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
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。
8 A. C2 k& K8 K( 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：
8 e6 s! ~9 T: {$ E一、
设计思路
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。
& |6 r  u% I* s0 t" `0 @( M  }

表 1
中间变量中的基本公式(等顶隙收缩齿)

速比 : C, D9 e" b( q	u=z2/z1 8 Y$ d0 R% j1 `' I
高变位系数 & g' A! d  R  ?% A% ]* x  F	x=0.37*(1-1/u^2) - R' K3 [; F( M3 Y7 n. J
分度锥角1 9 g/ |9 y( Z: f9 n	δ1=atan(z1/z2)
分度锥角2	δ2=atan(z2/z1) * k# u; j& r# N/ d- Z1 ]3 o
分度圆直径1	d1=m*z1 & a' }7 E# G& U1 a$ p2 K
分度圆直径2	d2=m*z2 + x& \# q( I& D0 D  I
大端锥距 2 L' j, m3 `% V/ g" E8 B! p	R=0.5*d2/sin(δ2)
齿面宽取整	B=floor(0.3*R)
大端齿顶高1 7 o: }9 U1 \3 g8 S0 B; |( z# I; r% P% o	ha1=m*(0.8+x) ) s; y+ [8 h! `& y
大端齿顶高2	ha2=m*(0.8-x) & C  H, B5 d' B, X! F4 O7 T* n
大端齿根高1	hf1=m*(0.8+0.188-x)+0.051
大端齿根高2 $ L2 S# o) U: F! B  {: p" F	hf2=m*(0.8+0.188+x)+0.051 " u1 r, N; l/ a- N/ B8 q
大端齿顶圆直径1 . q! y: ]  T  M9 n3 C	da1=d1+2*ha1*cos(δ1) 8 e% ?# b6 k8 T0 j2 n: {  v
大端齿顶圆直径2	da2=d2+2*ha2*cos(δ2) # P! _  H2 H( A9 ]$ u" @) E
冠顶距1	Aa1=R*cos(δ1)-ha1*sin(δ1) - r! q; i/ A. Z! l( N: G- q/ @  G
冠顶距2	Aa2=R*cos(δ2)-ha2*sin(δ2)
齿根角1	θf1=atan(hf1/R)
齿根角2	θf2=atan(hf2/R)
齿顶角1	θa1=θf2
齿顶角2 " z7 x; |* J, F	θa2=θf1 % _% W$ \2 x4 `6 H
面锥角1 ( M3 E0 P. ^0 }: }	δa1=δ1+θa1
面锥角2 3 T8 F: N, f- ^" y	δa2=δ2+θa2 / W; b) e/ H2 C: I/ x/ w
根锥角1 8 b2 j* K  P4 g1 ]	δf1=δ1-θf1
根锥角2	δf2=δ2-θf2

0 U0 [, n3 w+ |1 \3 T$ k

图 1　自定义的中间变量(等顶隙收缩齿)

二、操作步骤
8 ^- P& m2 H7 K2 P; _& a3 n. w/ x, Y(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。
% v+ d, q; @, C0 T/ q2 `  a- p8 H

9 B, X8 u2 x$ V5 L
1 L" G& w" a+ A1 E( L图 2　绘制基本图形
- o- B9 e) K+ v9 \) g9 r（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。

/ \4 ^6 x/ @4 C) h
6 b! h4 V  Z' u. ]
5 L, Y: k, X1 }# V% J" p1 @9 ?+ n图 3 指定变量名称
上图中各变量释义如下；
表 2 变量名释义

z1	行星齿轮齿数 & A: k' ]! g7 x7 P' v9 j' e
z2	半轴齿轮齿数
m	齿轮模数 0 e) ^2 w7 f1 ]7 Q- _5 R" H' j. }
D1   S5 ]- R% A0 Z. D" g	行星齿轮内孔 4 x0 i6 P$ s, I5 V( ~) O
SR	行星齿轮球面半径（等于安装距） $ w( `1 F+ j0 v% \, r* R
D2	半轴齿轮内孔 2 n; e7 b* M# T# B3 \
D3 . K& m& m/ h4 K- `6 J, P7 Z" n	半轴齿轮轴颈直径
L1 + ?9 v4 T) h8 L  W  {+ ]4 W	半轴齿轮安装距
L2	半轴齿轮总长 - j7 J. |; a3 L5 a+ S

! f5 w9 P( i2 N. L+ n. K4 c" T2 q


, ?2 }: U6 r) ]5 L  |6 f

) q' N! q6 m: w0 {2 Q* s

, N& W$ Z0 p$ H& ^5 M7 t/ g

2 l+ k  P/ H5 w


& e/ t# w9 w9 e+ v, [
+ v0 a; r8 x5 `; N9 k3 w
5 q2 i  h1 Z! O


: ^! ]# N" k/ G9 u5 y# w: C7 n4 A(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）。
; n+ F( o6 f# m& s- F6 u

; g/ ^3 P: s+ M" i% }2 ~! {, p
$ K' q9 @4 z4 O; ]0 n3 C图 4 元素属性定义对话框
& G# g" i/ ^8 e, u+ }! a7 {1 o(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

$ q) F: r6 d% i# r. _( [
0 R" H0 R2 h1 ?( [- o, R8 [# V% [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)。
+ m1 u4 g' y4 @+ r' ]- p- h


% R/ ~+ x6 r$ B9 c" n6 f+ W图 6　定义各元素的起、终点及条件
2 R. [8 a5 W, `8 m  m. T(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）。
6 B" q+ `5 x, I& }& W! M1 V

+ J$ r, M6 ?" c: `
图 7变量属性定义
: Y" M( r& m8 @' |(７)单击“下一步”按钮，进入“图符入库”对话框（如图８）
* e* E6 p( c8 H0 W4 k


) R3 [1 c6 g4 y; A图 8　图符入库对话框
/ g+ [# ~6 L  p& j5 W+ _; Y(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）。


4 p4 G+ @8 @! P6 a' X8 ?/ `
图 9 数据录入对话框
* v; Y; F/ X7 c1 X" _6 h1 }( J(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)。
8 `' N" Y) c8 ], k1 Z
$ \, Z2 V0 J$ `% o) Q0 H

图 10图符入库
, V7 A2 N9 R- e5 j三、结束语
- e  j9 F2 l3 q* m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。
! f( a) S! \3 v! H6 m8 m4 ?* [/ bCAXA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。
$ y& |! }: C# R1 S9 w6 s2 ~ 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。
/ b" x7 Z' m' R! N- X9 \5 \0 d$ @

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
, E- N0 `4 K( [4 ^: g* q这下方便多了

jywbh

太好了。。。。。