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

小城居士

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

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
4 Y/ }8 N* a7 S1 G" E$ T8 _/ ?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。
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：
& l  j" b; b8 _( f一、
设计思路
9 e: }/ {" n+ s9 Y; R  \9 l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。

表 1
( Y. s5 S/ }% V( f  D中间变量中的基本公式(等顶隙收缩齿)

4 G$ d" ^: c3 y6 }7 V- ]) V

速比	u=z2/z1 0 m* t. S% s. i
高变位系数	x=0.37*(1-1/u^2) % f7 r& N' U% B/ E
分度锥角1 , u! T7 h2 S; a7 t3 W' k	δ1=atan(z1/z2)
分度锥角2	δ2=atan(z2/z1)
分度圆直径1	d1=m*z1 0 a% l3 [& v, ?3 x3 a  t
分度圆直径2 , J7 S$ S. \. U9 U* D	d2=m*z2 ! i: [& k( I5 [! O  f! x0 k
大端锥距	R=0.5*d2/sin(δ2)
齿面宽取整 2 R2 h+ A5 ?, `9 A8 a	B=floor(0.3*R)
大端齿顶高1 3 U9 c' T5 v6 Q, X8 ?- n$ c6 L' p6 H	ha1=m*(0.8+x) # F+ p- H- ^4 p  H* d* v
大端齿顶高2	ha2=m*(0.8-x) " ?4 L' d! d  S7 T9 k
大端齿根高1 3 O* v, ~* X& Q3 N	hf1=m*(0.8+0.188-x)+0.051 1 p# R1 z1 W  P
大端齿根高2	hf2=m*(0.8+0.188+x)+0.051 ; u+ ?# S/ p0 ]( u/ `% i& f
大端齿顶圆直径1 8 R# k3 T, X2 i0 m/ y$ [	da1=d1+2*ha1*cos(δ1)
大端齿顶圆直径2	da2=d2+2*ha2*cos(δ2) 7 Q0 l7 ~. B& w
冠顶距1	Aa1=R*cos(δ1)-ha1*sin(δ1)
冠顶距2	Aa2=R*cos(δ2)-ha2*sin(δ2) 0 u. l7 @; |5 `
齿根角1	θf1=atan(hf1/R) 1 w4 h( i' c* K$ Z, a& f
齿根角2	θf2=atan(hf2/R) 8 z, \; {1 _; F$ o" E" e/ e- b
齿顶角1 9 \- n* z& q* A! z+ b	θa1=θf2
齿顶角2	θa2=θf1 # O$ \( P( P3 H
面锥角1 " I' z( g7 [$ u. G7 X- l, V7 n	δa1=δ1+θa1 ; `" R4 O/ ^2 J1 r
面锥角2	δa2=δ2+θa2 + h; K8 F: q& s4 ?, _
根锥角1	δf1=δ1-θf1 ' D+ F3 g- ?/ a2 j
根锥角2	δf2=δ2-θf2 9 T2 H( c- A6 U* j) f' q

图 1　自定义的中间变量(等顶隙收缩齿)

. F9 L, p. x* f+ K二、操作步骤
(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。
& C# n3 X- y! Y) z* V5 _  S2 }
0 |0 |% Z4 [8 r7 J4 [  e) k5 A% N
3 E. U& C8 v  U8 i3 k
, `2 w& E; c9 G0 R- I/ Y, e图 2　绘制基本图形
. |7 {+ g/ b, D1 K! Y: y（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。



9 D! E2 l9 x. u( _  F图 3 指定变量名称
3 D( D4 }* k. l' q  I$ d! @6 o上图中各变量释义如下；
  ], t4 N# `$ @表 2 变量名释义
3 W9 ^8 W/ \1 \! K4 d/ i2 [& m

z1 , U# z8 a4 M/ o/ g. }( f. M	行星齿轮齿数
z2 * @. Y! G1 c/ L& i	半轴齿轮齿数
m 0 l& R# G5 k4 P: ~  F7 q& _	齿轮模数
D1	行星齿轮内孔 6 W( y# b6 |# d, F- ]# B) V: `: P
SR , U6 S6 @* x" N3 Z  H" B" M	行星齿轮球面半径（等于安装距）
D2	半轴齿轮内孔
D3	半轴齿轮轴颈直径
L1	半轴齿轮安装距 . j- t+ W( m& ^/ E# }
L2	半轴齿轮总长

$ ]  j9 b* v; k7 p

, f# P: ?, Y+ N' O2 {


* {1 P* l, h, P7 u7 w) D

5 o4 |# G! a' `
3 Y" F0 @9 |0 C  U7 f
: h) k5 t+ m" W- q* p9 K. S" F% S




) m  H7 h1 T9 \" j0 U; R
, v* X& k4 {& g) 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）。


9 M+ L- \* C! y0 C
图 4 元素属性定义对话框
5 u, v& W% ~1 ^- L2 z4 w% \(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。

小城居士

8 [) j$ \, _9 Z
7 d& @' h' ^- ^. ~- R) S: z6 s1 w# {图 5定义中间变量
(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)。

) ]5 b. W0 ^0 u  ?) x
9 |  k  }% h$ C, ]- K. G
# C8 X3 {9 n3 u5 d: P( Y图 6　定义各元素的起、终点及条件
(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）。
4 D0 c/ L- F) y/ }+ W5 d& V
2 z7 I  M0 L4 ]5 H' y$ x

图 7变量属性定义
(７)单击“下一步”按钮，进入“图符入库”对话框（如图８）

/ J( l" {% A3 N3 Q: N: a
' L" k; u8 T! H0 y
3 f7 M( S& Y* s2 S图 8　图符入库对话框
1 P3 y8 v* b7 n4 R8 K, S4 o, g(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）。

: @- |  a( N# ^$ E% H5 k2 A

5 c' l, ?# [* e: m! I$ i& g# d图 9 数据录入对话框
(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)。
1 P& g/ L1 q8 p4 E


) G- v/ h) ]3 R% B! [+ l, Z5 p图 10图符入库
( U1 i4 G6 _5 B* }0 n$ t三、结束语
6 S' T. O3 }7 M# Y+ y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。
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。
CAXA有奖征文报名表.rar (192.12 KB, 下载次数: 5)

2010-6-3 16:41 上传

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starcool

恩，做的不错哦。顶一顶

qhb123456

我也想把做一个轴承的图库，受你的启发，谢谢

camel2266

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。

cx0527

厉害，我今天长见识了，顶一个。

tftf

源于实践，用于实践。

lianshan

做的很好。
9 _% f# s9 e" U$ `7 z! D# m

yichibuxiang

楼主做得挺专业的，向您致敬！

yg20081028

很厉害啊，受到启发

蜻蜓点水

好,用心做了!不错!

xuhaojohn

不错，支持一下

shslr5188

学习了，长见识，谢谢你。

未济

好，如毕业看到这就不用烦了

dqxinsh2009

挺好的实用文档，对外行来说有借鉴意义

mildwind

哇，太棒了楼主，我要拿来参考一下了！

gjlyc

楼主很厉害，我只能做简单的，复杂的不行

lydxzhchjian

非常感谢，值得学习，要是在详细些就好啦。

taowei2

零件库越大越全，用之于设计越方便。

kgdu12345

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，

nature4

非常感谢
这下方便多了

jywbh

太好了。。。。。