Wei's Blog: Pro/E参数化直齿轮建模

一、建模前须知：
1．关于渐开线圆柱座标方程的推导，请看这里：Pro/E齿轮渐开线方程的推导
2．标准化的齿轮齿形是以齿数、模数、压力角来定义的。
3．在已知齿数N、模数M、压力角A的前提下，其与分度圆半径Rp、齿顶圆半径Ra、齿根圆半径Rd、基圆半径Rb有以下关系:
　　a) Rp=N*M/2
　　b) Ra=Rp+1*M
　　c) Rd=Rp-1 *M-0.25*M ---- 0.25为GB修正系数
　　d) Rb=Rp*COS(A) ---- A为十进制角度

二
1．新建Part文件名为Spur_Gear。
2．Program => Edit Design 在INPUT与END INPUT之间插入如下语句：

INPUT
TOOTH_NUMBER NUMBER ---- 加入齿数参数
"Enter the number of teeth: " ---- 提示输入齿数
MODULE NUMBER ---- 加入模数参数
"Enter the module: " ---- 提示输入模数
PRESSURE_ANGLE NUMBER ---- 加入压力角参数
"Enter the pressure angle: " ---- 提示输入压力角
FACE_WIDTH NUMBER ---- 加入齿厚参数
"Enter the face width: " ---- 提示输入齿厚
END INPUT

在RELATIONS与END RELATIONS之间插入如下语句：

RELATIONS
PITCH_RAD = TOOTH_NUMBER*MODULE/2 ---- 即Rp=N*M/2
ADDENDUM_RAD = PITCH_RAD+1*MODULE ---- 即Ra=Rp+1*M
DEDENDUM_RAD = PITCH_RAD-1.25*MODULE ---- 即Rd=Rp-1 *M-0.25*M
BASE_RAD = PITCH_RAD*COS(PRESSURE_ANGLE) ---- 即Rb=Rp*COS(A)
END RELATIONS

保存退出，系统提问：是否要将所做的修改体现到模型中？回答YES；Enter => Select All / Done Sel
输入齿数：20
输入模数：0.5
输入压力角：20
输入齿厚：1.5

三
1．Frature => Creat => Surface => New =>Exturde/Done => Both Side/Cappend Ends/Done 绘图平面选Front基准，Top参考面选Top基准，进入草绘画一圆，标注直径加入关系 sd#= ADDENDUM_RAD*2其中sd#为标注半径尺寸号，示图而定。

拉伸深度为Build，输入任意数值。OK => Modify =>选择该拉伸特征，修改深度尺寸为 FACE_WIDTH，Regenerate => Current Vals

2．Frature => Creat => Surface => New => Exturde/Done => Both Side/Open Ends/Done 绘图平面选Front基准，Top参考面选Top基准，进入草绘画一圆，标注直径加入关系 sd#= PITCH_RAD *2 两个方向深度为Up To Surface，分别选择步骤（三1）的两个端面。

3．Frature => Creat => Surface => New => Exturde/Done => Both Side/Open Ends/Done 绘图平面选Front基准，Top参考面选Top基准，进入草绘画一圆，标注直径加入关系 sd#= DEDENDUM_RAD *2 两个方向深度为Up To Surface，分别选择步骤（三1）的两个端面。

4．为方便直观，本人将特征重命名了

四
Insert => Datum => Curve => From Equation/Done =>选择PRT_CSYS_DEF座标 => Cylindrical 在弹出的记事本中写入以下红色内容：

A=t*sqrt(ADDENDUM_RAD^2-BASE_RAD^2)/BASE_RAD/pi*180
r=BASE_RAD*sqrt(1+(A*pi/180)^2)
theta=A-atan(A*pi/180)-(sqrt(PITCH_RAD^2-BASE_RAD^2)/BASE_RAD/pi*180-PRESSURE_ANGLE)+270/TOOTH_NUMBER
z=0

保存退出，OK。即可建出一标准渐开线。此方程的推导请看：Pro/E齿轮渐开线方程的推导

五
1．通过渐开线的起点，垂直于渐开线创建基准平面，如下图所示：

2．Frature => Creat => Surface => Transfrom => Mirror/Copy/Done以步骤（五1）的基准平面镜像步骤（四）的渐开线

3．Insert => Datum => Curve => Composite/Done => Approximate/Done用逼近合并步骤4和步骤（五2）两条曲线

六
Frature => Creat => Surface => New => Exturde/Done => Both Side/Open Ends/Done 绘图平面选Front基准，Top参考面选Top基准，进入草绘使用步骤（五3）曲线的边。两个方向深度为Up To Surface，分别选择步骤(三1)的两个端面。

七
1．Insert => Datum => Plane 通过轴A1与Top基准平面成一夹角创建齿形对称基准平面，角度值暂为任意。

2．Modify =>选择（七1）的基准特征，修改角度尺寸为180/TOOTH_NUMBER，Regenerate => Current Vals，如下图：

3．Frature => Creat => Surface => Transfrom => Mirror/Copy/Done以步骤（七1）的基准平面镜像步骤（六）的齿面

4．Frature => Creat => Surface => Merge 将两个齿面(步骤六、步骤七3)与齿根圆(步骤三3)合并成一个Quilt Sufrace

5．Frature => Creat => Surface => New => Fillet/Done => Simple/Done 倒出圆角R，很多公司习惯该R值：R = PI*MODULE/8，本人无法查证，暂且照搬该值。与之前步骤一样修改R尺寸为PI*MODULE/8，如下图：

八
1．Frature => Creat => Surface => Transfrom => Move/Copy/Done => Rotate => Crv/Edg/Axis =>选择A1轴为旋转轴，在旋转角度值内写入360/TOOTH_NUMBER，系统提示是否加入关系，回答YES。

2．Feature => Pattern => Varying/Done 选择步骤 8.a 的曲面，点选角度尺寸为阵列驱动尺寸，在增量值内暂写入30 => Done => 阵列数量暂写为 5 => Done。

3．Relations 加入以下关系式(#为尺寸号，视图而定) :
D# = 360/TOOTH_NUMBER
P# = TOOTH_NUMBER-1
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