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。
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：
一、
设计思路
2 u) z  K# n. K1 V  v" X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
中间变量中的基本公式(等顶隙收缩齿)

: o2 }" I* a2 q/ V

速比 1 n; ]# K+ z- R	u=z2/z1 ) l# M- A. |* r' Z" _
高变位系数 8 {2 Y: \, e  a) \* X	x=0.37*(1-1/u^2) & r% K* ^2 F- v  G4 w
分度锥角1 % A% }; Q2 |+ ^- `0 Z$ X; ^	δ1=atan(z1/z2) 5 E8 q4 t& ]  N; {- f( B0 G
分度锥角2 # }+ v6 X' i& H, l	δ2=atan(z2/z1)
分度圆直径1 ) E! a6 \+ o$ a0 ~  ?; u% k	d1=m*z1
分度圆直径2 / D, C/ h! t) F, V4 O2 B	d2=m*z2 ( Z0 `1 R9 J) v, [3 e, E2 N
大端锥距 ( s! V+ P- d, X' Q9 h4 @	R=0.5*d2/sin(δ2)
齿面宽取整	B=floor(0.3*R) 9 D; I; N+ N- x, H$ f6 V5 l% ?
大端齿顶高1   {* D$ L8 K7 n) s+ k: L	ha1=m*(0.8+x)
大端齿顶高2	ha2=m*(0.8-x) % k6 K. x+ O6 c- `& y* v. g" M! t
大端齿根高1 8 a3 A3 v; A2 S' s0 O	hf1=m*(0.8+0.188-x)+0.051 5 ~. `  T  r3 J+ ^
大端齿根高2	hf2=m*(0.8+0.188+x)+0.051 6 h* ~; O1 c3 t, e  z
大端齿顶圆直径1 ' v, n1 f( Q, J+ W# i4 ?" c	da1=d1+2*ha1*cos(δ1)
大端齿顶圆直径2	da2=d2+2*ha2*cos(δ2) 5 O1 |3 H; E% n/ o: d
冠顶距1	Aa1=R*cos(δ1)-ha1*sin(δ1)
冠顶距2	Aa2=R*cos(δ2)-ha2*sin(δ2)
齿根角1 # y, K  w: Z) r) m$ ^+ ^8 K0 m, r	θf1=atan(hf1/R) " q0 o  @  {( [
齿根角2	θf2=atan(hf2/R) 8 b/ Y- z7 F+ q* X6 E% c
齿顶角1 * s' s9 D. V( e' {) U4 I	θa1=θf2 & ?' y' B* |: o2 q, t; u5 F
齿顶角2 4 I/ s5 T7 D- g' k2 Z  E& v5 x; X	θa2=θf1 7 P3 }1 A9 b# A5 x# O, R3 O
面锥角1 & S) r9 [2 j7 Z9 |	δa1=δ1+θa1 5 C; n5 W1 R# O9 C/ V( C4 Q6 h7 D
面锥角2	δa2=δ2+θa2 " s6 U  ]. `. ^4 o9 o
根锥角1	δf1=δ1-θf1 " f5 h( b5 P' p  f; U; v; `
根锥角2	δf2=δ2-θf2

. _* b/ t2 M  _( x$ }

3 H% Y# u: A+ C; Z, Z* W& [

图 1　自定义的中间变量(等顶隙收缩齿)

二、操作步骤
% _- J5 F# F5 ^3 H6 C* M0 v& |(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。
) P: {$ i- d, u1 o


图 2　绘制基本图形
（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。

( a# T) W: R. d6 q- ~
1 m! p! G9 z1 l$ ~, }
图 3 指定变量名称
/ a" }$ M/ W1 I( P上图中各变量释义如下；
表 2 变量名释义

z1	行星齿轮齿数
z2	半轴齿轮齿数 / j8 R+ K5 D  I! K7 {: s7 l
m	齿轮模数
D1 6 x9 V7 ]) r8 l. A$ _7 S	行星齿轮内孔 / N$ H0 H2 g3 P7 j9 q- v9 C
SR	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 3 u' N% u# C! ?3 P2 N9 Y& G
L1	半轴齿轮安装距 - a- [7 W3 c% y0 W8 a6 z
L2	半轴齿轮总长

( k/ z8 e4 C2 q  |
9 Q1 {) ~% B& w! ~; O& G

& O" T5 L5 m- P
! m$ ~3 @, O. `- l3 j* J6 @


8 ?0 ^* Y0 z, d( v# S5 S
0 B4 b' @# i  [% W8 x



' q9 a% {. ?) J  W+ k  n

: ^$ l: c0 k. h# `# g9 B

(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）。


4 t" e6 ]  G: o+ X6 N( X1 U* c
2 ^. x7 X2 g0 }; ~, p- [图 4 元素属性定义对话框
$ ?( D7 `1 U  e  m0 {  |(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

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)。


+ c% e" I8 m, s& e1 M
$ `; w; }( l* g' F; O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）。


6 w8 f; n  g. y5 o. X' k4 H" _
# G" A/ O: q2 u2 F4 n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）
3 g7 l: B, A# K4 P
5 @7 H0 b4 ~: H+ t
8 }7 M# F5 S" z" X2 s
7 k; i/ m' K7 Y" V) j, Y& P7 U图 8　图符入库对话框
$ m3 B( }4 `$ v, n( H! {(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）。
; A0 a6 K4 X* b- R8 C; @

. l9 u0 M# P9 m* j# T
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)。
! u! I& {! |. I  x. V

) S. }, Q& b% N8 }% p
' W* t: R6 z0 B9 E: G/ j图 10图符入库
0 [5 j4 i5 r- C三、结束语
! w# w4 N( A" }" A6 j3 O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。
. B+ T! c$ k/ @+ f- o# d$ I" j" o# 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。
2 X2 Z& B  d) R- G% b: | CAXA有奖征文报名表.rar (192.12 KB, 下载次数: 5)

2010-6-3 16:41 上传

点击文件名下载附件
阅读权限: 120

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。

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。。。。。