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2022-03-11
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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

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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

; }& u/ Y8 d7 L1 T- \7 i3 I; \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
+ ~9 \: ~6 O  V2 T+ Y' X/ w- v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。
1 k" p6 t, d  _1 }7 [  P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:
- N  S- r& `2 o; j) ?: Z0 F一、, O: `( a4 _" t$ B1 h; k! U
设计思路

' J8 p9 }9 `& H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。) U9 x( R4 J6 l
1! V. [. L. v- v% r, U9 j
中间变量中的基本公式(等顶隙收缩齿)
! J* t- v* F: l; e" C
速比
7 `) a* y/ ~8 y& E! P6 R- U' O
u=z2/z1
- d$ L2 G* y1 O, s" \
高变位系数
+ {6 n' X( K7 f3 x* ~$ D0 Q
x=0.37*(1-1/u^2)
. m5 V/ V: a4 q- a9 U- ?, a
分度锥角1
" P1 R' W  H2 m1 i# f8 `- {* B
δ1=atan(z1/z2)
7 r$ i1 n% [9 R; f' O8 z
分度锥角2' @$ L0 y7 s) T0 v6 W8 W
δ2=atan(z2/z1)
4 j1 d  Q8 i. J8 h! q" g) m8 G
分度圆直径1% K" {3 G3 u9 B' [$ j) Z* B3 v1 g& _
d1=m*z1
: r, ]# M  [- g- I9 N% L: H
分度圆直径2
) g8 k1 c6 A/ t6 `, C) M+ d' `
d2=m*z23 H* E" x2 v& ]* J3 w  t8 ]
大端锥距
% F8 R% U) o) \5 W7 a2 |% ~" ]3 c
R=0.5*d2/sin(δ2)" i& y& c% p% [' y; y: K
齿面宽取整
! C2 E; u5 S5 K' S1 v" S# N
B=floor(0.3*R)
8 a% W, i* \7 P2 F. ~) `- [# b
大端齿顶高1
0 V9 T( ~/ C1 f) B5 R
ha1=m*(0.8+x)
$ T( D+ K5 o$ i
大端齿顶高2
# s+ P2 C0 s1 ]" O# }) M9 U
ha2=m*(0.8-x)
- m/ ?" _" C+ J' {5 H7 P; e  W
大端齿根高1
: d4 y0 D  d! |2 L/ u2 a' |2 ^" x
hf1=m*(0.8+0.188-x)+0.0515 W* q, L$ X, p% {" r
大端齿根高2
  s- z+ A, b% e; Z
hf2=m*(0.8+0.188+x)+0.051
' k! o+ O, E0 o1 a0 _6 s5 N
大端齿顶圆直径1$ U& g% C1 G- t% v4 W
da1=d1+2*ha1*cos(δ1)5 P! s: a1 b' H2 n: n
大端齿顶圆直径2
8 R8 g% u; x3 g' v  d$ a4 P# A
da2=d2+2*ha2*cos(δ2)* P- m; D7 ?3 A4 l
冠顶距1- K& D7 q6 B4 O
Aa1=R*cos(δ1)-ha1*sin(δ1)
1 E* g- E/ O6 `2 J2 x
冠顶距2
6 f* N3 B: g6 s4 {8 W2 f/ m# g' j
Aa2=R*cos(δ2)-ha2*sin(δ2)7 q" ^2 w  x# C/ Y0 O+ R
齿根角1" ^8 ]5 ?9 \) O
θf1=atan(hf1/R)
  H/ u' q! z/ D2 G+ F2 u
齿根角20 m6 b/ ?( x, E8 V3 W
θf2=atan(hf2/R)+ y  Y: ?' }: q+ w/ @
齿顶角1# a3 \0 |* v) i7 e; g4 I' M
θa1=θf22 V- g/ h8 K1 l1 {3 H
齿顶角2' M/ m6 @4 d" t+ z
θa2=θf1
0 x! W( H* J- @; ]- F  M( s% Z
面锥角1
' [8 i; q9 s  L8 L8 ?
δa1=δ1+θa1/ ^) {3 E5 ~3 a8 ^6 @% X
面锥角2
2 {: Y: e$ V; e* J
δa2=δ2+θa2. P: b3 M( A  F% L" ?
根锥角1( F) G9 t% W* \' u& S6 w( {# W
δf1=δ1-θf17 H( Y" V: e" `) b1 ^& o
根锥角2
, T  [; q: |' |) y) B! O. ^
δf2=δ2-θf2+ ^; R  Q: r1 \) ]

3 [' V8 }: M3 @8 {8 q4 y
图 1 自定义的中间变量.jpg
! [4 r; c0 m/ ^5 I
1 自定义的中间变量(等顶隙收缩齿)

9 j  a3 v7 p: V/ z2 R3 E二、操作步骤+ F" J' @! T1 h9 `
(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。
7 L4 B0 \+ y1 s: [0 `: | 图 2 绘制基本图形.jpg
% D, p! R8 A* `" f: T3 H& Z; r" P' [& a
* o: h  `4 R. G& Q9 ]
2 绘制基本图形
' U1 e  k) N) ?( U7 ~6 @(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。' E" G- @, C! r# c" Q8 K
图 3 指定变量名称.jpg
$ V2 G; j' E4 r2 U* K( v
# X' e* j. w# |# ~+ B: T9 B. Q) Y1 w8 T, x9 G
3 指定变量名称
6 H) }! K3 v0 t* y: {上图中各变量释义如下;* d: b! V. K! Z. n3 i+ h
2 变量名释义
+ p  W. ]3 I9 b4 J) }  w
z1
" e. h6 {1 k! w# \& _0 j; A5 H0 {3 o
行星齿轮齿数) ]: S" z# F% U. x7 e
z2
4 r. l; h5 g% e5 L- Q
半轴齿轮齿数+ Q. V+ b3 [: o
m6 S& y  q' D) Q& \" h. [
齿轮模数6 S' D9 q! d# C0 a- Q6 ~- I) o
D1% D% v" q3 U# b: t3 G
行星齿轮内孔8 Q! J1 q" ~4 V9 ~5 I9 J; [
SR
! P$ ~  z0 I6 ]
行星齿轮球面半径(等于安装距)7 f# I6 M% S" }) `; Q& I* Y
D2
. C, \. {2 y% T' I
半轴齿轮内孔6 q" e+ ]+ q9 |/ r4 r, i  h
D3
1 z/ H' V: @/ h  l) B
半轴齿轮轴颈直径: D% s$ S/ e. w1 u+ z
L1
+ u0 f) u3 \# N+ I! Q9 i
半轴齿轮安装距7 X0 D% y+ s  }2 D9 c8 c, ^, J/ C- k
L2! H7 _- {& M1 d- V
半轴齿轮总长
8 x2 C- x4 m6 T' w$ m8 ?
5 g2 m9 V+ i3 d$ i! s5 ^

: R6 R: d! F: i9 h6 U1 }( j* U8 s2 T+ p. m8 J; C' Z7 l! C6 i- L
, l# `" O( p$ z' k% d: e! Z8 k

# e5 V8 ~" q1 c" Y) v( c

4 t; \: I/ O' n$ }) m' m9 X8 M8 u& i# ]* C1 L; v& f; V' J1 A
/ C# L8 ^1 B# N: O
# q! D1 m1 i# L8 @+ m
# T  |& W: x3 E) m7 S. `& f6 A
: V* s5 R/ o8 U; J, J' {
, N0 j, Q/ S- {* e' [, N

1 l8 I" \3 G- j+ }9 M; m0 {

" F- Q6 v) |& {0 u5 b1 Z! x
; J9 _  b. h1 F
' X9 w% ]5 J& l1 z; {/ ^) F
3 Z2 P/ \$ W* F3 s. V* I" @( c. o$ z

' J$ P- N/ I# M. w  K1 e0 [. n(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 y* N1 Q4 S7 L1 Z1 \- Q" y* ?, P# T: y 图 4 元素属性定义对话框.jpg + g4 r* J2 ?9 E! I- O
9 g: \/ T1 ~' B1 D* D* Q  P

1 [- s$ X! q% J9 ^ 4 元素属性定义对话框
8 F& m* S& P$ k6 s4 Z4 B# J(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
图 5定义中间变量.jpg # l4 A# q; X: J* k# |2 I3 P

  v* e* W- E7 @2 P1 ^+ N" X! Q 5定义中间变量
. v" w( U5 y, Q- [9 g" U(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)。
" J) D; O% H( _& R0 s. z; j 图 6 定义各元素的起、终点及条件.jpg
' f4 G* C/ I4 t0 v) O( M& C/ z! X, @9 s2 u9 W) ^: O5 z1 s
) T4 k1 |; P/ j. x% {
6 定义各元素的起、终点及条件& P4 o5 v8 z- b4 i% D  F0 T! u
(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)。
- L1 [4 x" U; I  @* Y& V1 g( U0 J 图 7变量属性定义.jpg : X3 p% k) O, z2 h; D* D
: _% S# x; p' ~/ J3 m
: i4 ^* w! S4 l& }
7变量属性定义9 _1 K. l! ~! f- ?; c
(7)单击“下一步”按钮,进入“图符入库”对话框(如图8)3 w. _# b9 Q8 ]
图 8 图符入库对话框.jpg
+ k0 T- X' K! z& E
. t# i# ?9 v, g: O4 b& s4 t9 h& \$ T% W' M: \6 P
8 图符入库对话框
: g1 F! t5 @2 V(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)。2 H$ d: t  j. g/ i
图 9 数据录入对话框.jpg : j" D/ G" l( X, h2 S$ K% N+ |
6 W! A  h5 ]) Q+ ~2 f' |

$ \, V0 H0 E  ~ 9 数据录入对话框
9 A: ?. x: @8 y4 n(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)。" ~* E! Q3 }; c4 b! y
图 10图符入库.jpg % _: L3 G3 J4 x/ n; [, `
8 }4 ]5 h" x' F

& T% v) J& `& B/ D1 { 10图符入库. j/ |) \, z. \! p  Z4 ]3 g
三、结束语
/ D' ?1 x( x6 a. x/ 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。' y3 D9 F: U- N* X
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。
+ w+ |# \; ]: Y/ s 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
恩,做的不错哦。顶一顶
发表于 2010-7-6 16:24:25 | 显示全部楼层
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
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
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
源于实践,用于实践。
发表于 2010-7-8 09:14:30 | 显示全部楼层
做的很好。
6 @( y6 F. ?  R' P6 ?
发表于 2010-7-9 10:26:15 | 显示全部楼层
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
很厉害啊,受到启发
发表于 2010-7-14 20:29:40 | 显示全部楼层
好,用心做了!不错!
发表于 2010-7-14 22:00:31 | 显示全部楼层
不错,支持一下
发表于 2010-7-17 17:11:57 | 显示全部楼层
学习了,长见识,谢谢你。
发表于 2010-7-19 12:25:03 | 显示全部楼层
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
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
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
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
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
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
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
非常感谢" V/ ^0 i  m! y2 Q/ J
这下方便多了
发表于 2015-1-11 07:59:16 | 显示全部楼层
太好了。。。。。
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