E的滚子链链轮参数化设计.pdf

2014年9月
机械设计与制造工程
Sep.2014
第43卷第9期
Machine Design and Manufacturing Engineering
Vol 43 No 9
DOI:10.3969/j.issn.2095-509X.2014.09.003
基于Pro/E的滚子链链轮参数化设计
卢霞
(江苏省南通中等专业学校,江苏南通226011)
摘要:介绍了在Pro/E中生成参数化滚子链轮零件的创建方法,通过某个给定4个基本参数链轮
的创建过程,结合软件中的二次开发エ具一“程序”和“关系”,实现了后续设计同类型链轮时,
可通过人机交互方式给定新的链轮参数,由软件自动生成与新参数对应的链轮模型,从而避免了
大量重复的设计工作
关键词:Pro/E;链轮;参数化设计;程序;关系
中图分类号:TH122
文献标识码:A
文章编号:2095-509X(2014)09-0010-03
链传动在农业、采矿、运输、纺织、食品等机械单个链轮齿,通过轮齿环形阵列完成全部轮齿的制
中作为动力传递装置被广泛应用。为方便其制造作,并根据轴向齿廓参数对所有轮齿进行倒角操
与维修,国家对传动用的齿形链和链轮的技术要求作,最后添加其他相关的工艺特征。在链轮三维建
已进行了标准化。如同类型的滚子链轮有4个基模过程中要及时将各个特征尺寸进行参数化,并给
本参数类型,分别是链轮齿数、宽度、配用链条节距出各参数之间的关系式,以便在有后续人机交互式
和滚子外径,而链轮的其他主要参数尺寸,如分度的链轮建模时,实现主要参数的自动再生。
圆直径、齿形参数等,则可由给定的基本参数通过
特定的计算公式运算得出。在产品三维设计过2链轮的参数化设计建模过程
程中,如果遇到不同参数的滚子链轮,按传统设计
滚子链链轮的齿槽形状参数图如图1所示。开
方法需分别逐个建模,这使设计工作变得既费时又始设计时,假定链轮的基本参数为:链轮齿数x
费力。如果能生成一个参数化的链轮三维模型,其13,节距p=12.7mm,滚子外径dn=7.77m,齿宽
他不同参数的链轮仅通过人工界面输入改变的基W=4.3mm。链轮的其他一些主要尺寸,如分度圆
本参数,让软件自动生成新的链轮模型,这将会给齿顶圆和齿根圆直径等数值,将在Pro/E软件的“关
设计工作带来极大的方便。
系”命令对话中,根据计算公式,通过编写简单的程
目前作为参数化设计特征的Pro/E软件在机序来计算得出。下面介绍该链轮参数化建模的主要
械领域已经得到了广泛的应用,其基于尺寸驱动的设计过程。
参数化产品设计,可以通过修改尺寸来驱动模型,2.1链轮基本参数输入和主要尺寸关系生成
使已建立的模型随尺寸的改变而实时地改变模型
设置链轮基本参数,执行工具中的“程序”命
的外形,这为快速直观表达人们的设计意图带来了令,在程序的 INPUT和 END INPUT语句段中输入
方便。这项工作可以在Pro/E中使用它的“程序”下列语句:
和“关系”命令,通过编写简单的程序来方便地实
Z NUMBER=13“请输人链轮的齿数==”
现
W NUMBER=4.3“请输人链轮的宽度
P NUMBER=12.7“请输人滚轮的节距==”
1链轮建模的参数化设计思路
DRI NUMBER=7.77“请输入滚子的直
在Pro/E中要实现链轮的参数化建模,首先要径==”
生成分度圆、基圆和齿顶圆曲线,以齿根圆曲线为
以上语句给出了原始链轮的4个基本参数值,
轮廓建立圆柱体,根据计算出的齿形曲线轮廓生成分别是链轮齿数x=13、宽度F=4.3、配用链条
收稿日期:2014-07-04
作者简介:卢霞(1978-),女,江苏南通人,江苏省南通中等专业学校讲师,主要从事机电专业的教学工作。
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2014年第9期
卢霞:基于Pro/E的滚子链链轮参数化设计
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图2滚子链链轮的基础实体模型
齿形设计具有较大灵活性,可设计为二圆弧一直线
图1滚子链链轮的齿槽形状参数
齿形,如图1所示。其中下端圆弧尺寸r1=dn1/2,
节距p=12.7和滚子外径dn=7.77,并在再生模中间直线段的齿形半角和上端圆弧的几何尺寸计
型时会要求输入这4个基本参数的新值。
算公式如下。
2.2创建链轮的分度圆、齿顶圆、齿根圆曲线和齿
齿形半角
根圆实体
2=170-649/z
根据给出的基本参数,链轮的分度圆、齿顶圆
上端圆弧半径:
和齿根圆的直径可以用如下公式确定:
r2=dn(1.3cos(y/2)+0.8cos8-1.3025)
分度圆直径
0.05
d =p/sin(180%/z)
选择“拉伸”命令,在草绘平面中绘制单个轮
齿顶圆直径
齿的截面草图,并在“关系”命令对话框中写人如
d。=p(0.54+cot(180/z))
下关系式:
齿根圆直径
D6=17-64/Z
D7=DR1*(1.3*COS(17-64/Z)+0.8*
在程序 RELATIONS和 ENDRELATIONS语句COS(18-562)-1:3025)-0.05
段中输入下列语句
D=P/SIN(180/Z)
按“关系”生成的三维实体模型如图3所示。
DA=P*(0.54+1/TAN(180/Z)
DF=D-DRI
利用草绘基准曲线工具画出分度圆、齿顶圆和
齿根圆曲线,将曲线中的尺寸代号进行参数化,在
“关系”命令对话框中写入如下关系式
DI= DA
D2=DF
图3滚子链链轮的单齿实体模型
则生成的三条圆形曲线直径将分别等于给定链轮
的分度圆、齿顶圆和齿根圆直径大小。将齿根圆曲2.4阵列轮齿
线由“拉伸”命令生成实体,并在“关系”命令对话
将生成的单个轮齿用“轴阵列”工具进行阵
框中写入如下关系式:
列,阵列的相邻轮齿夹角间距为360/x,阵列齿数
D3=W
量为x个,并将这两个特征的尺寸代号参数化,写
则链轮齿根圆实体的拉伸宽度为链轮的宽度。生入“关系”中:
成的图形如图2所示。
Dl1=360/Z
2.3创建链轮的单个轮齿
P12=Z
链轮与滚子链的啮合属于非共轭啮合,其链轮可得到链轮的三维模型如图4所示