Proe50齿轮建模详细图文教程.docx
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Proe50齿轮建模详细图文教程
第三章ProE
3.1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
领域中占有重视要地位,Pro/Engineer作为此刻世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得
到业界的认可和实行。
是此刻主流的CAD/CAM/CAE软件之一,特别是在国内产品设计领
域占有重要地址。
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,比方ProE、Pro/E、破衣、野火、WildFire、proe3.0、
等等都是指Pro/Engineer软件。
Pro/E第一个提出了参数化设计的看法,而且采用了单一数据库来解决特色的相
关性问题。
别的,它采用模块化方式,用户可以依照自己的需要进行选择,而不用安装全部模块。
Pro/E的基于特色方式,可以将设计至生产全过程集成到一起,实现并行工程设计。
它不仅可以应用于工作站,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、装置设计、钣金设
计、加工办理等,保证用户可以依照自己的需要进行选择使用。
1.参数化设计,有对于产品而言,我们可以把它看作几何模型,而无论多么复杂的几何模型,都可以分解成有限数量的构成特色,而每一种构成特色,都可以用有限的参数完满拘束,这就是参数化的根本看法。
2.基于特色建模
Pro/E是基于特色的实体模型化系统,工程设计人员采用拥有智能特色的基于特
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。
这一功能特色给工程设计者供应了在设计上从未有过的简单和灵便。
3.单一数据库〔全相关〕
Pro/Engineer是建立在一致基层上的数据库上,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,无论他是哪一个部门的。
换言之,在整个设
计过程的任何一处发生改动,亦可以前后反响在整个设计过程的相关环节上。
比方,
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,也完满同样反响在整个三维模型上。
这种独到的
数据结构与工程设计的完满的结
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,成质量量更高,产
品能更好地推向市场,价格也更廉价。
设计札记网有很多免费的
proe教程和资料,可以参照学习。
3.2.斜齿轮的建模
3.2.1建模实例
建模解析:
(1〕输入参数、关系式,创立齿轮根本圆
(2〕创立渐开线
(3〕创立扫引轨迹
(4〕创立扫描混杂截面
(5〕创立第一个轮齿
〔6〕阵列轮齿
3.2.2斜齿轮的建模过程
1.输入根本参数和关系式
〔1〕单击,在新建对话框中输入文件名“hecial_gear〞,尔后单击;
〔2)在主菜单上单击“工具〞→“参数〞,系统弹出“参数〞对话框,如图3-2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;
注意:
表3-2中未填的参数值,表示是由系统经过关系式将自动生成的尺寸,用户无需指定。
完成后的参数对话框如图3-3所示:
〔4〕在主菜单上依次单击“工具〞→“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。
输入的关系式以下:
/*齿轮根本关系式
/*齿轮根本关系
ha=(hax+x)*mn
hf=(hax+cx-x)*mn
d=mn*z/cos(beta)
da=d+2*ha
db=d*cos(alpha)
df=d-2*hf
完成后的“关系〞对话框如图3-5所示;
2.创立齿轮根本圆
〔1〕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,采用“RIGHT〞面作为参照平面,参照方向为向“右〞,如图3-6所示。
单击【草绘】进入草绘环境;
〔3〕在绘图区以系统供应的原点为圆心,绘制四个随意大小的圆,而且注明圆的直径尺寸,
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。
在模型中右键单击方才创立的草图,在弹出的快捷菜单中单击采用“编写〞;
〔5〕在主菜单上依次单击“工具〞→“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以下:
/*齿轮根本圆关系式
D0=da
D1=db
D2=df
D3=d
其中D0、D1、D2、D3为圆的直径尺寸代号,注意尺寸代号视详细情况会有全部同。
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。
经过该关系式创立的圆即为分度圆;
图3-58“关系〞对话框
3.创立渐开线
〔1〕依次在主菜单上单击“插入〞→“模型基准〞→“曲线〞,也许在工具栏上单击
按钮,系统弹出“曲线选项〞菜单管理器,如图3-9所示;
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〞→“完成〞,弹出“获取坐标系〞菜单管理
器,如图3-10所示;
(3〕在绘图区单击采用系统坐标系为曲线的坐标系,弹出“设置坐标种类〞菜单管理器,如图3-11所示;
图3-11“设置坐标系种类〞菜单管理器
(4〕在“设置坐标种类〞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,以下:
ang=90*t
r=db/2
s=pi*r*t/2
xc=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
(1〕在工具栏内单击按钮,也许依次在主菜单上单击“插入〞→“模型基准〞→“点〞→“点〞,系统弹出“基准点〞对话框,如图3-13所示;“
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〞的创立;
图3-64采用参照曲线
〔3〕在工具栏内单击按钮,也许依次在主菜单上单击“插入〞→“模型基
准〞→“轴〞,系统弹出“基准轴〞对话框,如图3-15所示;
〔4〕在绘图区单击采用“TOP〞面作为参照平面,按住Ctrl键,单击采用“RIGHT〞面作为
参照,在“基准轴〞对话框内单击【确定】,完成轴“A_1〞的创立;
〔5〕在工具栏内单击按钮,也许依次在主菜单上单击“插入〞→“模型基准〞→“平
面〞,系统弹出“基准平面〞对话框;
〔6〕在绘图区单击采用“A_1〞轴作为参照,按住Ctrl键,连续单击基准点“PNT0〞作为参
照,如图3-16所示;
图3-15“基准轴〞对话框图3-16“基准平面〞对话框
〔7〕连续在工具栏内单击按钮,也许依次在主菜单上单击“插入〞→“模型基
准〞→“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
〔8〕在绘图区单击采用方才创立的“DTM1〞面作为参照平面,按住Ctrl键采用“A-1〞轴作
为参照。
在偏距文本框内输入旋转角度为“360/〔4*z〕〞,系统提示可否要增加特色关系,如图3-18所示,单击【是】;
图3-18增加关系式
(9〕在“基准平面〞对话框内单击【确定】,完成基准平面的创立;
(10〕将关系式增加到“关系〞对话框。
在绘图区右键单击方才创立的基准平面“DTM2〞,在弹出的快捷菜单上单击“编写〞。
(11〕在主菜单上单击“工具〞→“关系〞,系统弹出“关系〞对话框。
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】完成增加关系式;
图3-19“关系〞对话框“$〞关系式存在负号是使用
〔12〕在绘图区单击渐开线特色,尔后在工具栏内单击按钮,也许依次在主菜单上单
击“编写〞→“镜像〞。
系统弹出“镜像〞特色定义控制面板,如图3-20所示;
图3-20“镜像〞特色定义面板
〔13〕在绘图区单击采用方才创立的“DTM2〞平面作为镜像平面,在“镜像〞特色定义控制
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.创立齿根圆
〔1〕在工具栏内单击按钮,也许依次在主菜单内单击“插入〞→“拉伸〞,弹出“拉
伸〞定义控制面板,在面板内单击“放置〞→“定义〞,弹出“草绘〞定义对话框;
(2〕选择“FRONT〞面作为草绘平面,采用“RIGHT〞面作为参照平面,参照方向为向“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〕在工具栏内单击按钮,在绘图区单击采用齿根圆曲线,如图3-23所示。
在
工具栏内单击按钮,完成草图的绘制;
图3-23采用齿根圆曲线
〔4〕在“拉伸〞特色定义控制面板内单击采用“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。
回车后系统提示可否增加特色关系,单击“是〞;
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
完成齿根圆的创立,完成后的齿根圆如图
B的值,在“拉伸〞特色定义控制面板内单击按钮,
3-25所示。
图3-25完成后的齿根圆
〔6〕将关系式增加到“关系〞对话框,在模型树中右键单击齿根圆特色,在弹出的快捷菜单中单击“编写〞;
(7〕在主菜单上单击“工具〞→“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。
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】完成增加关系式;
图3-26“关系〞对话框
6.创立分度圆曲面
〔1〕在工具栏内单击按钮,也许依次在主菜单内单击“插入〞→“拉伸〞,弹出“拉
伸〞定义控制面板,在面板内单击“放置〞→“定义〞,弹出“草绘〞定义对话框;
(2〕选择“FRONT〞面作为草绘平面,采用“RIGHT〞面作为参照平面,参照方向为向“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,在绘图区单击采用分度圆曲线,如图3-28所示。
在
工具栏内单击按钮,完成草图的绘制;
图3-28采用分度圆曲线图3-27“草绘〞对话框
〔4〕在“拉伸〞特色定义控制面板内单击采用“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。
回车后系统提示可否增加特色关系,单
击“是〞;
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〞特色定义控制面板内单击
按钮,完成分度圆曲面的创立,完成后的分度圆曲面如图
3-30所示。
图3-30分度圆拉伸特色
(6〕将关系式增加到“关系〞对话框,在模型树中右键单击分度圆曲面特色,在弹出的快捷菜单中单击“编写〞;
(7〕在主菜单上单击“工具〞→“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】完成增加关系式;
图3-31“关系〞对话框
7.创立投影曲线
这一步第一在“RIGHT〞面创立一个斜直线,尔后将这个曲线投影到分度圆曲面上。
〔1〕在工具栏内单击按钮,系统弹出“草绘〞对话框;
(2〕选择“RIGHT〞面作为草绘平面,采用“TOP〞面作为参照平面,参照方向为向“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〕将关系式增加到“关系〞对话框,在模型树中右键单击方才的草绘特色,在弹出的快捷菜单中单击“编写〞;
(5〕在主菜单上单击“工具〞→“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=beta
D17=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【确定】完成增加关系式;
图3-34“关系〞对话框
(6〕单击采用方才草绘的曲线,在主菜单上依次单击“编写〞→“投影〞,系统弹出“投影〞曲线控制面板,如图3-35所示;
图3-35采用曲面参照
〔7〕在绘图区单击采用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
面板上单击按钮,完成投影曲线的创立。
图3-36采用曲面参照
8.创立扫描混杂截面
〔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,采用“RIGHT〞面作为参照平面,参照方向为向“顶〞,如图3-37所示。
单击【草绘】进入草绘环境;
〔3〕以已经创立的渐开线为基础,在工具栏内单击按钮,系统弹出“种类〞单项选择框,
如图3-38所示,单击采用“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;
图3-37“草绘〞对话框图3-38“种类〞单项选择框
图3-39绘制二维草图
(4〕将圆角尺寸增加到“关系〞对话框,在模型树中右键单击方才草绘的截面,在弹出的快捷菜单中单击“编写〞;
(5〕在主菜单上单击“工具〞→“关系〞,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
ifhax>=1
endif
ifhax<1
endif
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】完成增加关系式;
图3-40“关系〞对话框
(6〕下面在齿根圆的另一个端面上创立相应的截面,尔后将截面旋转到相应地址。
在主菜单上依次单击“编写〞→“特色操作〞,系统弹出“特色〞菜单管理器,如图3-41所示;
3-41特色菜单管理器图3-42“采用特色〞菜单管理器图3-93搬动特色〞菜单管
理器
(7〕在“特色〞菜单管理器上依次单击“复制〞→“完成〞,系统弹出“复制特色〞菜单管理器。
在“复制特色菜单管理器〞上依次单击“搬动〞→“完成〞,系统弹出“采用特色〞菜单管理器,如图3-92所示;
(8〕在绘图区单击采用上一步创立的截面特色,在“采用特色〞菜单管理器上单击“完
成〞,系统弹出“搬动特色〞菜单管理器,如图
3-43所示;
(9〕在“搬动特色〞菜单管理器上单击“平移〞,系统弹出“采用方向〞菜单管理器,如图3-44所示;
〔10〕在“采用方向〞菜单管理器中单击采用“曲线/边/轴〞,尔后在绘图区单击采用齿根
圆的端面作为参照,如图3-45所示。
系统弹出“方向〞菜单管理器,单击“正向〞;
图3-45“采用方向〞菜单管理器3-44采用参照平面
〔11〕系统提示输入偏移距离,输入偏移距离为b,系统提示可否增加关系式,单击“是〞,
在“搬动特色〞菜单管理器中单击“完成搬动〞,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“特色〞菜单管理器中单击“确
定〞,完成特色的复制,完成后的截面如图3-46所示;
图3-46
(12〕将关系式增加到“关系〞对话框,在模型树中右键单击方才的复制特色,在弹出的快捷菜单中单击“编写〞;
(13〕在主菜单上单击“工具〞→“关系〞,系统弹出“关系〞对话框。
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】完成增加关系式;
图3-47“关系〞对话框
〔14〕旋转复制上一步复制的截面,在主菜单上依次单击“编写〞→“特色操作〞,
出“特色〞菜单管理器,如图3-48所示;
系统弹
图3-48“特色〞菜单管理器
〔15〕在“特色〞菜单管理器上依次单击“复制〞→“完成〞,系统弹出“复制特色〞菜单管理器。
在“复制特色菜单管理器〞上依次单击“搬动〞→“完成〞,系统弹出“采用特色〞菜单管理器,如图3-49所示;
3-48“特色〞菜单管理器图图3-49“采用特色〞菜单管理器图3-50搬动特色管理
器
〔16〕在绘图区单击采用上一步创立的复制截面特色,在“采用特色〞菜单管理器上单击
“完成〞,系统弹出“搬动特色〞菜单管理器,如图3-50所示;
〔17〕在“搬动特色〞菜单管理器上单击“旋转〞,系统弹出“采用方向〞菜单管理器,如图3-51所示;
图3-51“采用方向〞菜单管理器图3-52采用参照轴
〔18〕在“采用方向〞菜单管理器中单击采用“曲线/边/轴〞,尔后在绘图区单击采用齿根
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〞→“正
向〞;
采用参
图3-52采用参照轴图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))〞,系统提示可否
增加关系式,单击“是〞,在“搬动特色〞菜单管理器中单击“完成搬动〞,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〞,完成特色的复制,完成后的截面如图3-53所示;
〔20〕旋转角度尺寸增加到“关系〞对话框,在模型树中右键单击方才旋转复制的截面,在
弹出的快捷菜单中单击“编写〞;
〔21〕在主菜单上单击“工具〞→“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】完成增加关系式;
图3-54“关系〞对话框
图3-54“关系〞对话框
9.创立第一个轮齿特色
(1〕在主菜单上依次单击“插入〞→“扫描混杂〞,系统弹出“扫描混杂〞特色定义控制面板,如图3-55所示;
图3-55“扫描混杂〞特色定义面板
(2〕在“扫描混杂〞特色定义控制面板内单击“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〞文本框内单击采用“垂直于轨迹〞,在
“水平/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〕在绘图区单击采用分度圆上的投影曲线作为扫描混杂的扫引线,如图3-57所示;
图3-57采用扫引线
〔5〕在“扫描混杂〞特色定义控制面板上单击“剖面〞菜单,系统弹出“剖面〞定义对话
框,在第一项下拉菜单中采用“所选截面〞,如图
3-58所示;
图3-58“剖面〞定义对话框
〔6〕在绘图区单击采用如图3-59所示的截面作为第一个扫描混杂截面;
图3-58“剖面〞定义对话框图3-59采用第一个截面
〔7〕在如图3-58所示的“剖面〞定义对话框内单击“插入〞,在“剖面〞列表框内显示“剖
面2〞。
在绘图区单击采用另一个截面,如图3-60所示。
注意两个截面上扫描混杂初步点的一致性,更正初步点的方法为,在如图3-61所示的“剖
面〞对话框内单击“细节〞,系统弹出如图3-62所示的“链〞对话框;
图3-60采用第二个截面图3-61“剖面〞对话框
图3-62“链〞对话框图3-63“选项〞选项卡
〔8〕在“选项〞选项卡内单击采用“终点〞文本框,如图3-113所示,尔后在绘图区单击选
取初步点;
〔9〕在“扫描混杂〞特色定义控制面板内单击按钮,完成第一个轮齿的创立,完成
后的特色如图3-64所示;
图3-64完成后的轮齿特色
10.阵列轮齿
(1).单击创立好的齿形,点击按钮,进行阵列。
如图3-115所示
点击轴进行轴向阵列,阵列设置以以下图:
单击完成阵列以以下图:
(2〕旋转角度尺寸与阵列个数增加到“关系〞对话框,在模型树中右键单击方才阵列的齿
形,在弹出的快捷菜单中单击“编写〞;在主菜单上单击“工具〞→“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。
单击该尺寸代号与个数代码,代号将将分别自动显示在“关系〞对话框中,输入的关系式为:
P90=z
D87=360/z
(3)尔后单击按钮,齿轮的齿就做好了,以以下图:
至此,斜齿轮建模根本完成。
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