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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

6 J! ^# G% c# X8 Z+ [0 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
/ b& K/ b: g# {) }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。
' }6 H% e. o$ ~% C9 _& q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:
% k; F0 s# {6 |+ D5 J一、
; r# u% i' K  x" ~/ x2 g- P
设计思路
1 h4 y+ X& w2 k: r& Z3 W
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。) M  O3 m2 }- ~+ Z% @6 k% H& z! ?7 j
1
5 W, J  B! B; C0 |
中间变量中的基本公式(等顶隙收缩齿)

/ J6 |- I" I8 h$ i
速比
: _3 ^: Q9 b* q8 Q2 s# j
u=z2/z1
: h1 m6 _* \- `) W1 E
高变位系数9 ?9 M4 |1 j$ I
x=0.37*(1-1/u^2)
( g) F4 l6 c+ c' u" w# p% R/ e
分度锥角12 Z; s& n% L" y* `1 t- w4 K
δ1=atan(z1/z2)
- B% e6 r" f" B3 w! B
分度锥角21 b, V9 T# i, V
δ2=atan(z2/z1)
$ w8 Z' m* ^) I3 K* ^2 z* W9 v# E
分度圆直径18 C% m/ b2 \% V5 n# N% w% j
d1=m*z1
0 V* g0 K5 y* |* H1 K* n" P
分度圆直径2
" k2 U& A2 j) q$ I0 Z
d2=m*z21 U8 O0 `+ [& }' L7 Z
大端锥距) @; b' y$ t3 O# k) Z
R=0.5*d2/sin(δ2)
. T2 _" R2 d; O3 k: t% d
齿面宽取整# N1 u7 _) h3 s0 c+ J; l
B=floor(0.3*R)
" P# H$ Z, f2 L8 C2 {# B! S
大端齿顶高1
( O4 |5 Z# K" n  i8 D
ha1=m*(0.8+x)  {2 e7 Q4 Q( P7 k- \
大端齿顶高2
# K9 O1 V) ?$ q1 Z$ j: ^: U9 P  P( a
ha2=m*(0.8-x)
" g5 ]& C) k1 u0 f- O! o: E
大端齿根高17 w0 f/ |1 {7 W3 U
hf1=m*(0.8+0.188-x)+0.051  m& x4 \8 F% G5 h
大端齿根高26 W7 m7 C1 K' r  ?, `
hf2=m*(0.8+0.188+x)+0.051
. n& X8 F+ F9 b4 N8 G, r
大端齿顶圆直径15 {' N- Y) U" ?6 a3 l2 {
da1=d1+2*ha1*cos(δ1)  Z' o* _8 W. I  b( ~. [) h! {6 D
大端齿顶圆直径2
- q- J# |) U% r
da2=d2+2*ha2*cos(δ2)  x% l& a# j1 S. F
冠顶距1
  p: v: U* A" [
Aa1=R*cos(δ1)-ha1*sin(δ1)
/ H2 D! i4 N+ C* v. z- o
冠顶距2
1 L) ^$ I% g7 e! g  c  ~6 N3 Q' J
Aa2=R*cos(δ2)-ha2*sin(δ2)3 y+ ^( {# {& b5 e
齿根角1
  i- }. @. x4 l. m2 T1 E
θf1=atan(hf1/R)
( M1 ]8 Z- y9 V
齿根角2% D3 l1 H( A- i# k) ]1 g  Y
θf2=atan(hf2/R)
' d9 \, t+ I1 Z
齿顶角1) G/ T. Y9 H3 J6 _3 V" k
θa1=θf2! M: s; c* v' p2 f' I' `& b
齿顶角2, h% r* x' `# `6 p" H# d
θa2=θf17 }+ i0 _( M3 {
面锥角13 Z) W" n) t+ a, `: b( |1 }* r+ R
δa1=δ1+θa1
( P% N' P0 W6 g* y8 T6 B
面锥角2
- Z% D& Y# B: p4 g1 T' Q0 y
δa2=δ2+θa2* K  p. Q3 Q/ R8 w. f7 ]
根锥角1
, w9 Q$ O1 Y" g% L
δf1=δ1-θf10 U/ D8 M* C/ \  f0 j# B
根锥角2
* l4 o; f! ]- I. B. P& y
δf2=δ2-θf2
- j7 P' t1 Z: C$ G* Z

# x! A+ b/ l0 K' q; O
图 1 自定义的中间变量.jpg
2 f  n; E" }( Z, G9 g3 W
1 自定义的中间变量(等顶隙收缩齿)

: a2 I* }  k7 T0 t) n* v二、操作步骤
% n4 E0 I  |6 S2 s(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。8 e) a! J5 ?/ s
图 2 绘制基本图形.jpg + H0 [& O+ ^9 u" Y: ^

1 K  x  v8 c9 f% i6 W/ B
( Z; x5 `) C9 K2 C 2 绘制基本图形
% x  y6 \# ^1 I4 i- N* D3 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。' Z% ^7 q" v: p) H. U# N
图 3 指定变量名称.jpg 2 @9 e4 N+ q# Y; v" \. z
0 W/ F& ~3 V( T) N/ I5 p; S

6 R) U4 X; ]- j4 o 3 指定变量名称
# @$ g9 x/ j" {. @/ @- }5 l% u* s1 W上图中各变量释义如下;. V$ y4 q& D7 ?6 X, }) a+ ]# C
2 变量名释义& j5 c$ q2 C! B5 E! P. c% i( g
z1! Y5 ^+ A5 m& o) J' r* j- w0 z- T
行星齿轮齿数* F0 Y8 Q; j  t9 S8 ]" M
z2
) L/ e6 N6 K7 C- z2 b! O
半轴齿轮齿数
  m* b; \+ s5 e; k) }1 f; h
m) G8 s- r* p. _
齿轮模数8 D$ N( H' @( z# I# M% X
D1
; o4 K6 R' V3 q9 x3 k; T& u
行星齿轮内孔
. A( F: u) b5 H5 F& G  }. B
SR
3 R" V7 M" n& v$ @7 [
行星齿轮球面半径(等于安装距)5 c. M% e) U( z0 G" U5 ^' \$ m
D2
- H2 I, W: x" x% e( M, W5 @1 @2 |
半轴齿轮内孔
2 Q' r/ X& M; ?- D, Y
D3
  M& W9 L4 ^( L7 J6 h, i7 p7 J% e
半轴齿轮轴颈直径$ T- L- K) ~6 Q& ]- V3 n
L1
& z- l8 A7 J9 T& l9 S8 R- h$ A
半轴齿轮安装距) M% P/ P( H$ N
L2+ z2 m0 F7 J/ S
半轴齿轮总长$ H8 M& @% A  N7 u) o6 W
# J5 |* n$ @. Z7 D
9 j# [# V+ d3 ^( o  S
; k5 i' E2 h" T: W

3 S: x" J+ \6 n3 H' C& v& e8 I8 D* D% p8 x8 w, Z+ M
" g; N/ }$ ^. a7 W8 I

6 ?( S; ]( K/ f7 n, P

' c% I! R( i6 ~0 ?8 T
* A9 q9 W( J' g- T& T9 t$ U6 n

) q8 s5 Z3 C3 Y) m( J
  d+ O) z9 ^6 I0 Y7 k6 T

& k! ?4 x" g" z  b/ U$ A
2 e( i: h1 P' h3 {5 q0 x
" D) e* q# `. c2 L% {0 [

- ]# Z3 y  f, r. w" e& e9 v" Q
# A. Q, D) i9 q! A9 Y8 ]( s% q2 S8 a

$ t3 S) E& ]# s) t2 D
  j1 x' m7 u* V! F
(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)。1 H7 C; S' A; Z  H/ R
图 4 元素属性定义对话框.jpg 6 d5 w" R3 D% T9 ^! f

$ ]6 G7 |8 Q) W2 J: y4 r5 x+ m, F
# p/ U; r$ V3 K  P" M( P 4 元素属性定义对话框
6 i3 f2 {3 A# y(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
$ J0 V8 C4 r( [1 H* R: H9 t
# m& k* G1 S$ J9 o 5定义中间变量
1 Y, C5 J& Z5 E1 I3 ^0 W( m# p(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)。
9 ]  R) j/ b; H/ F; z. j 图 6 定义各元素的起、终点及条件.jpg & |- w9 j+ g9 Z# F) Y  i3 r

' f$ s, q' r7 A1 {7 B6 i
$ k/ h; z  H( K; V 6 定义各元素的起、终点及条件$ B! k$ Z$ R; w% i( N; @
(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)。5 h. ?1 u$ D4 G- C
图 7变量属性定义.jpg
( ^; e  x" c) M0 M
; b3 @8 k9 ^* K! L: |6 n; g% o5 N) r: }0 J5 J9 B
7变量属性定义
* Z' ^6 K, Y8 ~1 u(7)单击“下一步”按钮,进入“图符入库”对话框(如图8)# I5 l6 s8 ]. `
图 8 图符入库对话框.jpg
, F$ A, Z- T) S$ ]( X, ^6 N6 e' d, J
% u) Q8 z- F7 u! I0 J, L$ F% o5 f
8 图符入库对话框
' T+ ]( X; e- v9 K( V; d(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)。  ^8 p8 i! Y' C2 k, b# @3 _
图 9 数据录入对话框.jpg 6 m( T4 z! ^  M2 L" |6 N6 g0 J

4 |& B5 l3 T! ^, U6 G! Q, D! \1 f
9 数据录入对话框) c" f3 A0 j& d  v
(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)。
: t/ ^( P) {% L& A/ Y 图 10图符入库.jpg 0 l7 [' Q% s4 v% v; m6 w" U9 Y: S

9 n( ]1 a4 B' h& T3 `" p5 B$ \& Q
3 e/ b( e* M' O' H# y  V( f. f 10图符入库
# f1 _  C8 t& G& u% [; w$ r三、结束语8 p7 R& O( j8 x5 p
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。! i) v+ C* H0 I
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。+ E9 A  l& c5 o3 W: q
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。3 i* T3 e' W9 J% b9 |
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
6 o' k# y; }5 h; q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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