 [4 i& }9 U
! _" S* j. t" o  L, V2 c
9 数据录入对话框& \& ?" M2 k3 l  g$ T) L1 U
(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)。# C3 A' L& K. k0 g1 A/ q3 G3 I
图 10图符入库.jpg
7 B( s2 q3 Z3 x3 H7 _: W% X! s; N8 y. v# O
, i" d- z/ p- \/ w& h2 I% P4 w
10图符入库0 Z$ c- J6 i5 O, ^) P& w& A$ n
三、结束语
" J/ X! O+ j* ?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。
: x! r% m, K' k% [& o8 jCAXA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。
7 s. z5 ?+ I0 Z2 I2 A- d7 Y 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。
2 a+ ]" c! F1 h# y1 c9 \1 Q
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  V& M9 x8 z2 z. ]- K; H3 s
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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