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1、基于Pro/Engineer的鏈輪參數(shù)化設(shè)計【摘要】本文在鏈輪設(shè)計原理及主要尺寸計算公式的基礎(chǔ)上，介紹了在Pro/Engineer中進(jìn)行鏈輪三維建模時，如何通過建立模型參數(shù)和尺寸驅(qū)動關(guān)系構(gòu)建鏈輪參數(shù)化模型，并通過參數(shù)控制創(chuàng)建不同參數(shù)的鏈輪三維模型的方法?！娟P(guān)鍵詞】鏈輪參數(shù)化設(shè)計Pro/Engineer三維模型Pro/Engineer軟件以使用方便、參數(shù)化特征明顯的三維造型而著稱，但由于其是通用設(shè)計軟件，沒有對特定的產(chǎn)品設(shè)計提供專用的開發(fā)模塊，因而不能有效利用以前的設(shè)計資源。若企業(yè)想要發(fā)揮Pro/Engineer軟件的作用、提高工作
2、效率，必須根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品的特征和形狀對Pro/Engineer軟件進(jìn)行二次開發(fā)，加入產(chǎn)品設(shè)計專用模塊。在各種傳動機(jī)構(gòu)中，鏈傳動以其平均傳動比準(zhǔn)確、傳動效率高、適合在油污和潮濕等惡劣環(huán)境條件下工作等優(yōu)點(diǎn)而著稱。其中，鏈輪是其主要的傳動部件，為了提高鏈傳動的研究和設(shè)計水平，利用Pro/Engineer軟件建立鏈輪的參數(shù)化造型，在設(shè)計新鏈輪時，直接輸入齒輪的各項參數(shù)即可自動生成新齒輪。一、鏈輪齒廓曲線分析及主要參數(shù)介紹滾子鏈輪的齒形雖然已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，但僅規(guī)定了滾子鏈輪齒槽的齒面圓弧半徑、齒溝圓弧半徑和齒溝角的最大值和最小值，各種鏈輪的實(shí)際端
3、面齒形均應(yīng)在最大和最小齒槽形狀之間，這樣處理使鏈輪齒廓曲線設(shè)計有很大的靈活性。齒形應(yīng)保證鏈節(jié)能平穩(wěn)自如地進(jìn)入和退出嚙合，并便于加工。符合上述要求的端面齒形曲線有多種，最常用的是“三圓弧一直線”齒形。本文所研究的鏈輪齒形造型就是根據(jù)“三圓弧一直線”原則建立的。如圖1所示的端面齒形由3段圓?。╝a、ab、cd）和一段直線（bc）組成。這種“三圓弧一直線”的齒形基本上符合上述齒槽形狀的范圍，且具有較好的嚙合性能，便于加工。鏈輪軸面齒形兩側(cè)呈圓弧狀（見圖2），以便于鏈節(jié)進(jìn)入和退出嚙合。圖1圖2鏈輪上被鏈條節(jié)距等分的圓稱為分度圓，其直徑用d
4、表示（見圖1）。若已知節(jié)距p和齒數(shù)z時，鏈輪主要尺寸的計算公式為：分度圓直徑（pitchdiameter）d=齒頂圓直徑（outsidediameter）da，max=d+1.25p-d1da，max=d+（1-）p-d1齒根圓直徑df=d-d1（d1為滾子直徑）分度圓弦齒高h(yuǎn)ahamax=（0.625+）p-d1hamax=0.5（p-d1）如選用三圓弧一直線齒形，則da=p（0.54+cot）二、三維造型1.新建零件文件具體步驟為：（1）新建零件文件“Chain_Gear”。（2）取消選中“使用缺省模版”復(fù)選項，使用“mmns
5、_part_solid”選項。2.添加鏈輪參數(shù)和關(guān)系式具體步驟為：（1）打開“參數(shù)”對話框，添加齒輪參數(shù)。（2）打開“關(guān)系”對話框，添加鏈輪關(guān)系式，并通過這些關(guān)系和已知參數(shù)確定未知參數(shù)的數(shù)值。（3）編輯“程序（Program）”建模程序。編輯“程序”，使鏈輪模型更新時自動提示輸入鏈輪的主要參數(shù)，并輸入鏈輪的關(guān)系式，建立鏈輪和參數(shù)之間的關(guān)系。3.建立坐標(biāo)系選取FRONT、RIGHT、TOP面作為參照，在定向中選取TOP面作為Z軸、FRONT面作為Y軸。4.分別建立鏈輪的齒根圓、分度圓和齒頂圓（1）單擊“草繪工具”，在TOP面上繪制3
6、個圓，如圖3所示。（2）點(diǎn)擊“信息”下拉菜單選擇“切換尺寸”，以符號顯示尺寸。圖3（3）單擊“工具”下拉菜單選擇“關(guān)系”，打開關(guān)系式窗口，加入如下關(guān)系：D1=dedentum_dia（齒根圓直徑）D2=pitch_dia（分度圓直徑）D3=addendum_dia（齒頂圓直徑）（4）單擊“確定”結(jié)束輸入。（5）單擊“更新”?坂“當(dāng)前值”，系統(tǒng)將按照關(guān)系式計算這三條曲線。5.創(chuàng)建參數(shù)化漸開線曲線（1）單擊“草繪工具”，選擇“草繪平面”為TOP面，草繪參照為FRONT面。（2）進(jìn)入草繪界面后，選擇pitch_dia（分度圓直徑）曲線及
7、addendum_dia（齒頂圓直徑）作為參照。（3）作一條輔助線過分度圓與FRONT面的交點(diǎn)，以此為中心作半徑為5.16（尺寸代號SD9）的圓；輔助線與FRONT面之間所形成夾角的度數(shù)標(biāo)注為51.84（尺寸代號SD10）；作一圓，標(biāo)其與FRONT面的縱向距離為13.03（尺寸代號SD11），與半徑為5.16的圓的圓心的橫向距離（靠左）為2.17（尺寸代號SD12），標(biāo)此圓半徑為7.40（尺寸代號SD13）；作圓與之前兩圓相切，半徑為13.28（尺寸代號SD14）。（4）單擊“工具”下拉菜單選擇“關(guān)系”，打開關(guān)系式窗口，加入如下關(guān)
8、系:SD9=R1（齒溝圓弧半徑）SD10=ALFHA（二分之一齒溝角）SD11=W（齒寬）SD12=V（兩段圓弧圓心之間的橫向距離）SD13=R3（第三段圓弧的半徑）SD14=R2（第二段圓弧的半徑）（5）對草繪曲線進(jìn)行剪切處理，修剪保留“三圓弧一
