基于PROE减速器垂直轴的参数化设计毕业设计论文

1、晋 中 学 院 本科毕业论文（设计）题 目 基于pro/e减速器 （垂直轴）的参数化设计院 系 机械学院 专 业机械设计制造及其自动化姓 名 学 号 学习年限指导教师 申请学位 学士学位 2012年05月10日基于pro/e减速器参数化设计垂直轴参数化设计摘 要：参数化设计方法具有高效性、实用性的特点，在产品的系列设计、相似设计及专用cad系统开发方面都具有较大的应用价值。与传统设计方法相比，能够减少重复劳动，提高设计效率，符合现代产品设计需求。减速器作为机械传动装置应用广泛，其结构的相似性与设计的重复性适合于进行参数化设计。在此背景下，本文通过垂直轴减速器的设计计算，研究基于pro/e的参数

2、化设计方法，构建减速器参数化设计系统，并探讨了减速器参数化的运动仿真。首先，设计垂直轴减速器的造型，计算有关零件的数据，重点是圆锥齿轮的设计和计算。其次，应用参数化建模方法以及pro/program技术建立模型样板、装配模板，结合参数驱动程序，实现了参数化设计；建立了一个减速器参数化设计系统，包括零件设计、标准件调用等模块，实现了二级圆锥齿轮减速器的齿轮设计、轴设计，生成主要零件模型、装配模型。最后，探讨减速器的运动仿真。结合电动机的选择，对减速器进行运动仿真。关键词:减速器；参数化；垂直轴；圆锥齿轮pro/e reducer based on parametric designabstrac

3、t： parametric design method is efficient and practical. it has great application value in the series design, similar design of products, and special cad system development. compared with traditional design method, it can decrease the repeated work and improve the design efficiency, accords with mode

4、m product design demand. as a transmission mechanism, reducer has been applied widely. considering its similarity of structure and repeatability of design, it is suitable for the parametric design method. on this background, this paper studies the parametric design method based on pro/e, establishes

5、 a reducer parametric design system through the vertical axis of the reducer design calculation. first, design the modelling of vertical axis gear reducer , calculation of the parts data, the key is the design and calculation of bevel gears. secondly, models and assemble templates are created by par

6、ametric modeling and program method, based on which parametric design is realized combining with parameter drive program. a reducer parametric design system is established, including part design module and standard part module and so on. it could be used to design a two-stage tapered gear reducer, a

7、ccomplish the whole process of gear design, shaft design, and main parts modeling and assemble. finally, discusses the reducer movement simulation. combined with the choice of motor, gear reducer to motion simulation.keywords：reducer; parametric; vertical axis; tapered gear目 录1 减速器（垂直轴）说明书11.1 选择电动机

8、和计算运动参数11.2 齿轮传动的设计21.3 设计轴的尺寸并校核131.4 轴的校核(中间轴)161.5 滚动轴承的选择及计算191.6 键联接的选择及校核计算211.7 润滑与密封211.8设计主要尺寸及数据212 直齿圆柱齿轮的创建232.1 输入基本参数和关系式232.2 创建齿轮基本圆232.3 创建渐开线242.4 镜像渐开线242.5 创建齿根圆252.6 创建齿形252.7 阵列轮齿262.8 创建凹槽特征272.9 创建轴孔特征282.10 创建小孔282.11 创建倒角特征293 锥齿轮的创建293.1 输入基本参数和关系式293.2 创建基本曲线303.3 创建大端齿轮基

9、本圆313.4 创建小端齿轮基本圆323.5 创建渐开线323.6 镜像渐开线343.7 创建齿根圆特征343.8 创建第一个轮齿353.9 阵列轮齿364 圆锥滚子轴承的创建374.1 创建轴承内环零件374.2 创建轴承外环零件384.3 创建轴承滚子405 下箱体的创建415.1 输入基本参数和关系式415.2 创建外箱体轮廓425.3 创建内箱体轮廓425.4 创建箱体轴孔轮廓435.5 创建箱体侧面轮廓435.6 创建箱体前端轴孔轮廓445.7 创建箱体肋轮廓445.8 下箱体的参数化446 上箱体的创建466.1 输入基本参数和关系式466.2 创建外箱体轮廓466.3 创建内箱体

10、轮廓476.4 创建箱体轴孔轮廓476.5 创建箱体前端轮廓486.6 上箱体的参数化497 高速轴的创建507.1 输入基本参数和关系式507.2 创建高速轴轮廓507.3 高速轴参数化518 中间轴的创建528.1 输入基本参数和关系式528.2 创建中间轴轮廓538.3 中间轴参数化549 输出轴的创建549.1 输入基本参数和关系式549.2 创建输出轴轮廓559.3 输出轴参数化5610 减速器其他零件的创建5710.1 键的创建5710.2 轴套的创建5710.3 轴承端盖的创建5711 减速器的装配58小 结：58致 谢：58参考文献：591 减速器（垂直轴）说明书系统简图：原始

11、数据：运输带拉力f=2100n，运输带速度，滚筒直径d=400mm。工作条件：连续单向运转，载荷较平稳，两班制。环境最高温度350c；允许运输带速度误差为±5%，小批量生产。1.1 选择电动机和计算运动参数电动机的选择计算带式运输机所需的功率：p=3.36kw各机械传动效率的参数选择：=0.99（弹性联轴器），=0.98（圆锥滚子轴承），=0.96（圆锥齿轮传动），=0.97（圆柱齿轮传动），=0.96（卷筒）.所以总传动效率：= = =0.808计算电动机的输出功率：=kw4.16kw确定电动机转速：查表2选择二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比合理范围=825，工作机卷筒的转速：=76.

12、43r/min所以电动机转速范围为 。则电动机同步转速选择可选为 750r/min，1000r/min，1500r/min。考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、及结构紧凑和 满足锥齿轮传动比关系（），故首先选择750r/min，电动机选择如表所示：型号额定功率/kw满载转速r/min轴径d/mm伸出长e/mm启动转矩最大转矩额定转矩额定转矩y160m2-85.5720421102.02.0表1-1计算传动比：总传动比：传动比的分配：，=<3，成立=4计算各轴的转速：轴 轴 轴 计算各轴的输入功率：轴 轴 轴 =3.874×0.98×0.97=3.683kw卷筒轴 各轴的

13、输入转矩电动机轴的输出转矩故轴 5.462轴 轴 卷筒轴 。1.2 齿轮传动的设计高速轴齿轮传动的设计选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数。按传动方案选用直齿圆锥齿轮传动输送机为一般工作机械，速度不高，故选用8级精度。选择小齿轮齿数25，则：，取。实际齿比。确定当量齿数： ， 。按齿面接触疲劳强度设计：确定公式内的数值，试选载荷系数，教材表1061查得材料弹性系数（大小齿轮均采用锻钢），小齿轮传递转矩 5.462，锥齿轮传动齿宽系数。教材1021d1图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；1021c1图按齿面硬度查得大齿轮接触疲劳强度极限。按式(1013) 1计算应力循环次数：；查教材1

14、0191图接触疲劳寿命系数，。计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数为s=1，则：=<1.23，。计算小齿轮分度圆直径（由于小齿轮更容易失效故按小齿轮设计）： = =87.470 mm计算圆周速度： 计算齿宽b及模数： 36.992mm mm齿高 计算载荷系数k由教材1021表查得：使用系数使用系数=1；根据v=3.296m/s 、8级精度，由108图查得：动 载 系 数=1.18；由1031表查得：齿间载荷分配系数=；取轴承系数 =1.25；齿向载荷分布系数：=1.51.875。所以。按实际载荷系数校正所算得分度圆直径： 就算模数： mm按齿根弯曲疲劳强度设计： m确定计算参

15、数计算载荷，查取齿数系数及应了校正系数，由教材1051表得：，；，。教材1020图c按齿面硬度查得小齿轮的弯曲疲劳极限；教材1020图b1按齿面硬度查得大齿轮的弯曲疲劳强度极限。教材1018图1查得弯曲疲劳寿命系数。计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 s=1.4。 计算大小齿轮的并加以比较， =，大齿轮的数值大。计算（按大齿轮） = =2.901mm对比计算结果，由齿面接触疲劳计算的模m大于由齿根弯曲疲劳强度的模数，又有齿轮模数m的大小要有弯曲强度觉定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关。所以可取弯曲强度算得的模数2.901mm并就近圆整为标准值mm（摘自机械原

16、理教程第二版清华大学出版社4.11锥齿轮模数（摘自gb/t123681990），而按接触强度算得分度圆直径=93.705mm重新修正齿轮齿数，,取整，则，为了使各个相啮合齿对磨损均匀，传动平稳，一般应互为质数。故取整。则实际传动比，与原传动比相差2.2%，且在误差范围内。计算大小齿轮的基本几何尺寸分度圆锥角：小齿轮：大齿轮：分度圆直径：小齿轮：大齿轮：齿顶高：齿根高：齿顶圆直径：小齿轮： 大齿轮： 齿根圆直径：小齿轮：大齿轮：锥距：齿宽：，（取整）b=41mm。则：圆整后小齿宽：，大齿宽：。当量齿数：，分度圆齿厚：修正计算结果：由教材105表1查得：，；，。，再根据8级精度按教材108图1查得

17、：动载系数=1.18；由1031表查得：齿间载荷分配系数=；取轴承系数 =1.25，齿向载荷分布系数=，校核分度圆直径： = =94.065=，大齿轮的数值大，按大齿轮校核。 = =2.426mm实际，均大于计算的要求值，故齿轮的强度足够。齿轮结构设计小齿轮1由于直径小，采用实体结构；大齿轮2采用孔板式结构，结构尺寸按经验公式和后续设计的中间轴配合段直径计算，见下表；大齿轮2结构草图如图。高速级齿轮传动的尺寸见表：大齿轮结构草图名称结构尺寸及经验公式计算值锥角锥距r125.660mm轮缘厚度11mm大端齿顶圆直径233.363mm榖空直径d由轴设计而定50mm轮毂直径80mm轮毂宽度l取55m

18、m腹板最大直径由结构确定160mm板孔分布圆直120mm板孔直径由结构确定12mm腹板厚度18mm表1-2大锥齿轮结构尺寸名称计算公式计算值法面模数3 mm锥角齿数3377传动比2.333分度圆直径99mm231mm齿顶圆直径 104.515mm223.363mm齿根圆直径92.382mm228.164mm锥距125.660mm齿宽45mm40mm表1-3高速级锥齿轮传动尺寸低速级圆柱齿轮传动的设计选定齿轮类型精度等级材料及齿数，按传动方案选用斜齿圆柱齿轮传动。经一级减速后二级速度不高，故用8级精度。选小齿轮齿数，根据高速级传动比，得低速级传动比，则大齿轮齿数，取=97。实际传动比传动比误差=

19、0.099<5，在允许误差范围内。初选螺旋角=14。按齿面接触强度设计确定各参数的值，试选载荷系数=1.6计算小齿轮传递的扭矩： 查课本表10-71选取齿宽系数。查课本表10-61得材料的弹性影响系数。教材1021d图1按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；1021c图1按齿面硬度查得大齿轮接触疲劳强度极限。按式(1013) 1计算应力循环次数：；查教材1019图1接触疲劳寿命系数，。计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1%，安全系数为s=1，则： = =<1.23查课本图10-301，选取区域系数 z=2.433。查课本图10-261，得，则=0.788+0.865=1.653。

20、试算小齿轮分度圆直径d，由计算公式得： = =65.367mm计算圆周速度： 计算齿宽b和模数： b= =齿高：=计算纵向重合度：计算载荷系数k已知使用系数，根据v=1.056m/s，8级精度，查课本图10-8得动载系数；查课本表10-4得k=1.46；查课本图10-13得k=1.35；查课本表10-3得。故载荷系数：按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径：计算模数：=按齿根弯曲强度设计：确定计算参数，计算载荷系数：小齿轮传递的扭矩。根据纵向重合度，查课本图10-281得螺旋角影响系数=0.88。计算当量齿数：查取齿形系数和应力校正系数。查课本表10-51得。计算弯曲疲劳许用应力查课本图10-2

21、0c1得齿轮弯曲疲劳强度极限。查课本图10-181得弯曲疲劳寿命系数。取弯曲疲劳安全系数s=1.4，则：计算大小齿轮的并加以比较：大齿轮的数值大，选用大齿轮。设计计算：对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，又有齿轮模数m的大小要有弯曲强度觉定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关，所以可取弯曲强度算得的模数1.977 mm并就近圆整为标准值（摘自机械原理教程第二版清华大学出版社 4.3 标准模数（摘自gb/t13571987），而按接触强度算得分度圆直径=71.626mm重新修正齿轮齿数：取整，则，为了使各个相啮合齿对磨损均

22、匀，传动平稳，一般应互为质数。故取整。实际传动比，与原分配传动比4.038基本一致，相差0.2%。几何尺寸计算计算中心距：将中心距圆整为181mm。按圆整后的中心距修正螺旋角：=因值改变不多,故参数,等不必修正。计算大小齿轮的分度圆直径： 计算齿轮宽度：圆整后取b=72mm。小齿轮，大齿轮。校核，同高速级齿轮一样，（略）。齿轮结构设计：小齿轮3由于直径小，采用齿轮轴结构；大齿轮5采用孔板式结构，结构尺寸按经验公式和后续设计的中间轴配合段直径计算，大斜齿圆柱齿轮见下表5；大齿轮4结构草图如上图。低速级圆柱斜齿轮传动尺寸见下表。大斜齿轮结构草图名称结构尺寸经验计算公式计算值榖空直径d由轴设计而定d

23、=d轴50mm轮毂直径80mm轮毂宽度l75mm（取为与齿宽相等）腹板最大直径268mm板孔分布圆直径174mm板孔直径（4765.8）mm腹板厚度c18mm表1-4斜齿大圆柱齿轮结构尺寸名称计算公式计算值法面模数2.5mm法面压力角螺旋角齿数28113传动比4.036分度圆直径72.006mm290.113mm齿顶圆直径77.006mm295.113mm齿根圆直径65.756mm283.863mm中心距181mm齿宽80mm75mm表1-5低速级圆柱斜齿轮传动尺寸1.3 设计轴的尺寸并校核轴采用材料45钢，进行调质处理。则许用应力确定的系数103，取高速轴，中间轴，低速轴。按扭转强度初定该轴

24、的最小直径 ，即：当轴段截面处有一个键槽，就将计数值加大5%7%，当两个键槽时将数值增大到10%15%。高速轴：因高速轴安装联轴器有一键槽，则：24.110mm。对于连接电动机和减速器高速轴的联轴器，为了减少启动转矩，其联轴器应具有较小的转动惯量和良好的减震性能，故采用lx型弹性柱销联轴器（gb/t50142003）。联轴器传递的名义转矩=9550计算转矩：（k为带式运输机工作系数，k=1.251.5,取k=1.5）。根据步骤1、2和电机直径d电机= 42 mm，则选取lx3型联轴器。其中：公称转矩：，联轴器孔直径d=（30、32、35、38、40、42、45、48）满足电机直径d电机= 42

25、 mm。确定轴的最小直径。根据d轴=（0.81.2）d电机，所以。取中间轴：。该处轴有一键槽，则：，另考虑该处轴径尺寸应大于高速级轴颈处直径，取 。低速轴：。考虑该处有一联轴器和大斜齿圆柱齿轮，有两个键槽，则：，取整：。轴的结构设计根据轴上零件的结构、定位、装配关系、轴向宽度及零件间的相对位置等要求，参考表4-1、图4-242，初步设计轴草图如下。高速轴的结构设计各轴段直径的确定：最小直径，安装与电动机相连联轴器的轴向外伸轴段，。：根据大带轮的轴向定位要求以及密封圈标准，取45mm。3.轴承处轴段，根据圆锥滚子轴承30210 确定轴径50mm4.轴环段取60mm5.轴承处根据轴承取50mm6.

26、小锥齿轮处取40mm轴各段长：由选择的联轴器取60mm由箱体结构、轴承端盖、装配关系等确定40mm由圆锥滚子轴承确定20mm由装配关系、箱体结构确定110mm由圆锥滚子轴承确定20mm由套筒及小锥齿轮确定63mm中间轴直径长度确定：(1)初步选定圆锥滚子轴承，因轴承同时承有径向力和轴向力的作用，故选单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据=40mm，由课程设计表12.42轴承产品目录中初步选取0基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承选用型号为30209，其主要参数为：d=45妈妈，d=85妈妈，t=20.75mm,b=19mm,c=16mm,所以取其直径45mm。(2)因为安装小斜齿轮为齿轮轴，

27、其齿宽为80mm，直径为77.006mm，所以长80mm直径77.006mm。(3)轴的轴环段直径60mm，长10mm。输出轴长度、直径设置：(1)初步选定圆锥滚子轴承，因轴承同时承有径向力和轴向力的作用，故选单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据=40mm，由课程设计表12.42轴承产品目录中初步选取0基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承选用型号为30209，其主要参数为：d=45，d=85，t=20.75mm,b=19mm,c=16mm,所以取其直径45mm。(2)因为安装大斜齿轮，其齿宽为75mm，所以长75mm直径50mm。(3)轴的轴环段直径60mm，长10mm。(4)过渡轴直径5

28、0mm 长度58mm(5)轴承端直径45mm，长度42mm(6)箱盖密封轴直径40，长度35mm(7)选择联轴器的直接35mm，长度60mm。1.4 轴的校核(中间轴)轴的力学模型建立：（1）计算轴上的作用力：大锥齿轮2：圆周力：径向力：轴向力：斜小圆齿3：圆周力：径向力：轴向力：（2）计算支反力：计算垂直面支反力（xz平面）如图由绕支点a的力矩和 则：同理：。则，计算无误。计算水平面支反力（xy平面）：与上步骤相似，计算得： ，。绘扭矩和弯矩图，垂直面内弯矩图如上图。c处弯矩：左=d处弯矩：绘水平面弯矩图，如图所示。c处弯矩：d处弯矩：合成弯矩图，如图。c处最大弯矩值：d处最大弯矩值：转矩图

29、，。弯扭合成强度校核：进行校核时，根据选定轴的材料45钢调质处理。由所引起的教材151查得轴的许用应力。应用第三强度理论 而c处采用的齿轮轴，d处直径50mm，远大于计算尺寸。故强度足够。安全系数法疲劳强度校核：对一般减速器的转轴仅适用弯扭合成强度校核即可，而不必进行安全系数法校核。判断危险截面对照弯矩图、转矩图和结构图，从强度、应力集中方面分析，因c处是齿轮轴，故c处不是危险截面。d截面是危险截面。需对d截面进行校核。轴的材料的机械性能根据选定的轴的材料45钢，调质处理，由所引用教材表151查得：。取。d截面上的应力因d截面有一键槽，。所引：抗弯截面系数抗扭截面系数：弯曲应力幅，弯曲平均应力

30、；扭转切应力幅，平均切应力。影响系数：d截面受有键槽和齿轮的过盈配合的共同影响，但键槽的影响比过盈配合的影响小，所以只需考虑过盈配合的综合影响系数。由教材表381用插值法求出：，取轴按磨削加工，由教材附图341求出表面质量系数：。故得综合影响系数：疲劳强度校核：轴在d截面的安全系数为：取许用安全系数，故c截面强度足够。校核高速轴和输出轴与中间轴方法一样，故步骤省略。经校核后，两轴强度足够。1.5 滚动轴承的选择及计算输入轴滚动轴承计算初步选择滚动轴承，由表15-72中初步选取0基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承30210，其尺寸为， ， 载荷水平面h垂直面v支反力f则则： 则：，则： 则

31、：故合格。中间轴和输出轴轴滚动轴承计算：初步选择滚动轴承，由表15-72中初步选取0基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承30209，其尺寸为：载荷水平面h垂直面v支反力f则：则：则：，则 则：故合格。1.6 键联接的选择及校核计算输入轴键计算：校核联轴器处的键连接，该处选用普通平键尺寸为，接触长度，则键联接所能传递的转矩为： ，故单键即可。中间轴键计算：校核联轴器处的键连接，该处选用普通平键尺寸为，接触长度，则键联接所能传递的转矩为： ，故单键即可。输出轴键计算：校核圆柱齿轮处的键连接，该处选用普通平键尺寸为，接触长度，则键联接所能传递的转矩为：，故单键即可。1.7 润滑与密封齿轮采用浸油

32、润滑，由表16-12查得选用n220中负荷工业齿轮油（gb5903-86）。当齿轮圆周速度时，圆锥齿轮浸入油的深度约一个齿高，三分之一齿轮半径，大齿轮的齿顶到油底面的距离3060mm。由于大圆锥齿轮，可以利用齿轮飞溅的油润滑轴承，并通过油槽润滑其他轴上的轴承，且有散热作用，效果较好。密封防止外界的灰尘、水分等侵入轴承，并阻止润滑剂的漏失。1.8设计主要尺寸及数据名称符号尺寸关系结果mm机座壁厚0.0125（+）88机盖壁厚8机座凸缘厚度1.512机盖凸缘厚度1.512机座底凸缘厚度2.520地脚螺钉直径12地脚螺钉数目44轴承旁连接螺栓直径0.75 10机盖机座连接螺栓直径(0.50.6)6连

33、接螺栓d2的间距150200180轴承端盖螺钉直径(0.40.5) 6窥视孔盖螺钉直径(0.30.4)4定位销直径(0.70.8)5df d1 d2 至外机壁距离2020df、d2之凸缘的距离1818轴承旁凸台半径99凸台高度4040外机壁至轴承座端面距离40内机壁至轴承座端面距离58大齿轮顶圆与内机壁距离12齿轮端面与内机壁距离11.5机盖、机座肋厚7轴承端盖外径d+(55.5)120轴承端盖凸缘厚度1.28轴承旁连接螺栓距离140表1-6铸铁减速器机体机构尺寸计算表72 直齿圆柱齿轮的创建2.1 输入基本参数和关系式名称值说明名称值说明m3模数db_基圆直径z25齿数df_齿根圆直径alp

34、ha20压力角d_分度圆直径hax1齿顶高系数dd0_凹槽直径cx025顶系系数bb0_凹槽深度b10齿轮宽度dd115轴孔直径ha_齿顶高ll1_键槽高hf_齿根高ll2_键槽宽x0变位系数ll3_小孔到原点da_齿顶圆直径dd2_小孔直径表2-1在“关系”对话框内输入齿轮的分度圆直径关系、基圆直径关系、齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系。由这些关系式，系统便会自动生成表2-1所示的未指定参数的值。输入的关系式如下：ha=(hax+x)*mhf=(hax+cx-x)*md=m*zda=d+2*hadb=d*cos(alpha)df=d-2*hf2.2 创建齿轮基本圆图1-2图1-1在工具栏内单击

35、按钮，选择相应的草绘平面。在绘图区以系统提供的原点为圆心，绘制四个任意大小的圆，并且标注圆的直径尺寸，完成草图的绘制。然后在关系对话框中将四个圆的半径分别指定为d、df、db，通过该关系式创建的圆为别为分度圆、齿顶圆、齿根圆、基圆。完成后的基本圆曲线如图1-1所示。2.3 创建渐开线在工具栏上单击按钮，系统弹出“曲线选项”菜单管理器，依次单击“从方程” “完成”，弹出“得到坐标系”菜单管理器。在绘图区单击选取系统坐标系为曲线的坐标系，弹出“设置坐标类型”菜单管理器，单击“笛卡尔”，系统弹出一个记事本窗口，在弹出的记事本窗口中输入曲线的方程，如下：ang=90*tr=db/2s=pi*r*t/2

36、xc=r*cos(ang)yc=r*sin(ang)x=xc+s*sin(ang)y=yc-s*cos(ang)z=0保存数据，退出记事本，单击确定，完成如图3所示的曲线2.4 镜像渐开线（1）在工具栏内单击按钮，单击分度圆曲线作为参照，按住ctrl键，单击渐开线作为参照。单击确定，完成基准点“pnt0”的创建；（2）在工具栏内单击按钮，在绘图区单击选取“top”面作为参考平面，按住ctrl键，单击选取“right”面作为参考，单击确定，完成轴“a_1”的创建；（3）在工具栏内单击按钮，在绘图区单击选取“a_1”轴作为参照，按住ctrl键，继续单击基准点“pnt0”作为参照，单击确定，完成基准

37、平面“dtm1”的构建；（4）在工具栏内单击按钮，在绘图区单击选取刚刚创建的“dtm1”面作为参考平面，按住ctrl键选取“a_1”轴作为参考，输入旋转角度为“360/（4*z）”，系统提示是否要添加特征关系，单击“是”，单击确定，完成基准平面“dtm2”的创建；（5）编辑选取的基准平面“dtm2”，系统显示“dtm1”面和“dtm2”面间的夹角尺寸代号，在“关系”对话框中，将夹角尺寸定为360/(4*z)，单击确定完成添加关系式； （6）在绘图区单击渐开线特征，然后在工具栏内单击按钮，在绘图区单击选取刚刚创建的“dtm2”平面作为镜像平面，完成渐开线的镜像。完成后的曲线如图1-3所示。图1-

38、4图1-32.5 创建齿根圆（1）在工具栏内单击按钮，选择相应的草绘平面，单击草绘进入草绘环境；（2）在工具栏内单击按钮，在绘图区单击选取齿根圆曲线，完成草图的绘制；（3）在“拉伸”特征定义操控面板内选取“实体”、“拉伸到指定深度”，在拉伸深度文本框内输入深度值为b，系统提示是否添加特征关系，单击“是”，在“拉伸”特征定义操控面板内单击按钮，完成齿根圆的创建，完成后的齿根圆如图1-4所示；（4）编辑选取的拉伸实体特征，系统显示齿根圆厚度尺寸代号，在“关系”对话框中，将厚度尺寸定为b，单击确定完成添加关系式。2.6 创建齿形（1）在工具栏内单击按钮，选择相应的草绘平面，单击草绘进入草绘环境；两条

39、渐开线齿顶圆基圆分度圆齿根圆图1-5（2）绘制如图1-6所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；（3）在“拉伸”特征定义操控面板内单击选取“实体”、“拉伸到指定深度”，在拉伸深度文本框内输入深度值为b，系统提示是否添加特征关系，单击“是”；在“拉伸”特征定义操控面板内单击按钮，完成轮齿的创建，完成后的轮齿如图1-6所示。图1-6（4）编辑选中的拉伸实体，系统显示轮齿厚度尺寸代号和齿根圆角尺寸代号，在“关系”对话框中输入如下关系式然后单击确定完成添加关系式。if hax>=1d37=0.38*mendifif hax<1d37=0.46*mendifd38=b2.7 阵列

40、轮齿（1）选取已经创建好的轮齿，在主菜单上依次单击“编辑”“复制”，然后再次依次单击 “编辑”“选择性粘贴”，勾选复选框的前两项，单击确定；（2）在“选择性粘贴”定义面板内选取按钮，在文本框输入旋转角度为“360/z”，系统提示是否添加关系，单击“是”；（3）在绘图区单击选取齿根圆的中心轴作为旋转轴，在“选择性粘贴”定义操控面板内单击按钮，完成轮齿的创建；（4）编辑选中的第二个轮齿特征，系统显示两个轮齿夹角的尺寸代号，在“关系”对话框中，将两个轮齿夹角的尺寸定为360/z，单击确定完成添加关系式；（5）选中刚刚创建的第二个轮齿特征，单击按钮，在“阵列”特征定义面板内单击“轴”阵列，在绘图区单击

41、选取齿根圆的中心轴作为阵列参照，选择系统默认的数值，在“阵列”定义操控面板单击按钮，完成阵列特征的创建；（6）编辑选取的阵列特征，系统显示两个轮齿夹角的尺寸代号，在“关系”对话框中将两个轮齿夹角的尺寸定为360/z，阵列的个数定为z-1单击确定完成添加关系式；（7）在工具栏上单击重生按钮，完成所有轮齿的创建，完成后的齿轮如图1-7所示。图1-8图1-72.8 创建凹槽特征（1）在主菜单上依次单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框，输入关系式如下：dd0=0.85*dfbb0=0.1*bll2=dd1/2ll1=ll2/2ll3=(dd0-dd1)/4+dd1/2dd2=(dd0-dd1)

42、/5（2）在工具栏内单击按钮，选择相应的草绘平面，单击草绘进入草绘环境；（3）绘制如图1-8所示的二维草图，打开“关系”对话框，将圆直径的尺寸代号添加到关系式，关系式如下：sd0=dd0，单击确定，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；（4）在“拉伸”定义操控面板内单击选取“实体”、“拉伸到指定深度”，在拉伸深度文本框内输入拉伸深度值为bb0，并添加到关系式，。单击按钮完成凹槽特征的创建；（5）在工具栏内单击按钮，在绘图区单击选取“front”面作为参考平面，在偏移距离文本框内输入偏距为b/2，并添加到关系式，单击确定，完成基准平面“dtm2”的创建；（6）选取创建的凹槽特征，单击按钮，系统弹出

43、“镜像”特征定义操控面板，选取“dtm2”面作为镜像平面，在“镜像”特征定义操控面板内单击按钮，完成镜像特征的创建。2.9 创建轴孔特征（1）在工具栏内单击按钮，选择相应的草绘平面，单击草绘进入草绘环境；图1-9图1-10（2）绘制如图1-9所示的二维草图，打开“关系”对话框，将圆直径的尺寸代号添加到关系式，关系式如下：sd0=dd1，单击确定，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；（3）在“拉伸”定义操控面板内单击选取“实体”、“通孔”、“去除材料”，单击按钮，完成轴孔的创建；（4）在工具栏内单击按钮，选择相应的草绘平面，单击草绘进入草绘环境；（5）绘制如图1-11所示的二维草图，打开“关系”

44、对话框，将尺寸代号添加到关系式，关系式如下：sd0=ll1、sd2=ll2，单击确定，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；（6）在“拉伸”定义操控面板内单击选取“实体”、“通孔”、“去除材料”，单击按钮，完成键槽的创建。2.10 创建小孔（1）在工具栏内单击按钮，选择相应的草绘平面，单击草绘进入草绘环境；（2）绘制如图1-11所示的二维草图，打开“关系”对话框，将尺寸代号添加到关系式，关系式如下：sd0=dd2、sd1=ll3，单击确定，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；图1-11图1-12（3）在“拉伸”定义操控面板内单击选取“实体”、“通孔”、“去除材料”，单击按钮，完成小孔的创建；（4

45、）选取创建的小孔特征。单击按钮，在“阵列”特征定义面板内单击“轴”阵列，在绘图区单击选取齿根圆的中心轴作为阵列参照，阵列个数为4，偏移角度为90度，在“阵列”定义操控面板单击按钮，完成阵列特征的创建，完成后的特征如图1-12所示。2.11 创建倒角特征（1）在工具栏内单击按钮，在“边倒角”特征定义操控面板内输入倒角值为“1”，选取凹槽两个边线作为倒角边，单击按钮，完成倒角特征的创建；（2）用相同的方法，为所有圆孔创建倒角值为0.5的边倒角特征。3 锥齿轮的创建3.1 输入基本参数和关系式名称值说明名称值说明m3模数delta_分锥角z33齿数delta_a_顶锥角z_d77大齿轮齿数delta

46、_b_基锥角alpha20压力角delta_f_根锥角b45齿宽hb_齿基高hax1齿顶高系数rx_锥距cx0.25顶隙系数theta_a_齿顶角ha_齿顶高theta_b_齿基角hf_齿根高theta_f_齿根角h_全齿高ba_齿顶宽d_分度圆直径bb_齿基宽db_基圆直径bf_齿根宽da_齿顶圆直径x0变位系数df_齿根圆直径表2-1创建齿轮参数在“关系”对话框内输入齿轮的基本关系式。由这些关系式，系统便会自动生成表2-1所示的未指定参数的值。输入的关系式如下：ha=(hax+x)*mhf=(hax+cx-x)*mh=(2*hax+cx)*mdelta=atan(z/z_d)d=m*zdb

47、=d*cos(alpha)da=d+2*ha*cos(delta)df=d-2*hf*cos(delta)hb=(d-db)/(2*cos(delta)rx=d/(2*sin(delta)theta_a=atan(ha/rx)theta_b=atan(hb/rx)theta_f=atan(hf/rx)delta_a=delta+theta_adelta_b=delta-theta_bdelta_f=delta-theta_fba=b/cos(theta_a)bb=b/cos(theta_b)bf=b/cos(theta_f)3.2 创建基本曲线（1）在工具栏内单击按钮。选取“top”平面为参照

48、平面，在“基准平面”对话框的偏移项内输入偏移距离为“d/(2*tan(delta)”，单击确定，完成基准平面“dtm1”的构建；（2）编辑选取的基准平面“dtm1”，系统显示“top”面和“dtm1”面间的偏移尺寸代号，在“关系”对话框中，将偏移尺寸定为d/(2*tan(delta)，单击确定完成添加关系式；（3）在工具栏内单击按钮，创建通过“front”面与“right”面的基准轴“a_1”；（4）在工具栏内单击按钮，选择“front”面作为草绘平面，选取“right”面作为参考平面，参考方向为向“顶”，单击草绘进入草绘环境；图2-1（5）绘制如图2-1所示的二维草图，标注如图示的尺寸，保证

49、图形的基本外形；（6）编辑选取的草绘特征，系统显示各个尺寸代号，在“关系”对话框中，添加如下关系式：d1=90d3=df/2d4=db/2d5=d/2d6=da/2d7=bd2=delta3.3 创建大端齿轮基本圆（1）在工具栏内单击按钮。平面与“front”面为法向关系，并且穿过图2-2所示的“参照曲线1”，单击确定，完成基准平面“dtm2”的构建；直线图2-3参照曲线2参照曲线1图2-2（2）在工具栏内单击按钮，创建经过如图2-2所示两条曲线的基准点“pnt1”。（3）在工具栏内单击按钮，选择“dtm2”面作为草绘平面，选取“front”面作为参考平面，参考方向为向“顶”。单击草绘进入草绘

50、环境；（4）绘制如图2-3所示的二维草图，标注尺寸，尺寸大小任意，保证图形的基本外形。（5）编辑选取的草绘特征，系统显示各个尺寸代号，将大端齿轮基本圆的关系式添加到“关系”对话框中，关系式如下：d10=d/cos(delta)d11=da/cos(delta)d12=db/cos(delta)d13=df/cos(delta)3.4 创建小端齿轮基本圆（1）在工具栏内单击按钮。创建基准平面“dtm3”，平面与“front”面为法向关系，并且穿过图2-4所示的“参照曲线1”；直线图2-5参照曲线2参照曲线1图2-4（2）在工具栏内单击按钮。创建经过如图2-4所示两条曲线的基准点“pnt2”；（3

51、）在工具栏内单击按钮，选择“dtm3”面作为草绘平面，选取“front”面作为参考平面，参考方向为向“左”，单击草绘进入草绘环境；（4）绘制如图2-5所示的二维草图，标注尺寸，尺寸大小任意，保证图形的基本外形。（5）编辑选取的草绘特征，系统将显示各个尺寸代号，将小端齿轮基本圆的关系式添加到“关系”对话框中，关系式如下：d20=(df-2*bf*sin(delta_f)/cos(delta)d19=(db-2*bb*sin(delta_b)/cos(delta) d18=(d-2*b*sin(delta)/cos(delta)d21=(da-2*ba*sin(delta_a)/cos(delta)3.5 创建渐开线（1）在工具栏内单击按钮。在“原始”选项卡里，选取“pnt1”点作为参照，在“定向”选项卡，选取图2-6所示的“曲线1”为y轴的负向参照，“曲线2”为x轴正向参照，单击确定，完成坐标系cs0的构建；（2）在工具栏内单击按钮。在“原始”选项卡里，选取坐标系cs0作为参照，在“定向”选项卡，设置关于z的值为-4，单击确定完成坐标系cs1的创建；（3）编辑选取的坐标系cs1，在“关系”对话框，单击如图2-7所示的尺寸，添加关系式为“d38=360*cos(delta)/(4*z)+180*tan