Proe5.0齿轮建模详细图文教程

1、第三章Pro E3.1 简介Pro/Engineer操作软件 是美国参数技术公司(PTC)旗下的CAD/CAM/CAE 一体化的三维软 件。Pro/Engineer软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件 领域中占有着重要地位，Pro/Engineer作为当今世界机械 CAD/CAE/CAM 领域的新标准而得 到业界的认可和推广。是现今主流的CAD/CAM/CAE 软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。Pro/Engineer和WildFire是PTC官方使用的 软件 名称,但在 中国用户所使用的名 称中，并存着多个说法，比如 ProE、Pro/E、破衣、野火

2、、 WildFire、proe3.0、proe4.0 等等都是指 Pro/Engineer软件。Pro/E第一个提出了 参数化设计 的概念,并且采用了单一数据库来解决特征的相 关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安 装所有模块。Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钺金设 计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。1 .参数化设计，相对于产品而言，我们可以把它看成几何模型，而无论多么复 杂的

3、几何模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有 限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。2 . 基于特征建模Pro/E是基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特 征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。 这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。3 .单一数据库(全相关)Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的CAD/CAM 系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每 一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。换言

4、之，在整个设 计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如， 一旦工程详图有改变，NC (数控)工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构 与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产 品能更好地推向市场，价格也更便宜。设计札记网有很多免费的proe教程和资料，可以参考学习。3.2 .斜齿轮的建模3.2.1 建模实例 建模分析：(1)输入参数、关系式，创建齿轮基本圆(2)创建渐开线(3)创建扫引轨迹(4)创建扫描混合截面(5)创建第一个轮齿(6)阵列轮齿3.2.2

5、 斜齿轮的建模过程1 .输入基本参数和关系式(1)单击 1 ,在新建对话框中输入文件名“ hecial_gear "，然后单击透(2)在主菜单上单击工具” 一参数”，系统弹出参数”对话框，如图3-2所示；注意：表3-2中未填的参数值，表示是由系统通过关系式将自动生成的尺寸, 完成后的参数对话框如图3-3所示：(3)在 参数”对话框内单击按钮，可以看到 参数”对话框增加了一行，依次输入新参数的名称、值、和说明等。需要输入的参数如表3-1所示；名称值说明名称值说明5法面模数H4齿顶高Z25齿数HF齿根高ALPHA20压力角X变位系数BETA16螺旋角D分度园直径B50齿轮宽度国基圆直径H

6、AX1, 0齿顶商系数I酷西通圆直径ex0.25项系系数Dr国网园且径用户无需指定。(4)在主菜单上依次单击“工具” 一 “关系”，系统弹出“关系”对话框，如图3-4所示;(5)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3-2所示的未指定参数的值。输 入的关系式如下：/*齿轮基本关系式/*齿轮基本关系ha=(hax+x)*mnhf=(hax+cx-x)*mnd=mn*z/cos(beta)da=d+2*hadb=d*cos(alpha)df=d-2*hf完成后的 关系”对话框如图3-5所示;2 .创建齿轮基本圆(1

7、)在工具栏内单击 " 按钮，系统弹出“草绘”对话框；(2)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“右”， 如图3-6所示。单击【草绘】进入草绘环境；(3)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,如图3-7所示。在工具栏内单击| 按钮，完成草图的绘制;(4)用关系式驱动圆的大小。在模型中右键单击刚刚创建的草图，在弹出的快捷菜单中单击选取“编辑”；(5)在主菜单上依次单击“工具” 一 “关系”，系统弹出关系对话框，如图 3-8所示；(6)在“关系”对话框中输入尺寸关系如下：/*齿轮基本圆关系式D0=daD1=d

8、bD2=dfD3=d其中DR D1、D2、D3为圆的直径尺寸代号，注意尺寸代号视具体情况会有所有同。da、db、df、d为用户自定义的参数，即为齿顶圆直径、基圆直径、齿根圆直径、分度圆直径。通过 该关系式创建的圆即为分度圆；图3-58关系”对话框3 .创建渐开线(1)依次在主菜单上单击“插入” 一 “模型基准” 一 “曲线或者在工具栏上单击I，EL工，4%-B上广按钮，系统弹出“曲线选项”菜单管理器，如图 3-9所示；巾标标H亍生生方菜单营理盘曲线选项通过点 自文件 使用剖截面从方程完成退出图3-9图 3-10(2)在曲线选项”菜单管理器上依次单击 从方程“ 一完成”，弹出得到坐标系”菜单管理

9、 器,如图3-10所示;(3)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，如图3-11所示；菜单管理餐设置坐标类型笛片就 一副主球图3-11 "设置坐标系类型”菜单管理器(4)在“设置坐标类型”菜单管理器中单击“笛卡尔”，系统弹出一个记事本窗口;(5)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/2xc=r*cos(ang)yc=r*sin(ang)x=xc+s*sin(ang)y=yc-s*cos(ang)z=0(6)保存数据，退出记事本，完成后的曲线如图3-12所示；图3-12完成后的渐开线4 .镜像渐开线(

10、1)在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“插入” 一 “模型基准” 一 熏"一点"，系统弹出 基准点”对话框，如图3-13所示；“摹茂点II> FNT0 新点献届佳 匡曲蛾，匕曲四)在.一上曲蹒二在.一二招工确苣 取相图3-63基准点”对话框(2)单击分度圆曲线作为参照，按住 Ctrl键，单击渐开线作为参照，如图 3-14所示。在“基准点”对话框内单击【确定】，完成基准点“ PNT0的创建；图3-64选取参照曲线(3)在工具栏内单击, 按钮，或者依次在主菜单上单击“插入” 一 “模型基准” 一 轴”，系统弹出“基准轴”对话框，如图 3-15所示；(4)在绘图区单

11、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，在卜,基准轴”对话框内单击【确定】，完成轴“ A_1”的创建；(5)在工具栏内单击果按钮,或者依次在主菜单上“插入”一 “模型基准” 一 “平面”，系统弹出“基准平面”对话框；(6)在绘图区单击选取“A_1”轴作为参照, 照，如图3-16所示；按彳iCtrl键，继续单击基准点“ PNTO作为参图3-16 “基准平面”对话框图3-15 “基准轴”对话框(7)继续在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“插入”一 “模型基准” 一 “平面”，系统弹出“基准平面”对话框，如图 3-17所示;图3-17基准平面”对话框

12、(8)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。在偏距文本框内输入旋转角度为“ 360/ (4*z) ”，系统提示是否要添加特征关系， 如图3-18所示，单击【是】；是否要需加36口,©*t)作为特征关系？，- 'p( mum umii MiBiiMir1图3-18添加关系式(9)在“基准平面”对话框内单击【确定】，完成基准平面的创建；(10)将关系式添加到“关系”对话框。在绘图区右键单击刚刚创建的基准平面“ DTM2 , 在弹出的快捷菜单上单击“编辑”。(11)在主菜单上单击“工具” 一 “关系”，系统弹出“关系”对话框

13、。此时系统显示“DTM1面和“ DTM2面间的夹角尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：/*镜像平面旋转角度$ D13= 360/(4*z)完成后的“关系”对话框如图3-19所示，在“关系”对话框内单击 【确定】完成添加关系式;图3-19关系”对话框“$”关系式存在负号是使用刖比一(12)在绘图区单击渐开线特征，然后在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击编辑“一镜像”。系统弹出 镜像”特征定义操控面板，如图 3-20所示；蜿像平面选取34项目一"叁照 选项 属性图3-20 “镜像”特征定义面板(13)在绘图区单击选取刚刚创建的“ |DTM

14、2平面作为镜彳t平面，在镜像”特征定义操控面板内单击按钮，完成渐开线的镜像。完成后的曲线如图3-21所示。图3-21完成后的镜像渐开线5 .创建齿根圆(1)在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单内单击“插入” 一 “拉伸”，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击“放置” 一 “定义”，弹出“草绘”定义对话框；(2)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”， 如图3-22所示。单击【草绘】进入草绘环境；图3-22草绘”对话框(3)在工具栏内单击工具栏内单击K按钮，完成草图的绘制;按钮，在绘图区单击选取齿根圆曲线，如图3-23所示。在图3-23选取齿根圆

15、曲线(4)在“拉伸”特征定义操控面板内单击选取“实体”按钮、“拉伸到指定深度”按钮，在拉伸深度文本框内输入深度值为B,如图3-24所示。回车后系统提示是否添加特征关系，单击“是”；共，50 rnN / 匚口g的置选项属性图3-24 “拉伸”定义面板(5)拉伸深度自动调整到用户设置的参数B的值，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3-25所示。图3-25完成后的齿根圆(6)将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击齿根圆特征，在弹出的快捷菜单中单击编辑”；(7)在主菜单上单击“工具” 一 “关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示齿根圆厚度尺寸代号

16、。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：/*齿根圆宽度关系式D14=b完成后的关系”对话框如图 3-26所示，在“关系”对话框内单击 【确定】完成添加关系式;图3-26 “关系”对话框6 .创建分度圆曲面(1)在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单内单击“插入” 一 “拉伸”，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击“放置” 一 “定义”，弹出“草绘”定义对话框；(2)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”， 如图3-27所示。单击【草绘】进入草绘环境；(3)在工具栏内单击按钮，在绘图区单击选取分度圆曲线，如图3-28

17、所示。在工具栏内单击K按钮，完成草图的绘制;图3-28选取分度圆草绘x放置苴绘平面平面匚直|使用先前的亘绘方向草绘视图方向I凝参照RIGHT： F1鎏睢平面)方向I® /曲线图3-27 “草绘”对话框(4)在“拉伸”特征定义操控面板内单击选取“曲面”按钮、“拉伸到指定深度”按钮，在拉伸深度文本框内输入深度值为B,如图3-29所示。回车后系统提示是否添加特征关系，单击“是”；放置应伸为曲面-1图3-29 “拉伸”定义面板(5)拉伸深度自动调整到用户设置的参数B的值，在“拉伸”特征定义操控面板内单击按钮，完成分度圆曲面的创建，完成后的分度圆曲面如图3-30所示。图3-30分度圆拉伸特征(

18、6)将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击分度圆曲面特征，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；(7)在主菜单上单击“工具” 一 “关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示分度圆厚度尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为:/*分度圆曲面宽度关系式D15=b完成后的|“关系”对话框如图3-31所示，在“关系”对话框内单击 【确定】完成添加关系式;图3-31关系”对话框7 .创建投影曲线这一步首先在" RIGHT面创建一个斜直线，然后将这个曲线投影到分度圆曲面上。(1)在工具栏内单击 小按钮，系统弹出“草绘”对话框；(2)选择“RIGHT面

19、作为草绘平面，选取“TOP面作为参考平面， 参考方向为向“右”，如图3-32所示。单击【草绘】进入草绘环境；(3)绘制如图3-33所示的二维草图，在工具栏内单击唾 按钮，完成草图的绘制；3-32草绘”对话框图3-33绘制二维草图图(4)将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击刚刚的草绘特征，在弹出的快 捷菜单中单击“编辑”；(5)在主菜单上单击“工具” 一 “关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示直线相关的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：D16=betaD17=b完成后的|“关系”对话框如图 3-34所示，在“关系”对话框内单击 【

20、确定】完成添加关系式；图3-34 “关系”对话框(6)单击选取刚刚草绘的曲线，在主菜单上依次单击“编辑” 一 “投影”，系统弹出“投 影”曲线操控面板，如图 3-35所示；曲面。隆取雪I 方向 沿方向 * 1个平面一X参照 属性图3-35选取曲面参照(7)在绘图区单击选取分度圆的曲面作为投影参照，如图 3-36所示。在“投影曲线”定义图3-36选取曲面参照8 .创建扫描混合截面(1)在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”定义对话框；(2)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”， 如图3-37所示。单击【草绘】进入草绘环境；a (3)以已经创建的渐开

21、线为基础，在工具栏内单击I 按钮，系统弹出“类型”单选框，如图3-38所示，单击选取“环”，绘制如图 3-39所示的二维草图， 在工具栏内单击按钮，完 成草图的绘制；尊稔漉邕居住 均里翟平的平面PTOMTE 先莫军方可草维视图方可反向I叁幽匚RISJT F1壁隹平面方向|肖 一单蛀期.涓n 9SI-选择使用边单一I链Q)硬环Q美田©选取 区1选取1个项目|"i图3-37 “草绘”对话框图3-38 “类型”单选框图3-39绘制二维草图(4)将圆角尺寸添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击刚刚草绘的截面，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；(5)在主菜单上单击“工具” 一 “关系

22、”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示截面圆角的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：/*截面圆角半径关系式if hax>=1endifif hax<1endif完成后的“关系”对话框如图 3-40所示，在“关系”对话框内单击 【确定】完成添加关系式;图3-40 “关系”对话框(6)下面在齿根圆的另一个端面上创建相应的截面，然后将截面旋转到相应位置。在主菜 单上依次单击 编辑” 一特征操作”，系统弹出 特征”菜单管理器，如图3-41所示；菜单管理器将征复制新排序插入提式完成3-41特征菜单管理器来单管理春兼单管理叁卜、征平移完成移动退出超

23、动菜单管理器图3-93移动特征”菜单管理器(7)在“特征”菜单管理器上依次单击“复制” 一 “完成”，系统弹出“复制特征”菜单管理器。在“复制特征菜单管理器”上依次单击“移动” 一 “完成”，系统弹出“选取特征”菜单管理器，如图3-92所示；(8)在绘图区单击选取上一步创建的截面特征，在“选取特征”菜单管理器上单击“完成”，系统弹出“移动特征”菜单管理器，如图 3-43所示；(9)在“移动特征”菜单管理器上单击“平移”，系统弹出“选取方向”菜单管理器，如图3-44所示；(10)在“选取方向”菜单管理器中单击选取“曲线/边/轴”，然后在绘图区单击选取齿根圆的端面作为参照，如图 3-45所示。系统

24、弹出“方向”菜单管理器，单击“正向”；兼单管理镭 ，特征图3-45 “选取方向”菜单管理器3-44选取参照平面(11)系统提示输入偏移距离，输入偏移距离为 在“移动特征”菜单管理器中单击“完成移动”， 成”，在随后弹出的“组元素”对话框中单击b,系统提示是否添加关系式，单击“是”，在“组可变尺寸”菜单管理器中单击“完【确定】，在“特征”菜单管理器中单击“确定”，完成特征的复制，完成后的截面如图3-46所示;图 3-46(12)将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击刚刚的复制特征，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；(13)在主菜单上单击“工具” 一 “关系”， 系统弹出“关系”对话框。

25、此时系统显示两个 截面的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中， 输入的关系 式为：D80=b完成后的“关系”对话框如图 3-47所示，在“关系”对话框内单击 【确定】完成添加关系式;矢弗I二叵因Zft 编他 fiA 冷能兵用J1具显示 事携萄阴Tf+一 、口注口 ooi标 SS 初日图3-47 “关系”对话框“特征操作”，系统弹(14)旋转复制上一步复制的截面，在主菜单上依次单击“编辑”出“特征”菜单管理器，如图 3-48所示；菜单管理看特征复制重新排序插入棍式完成 图3-48 “特征”菜单管理器(15)在“特征”菜单管理器上依次单击“复制” 一 “完成,系统弹出“复

26、制特征”菜单管理器。在“复制特征菜单管理器”上依次单击“移动” 一 “完成”，系统弹出“选取特 征”菜单管理器，如图3-49所示；“特征”菜单管理器图3-48图3-49 “选取特征”平杼旋转完成移动退匕毯动菜单管理器图3-50移动特征管理(16)在绘图区单击选取上一步创建的复制截面特征，在“选取特征”菜单管理器上单击“完成”，系统弹出“移动特征”菜单管理器，如图 3-50所示；(17)在 移动特征”菜单管理器上单击 旋转”，系统弹出 选取方向”菜单管理器，如图3-51 所示；Mil移动特任平程旋转退出招动 一般选取方向平面曲城/边/地 坐标示 退出图3-51 “选取方向”菜单管理器图3-52选

27、取参照轴(18)在“选取方向”菜单管理器中单击选取“曲线 /边/轴”，然后在绘图区单击选取齿根圆的中心轴作为参照，如图3-102所示。系统弹出“方向”菜单管理器， 单击“反向” 一 “正向”；选取参图3-52选取参照轴图3-53旋转复制的截面(19)系统提示输入旋转角度，输入旋转角度为"asin(2*b*tan(beta/d) ”，系统提示是否添加关系式，单击“是”，在“移动特征”菜单管理器中单击“完成移动”，在“组可变尺寸”菜单管理器中单击“完成”，在随后弹出的“组元素”对话框中单击【确定】，在“特征”菜单管理器中单击“确定”，完成牛I征的复制，完成后的截面如图3-53所示；(20

28、)旋转角度尺寸添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击刚刚旋转复制的截面，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；(21)在主菜单上单击“工具” 一 “关系”， 系统弹出“关系”对话框。 此时系统显示旋转 角度的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：D79=asin(2*b*tan(beta/d)完成后的“关系”对话框如图3-54所示，在“关系”对话框内单击 【确定】完成添加关系式；图3-54 “关系”对话框图3-54关系”对话框9 .创建第一个轮齿特征(1)在主菜单上依次单击“插入” 一 “扫描混合”，系统弹出“扫描混合”特征定义操控 面板，如图3-55所示

29、;,与中曲印,晶霞商个碓作为旧植混合的轨进.旷可u m吃x参照截面相切选项展性图3-55 “扫描混合”特征定义面板(2)在“扫描混合”特征定义操控面板内单击“参照”菜单，系统弹出“参照”对话框，如图3-56所示；(3)在参照”对话框的“剖面控制”文本框内单击选取“垂直于轨迹”，在“水平7垂直控制”文本框内输入“垂直于曲面”，如图3-56所示；图3-56 “参照”对话框(4)在绘图区单击选取分度圆上的投影曲线作为扫描混合的扫引线，如图 3-57所示;图3-57选取扫引线(5)在“扫描混合”特征定义操控面板上单击“剖面”菜单，系统弹出“剖面”定义对话 框，在第一项下拉菜单中选取“所选截面”，如图 3-58所示；,部岳相史 虎X 总性单蛙常百 安防自t立 E超.*8人专而171璇2T圈建