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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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x
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
% b2 t$ i, |) J, R* 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
1 B0 E) r& u" y1 Q4 o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 w8 e/ v. x$ [0 v+ O
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:
+ y9 U8 Y2 L4 x! V一、
( ~' g2 t  a$ [# ?* p* n
设计思路

( t7 R3 b7 c" I  h" 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。
. C# g3 }( G+ R+ g& ?) B1 x
1% ]+ U- E0 V2 I! ?" |7 s* W
中间变量中的基本公式(等顶隙收缩齿)

" ?7 ~4 B, J* I) Y% R
速比* U# }9 F9 O( C9 r% c
u=z2/z1
+ M1 {) }" \3 o( a, W. }9 A
高变位系数
# b' ?$ A% u1 |  {5 \, B$ j# t% N1 N
x=0.37*(1-1/u^2)" W3 ~: T; k- r" H
分度锥角1. Q+ J( K5 _4 U9 p7 m; N5 m
δ1=atan(z1/z2)
: g/ F2 L1 p& ]4 Z: T
分度锥角2
: T' ]3 [/ W1 a% h; I" `
δ2=atan(z2/z1)# h6 l, s6 W  M. w5 m3 A# Q
分度圆直径1
- a, @7 y$ e, m+ J' B
d1=m*z1
6 `3 W. Y' J% W
分度圆直径28 t4 {! j4 p$ K
d2=m*z2: }  D- a* y0 J: A  g4 e' m7 p
大端锥距
3 |2 J' U0 d4 F% f* s0 s
R=0.5*d2/sin(δ2)
  ]4 v9 V: h; b
齿面宽取整+ n6 w, q( k; F2 B* a6 T2 `) Q
B=floor(0.3*R)
/ y. v3 _( z; }2 b+ |4 h5 T% N
大端齿顶高1
* d& b+ O$ M# L' B& X
ha1=m*(0.8+x)
! [: J  e& R& z5 q7 L4 t
大端齿顶高2
. Z/ U- W9 _8 g- c! @+ X1 r
ha2=m*(0.8-x)
" {3 ~4 h) L5 d! w
大端齿根高1
. x" l. v& `! @! U. W
hf1=m*(0.8+0.188-x)+0.051. k$ @* m  Z8 o7 e2 \% y) U
大端齿根高2
' H% J" r9 w9 O! _& Q
hf2=m*(0.8+0.188+x)+0.0510 T# x$ ^" {# T* q# v
大端齿顶圆直径1
) `  C& o! t7 O1 m: D
da1=d1+2*ha1*cos(δ1)5 `) X; `& R! M  S: q1 g: Z
大端齿顶圆直径2
$ C( [0 K5 i( h  L
da2=d2+2*ha2*cos(δ2)1 d5 [1 ?: A' y/ R; V) j8 g
冠顶距1
( k( P2 z- B* Y9 i$ A1 G, W
Aa1=R*cos(δ1)-ha1*sin(δ1)
6 ]4 S( v0 M! }1 D. g7 d* B2 j
冠顶距2
4 Q! E. |8 p2 P5 \! z  d9 M
Aa2=R*cos(δ2)-ha2*sin(δ2)
4 k" x+ ~' I3 P3 l  u
齿根角1
( o- J! L+ }& t# J, u0 s
θf1=atan(hf1/R)7 ]. t  h% X* x! V
齿根角2
9 K( m! W" B* D( ^- Z3 P: O
θf2=atan(hf2/R)
. z' j, \8 Q! D  u- e7 }. f
齿顶角1; ?. x4 Q3 l9 `7 {3 n
θa1=θf2
/ F2 H* V( f: _& a4 R
齿顶角2' ?9 T3 A+ h8 S
θa2=θf1
+ N" O' S! F: k' {, a1 c. R' l
面锥角1
: T* f1 O% K; }1 B+ X5 `
δa1=δ1+θa1
. W) q1 \2 {" i7 ]1 L. s
面锥角2
$ @) f( G9 i& B$ i' h% z7 Z7 W6 P
δa2=δ2+θa29 {6 H% ~' B8 f1 C, e: D1 q9 _/ [" Y
根锥角1
' |; Z+ c  i* _) @
δf1=δ1-θf1
4 ^  c6 h3 B: {$ H( r- ^. \
根锥角2
9 C: {7 U3 N! J& R" |, e
δf2=δ2-θf2
! F1 M3 k4 |. Z* f" N% U) J
7 O, N: ?* N6 U
图 1 自定义的中间变量.jpg
8 Z4 h% O, ^8 |! w) G' ]
1 自定义的中间变量(等顶隙收缩齿)

" _1 ?4 g9 J3 ~  V7 }/ x二、操作步骤
9 A, n8 {9 y; N1 h9 u6 Z% H(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。3 r7 T/ X$ M# c% P& t* a2 Y
图 2 绘制基本图形.jpg 5 }, J# |6 T$ Z7 K
& g! c% S1 j+ M# g4 ^7 H

: R: m& F$ h, i1 V9 Z6 o 2 绘制基本图形$ _; y" S& x5 @# T
(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。
" ^- r8 J8 A% c& B6 J  V1 n7 R( U 图 3 指定变量名称.jpg
5 b  p) D+ W4 |3 i! y. P
: H  q0 B4 _4 r) ^# p/ p# X: E4 k. e( {3 ^" k& _
3 指定变量名称8 l" @! U; T& y6 l9 J* b6 G
上图中各变量释义如下;: h6 @$ N5 l0 z9 N6 r* N& n$ Q
2 变量名释义
* w# A$ n8 t9 L4 {2 x- z
z1  t3 C0 S& S" s& s
行星齿轮齿数
# v! d+ x& Q( }7 G* Z4 D
z2! ?7 W! x3 s' h8 t% O9 D. @) ^1 m
半轴齿轮齿数& p% L+ X) L# q6 m# Z' N
m
$ Q: B; s) J, O7 q" u2 o
齿轮模数
9 F4 z7 x9 _( H" [% l1 f5 I
D1& v' Q( h. n% R. t+ N6 i
行星齿轮内孔
9 S. t% G- E3 I+ Z' K
SR
% O' ^) S+ i7 _* i0 a: ~( I
行星齿轮球面半径(等于安装距)
3 _7 q2 q5 w# A' f- s
D20 C  y" z. }" m) Z  u) B/ ?; S
半轴齿轮内孔5 B5 U0 a2 Y4 _
D3) ^6 P/ ^+ O: c9 `8 `: l4 j/ r
半轴齿轮轴颈直径/ P, E, O% |+ `4 u" b) d6 C3 j
L1
5 m4 B7 X4 G3 v# Z
半轴齿轮安装距& u! l( p  m; w8 K
L2" J% t# f- x# W1 ?1 c& h- k- M
半轴齿轮总长0 ?" B" J, k7 W7 H& m: h$ `" t% K

# K; {" d# o7 g" G% @* I
* x; `& D6 Y' K7 i5 y5 _
% c: y! O$ G$ x( O: ]' j* ~9 J

/ S9 }* E/ x( D1 Q& q$ r/ f  l' D2 y+ \$ I' E3 O* S( m

* K% ~0 P& G' n. P9 F; x( h5 C
. s+ `5 O2 \4 U6 X0 D
% t) O% z  l$ e. J  C1 K

- J  O% l- j- R+ Z% w3 S
& |: C" Y- c4 g+ N

+ ~* w( V0 Q, k6 f& T9 {
: D6 V; M' F) F; e7 B; o

$ n" y# m8 ]% p% {$ [! }. m

5 G2 d2 v0 c( H& R
/ q: a; H2 |5 m. J  x( Q7 }4 S
. z* [8 U- t( G6 H- |( k
6 O: a  d- [9 q8 W5 J
+ _8 y9 @3 }' K! w
(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)。7 e" D9 Q8 N+ A1 b
图 4 元素属性定义对话框.jpg
4 n+ |; N% H, P' E+ ]* G1 s& _& g7 l. C
3 R6 f7 u7 P" M9 H
4 元素属性定义对话框
9 z$ n! E+ l1 m; y. Q4 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
; B" D- u. Y. N& o6 \2 v8 Z0 c8 L: l1 K" {
5定义中间变量9 y: ~& H3 S5 e" O8 W* ?* t! b3 K
(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)。- \. k  [  F! J3 w8 I* p: Q
图 6 定义各元素的起、终点及条件.jpg 5 b  ~* r. {# g  V8 }( S

' s# E# y* F# \7 |7 E1 v! V8 z" g1 Y1 u& V: j: q) W2 t
6 定义各元素的起、终点及条件. u; D6 x* \# ~% I( X  k. H* {
(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)。
& r# ?. [% p6 |6 U: ^/ I3 M 图 7变量属性定义.jpg " S! R# ~9 J" v5 m, n0 j

: |% w& h% E6 }: F' c) V( {; k
9 k' \  X0 Z; F9 [& Q3 G 7变量属性定义  d' g" H7 @. w1 p5 R* n8 ]- P
(7)单击“下一步”按钮,进入“图符入库”对话框(如图8)( r/ |) g; s& H) i! n$ R# K, i- F
图 8 图符入库对话框.jpg 4 C( A* q) }( \' T6 H. s
" u  m, B8 T' w4 z' m

$ q& k( j" W3 B* C9 @0 z6 E 8 图符入库对话框0 }* X6 k+ w) J6 w! z
(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)。1 W& _, B1 ?; E  h
图 9 数据录入对话框.jpg ; G  g1 C) q/ J. u9 H* ~

2 N/ @. u: d2 k& w* W6 T) D4 k) _) a0 q) K) l
9 数据录入对话框
% e  X* J/ i$ F+ ~4 K# r( ~+ 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)。5 A2 u) H3 Z) Q( M3 J
图 10图符入库.jpg 6 c) c! Q% k# U; h5 v# K0 D6 _

* ^4 J$ O6 J+ r# x1 N( T' b2 n, \2 f
10图符入库$ p- e3 u9 E% ~0 C( W8 x
三、结束语: O7 Y5 o+ M! f) Y$ x4 R) g5 x
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。
* p8 F8 V! Y9 X& }6 `9 mCAXA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。2 z2 l3 F& i% z( i
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。
$ p4 ?+ N- y" H$ F; z' i) u7 Y
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
) F0 T/ t! S* n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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