文档介绍：齿轮传动是最重要的机械传动之一。齿轮零件具有传动效率高、传动比稳定、结构紧凑等优点。因而齿轮零件应用广泛,同时齿轮零件的结构形式也多种多样。根据齿廓的发生线不同,齿轮可以分为渐开线齿轮和圆弧齿轮。根据齿轮的结构形式的不同,齿轮又可以分为直齿轮、斜齿轮和锥齿轮等。本章将详细介绍用Pro/E创建标准直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮、圆弧齿轮以及蜗轮蜗杆的设计过程。

图3-1   渐开线的几何分析
渐开线是由一条线段绕齿轮基圆旋转形成的曲线。渐开线的几何分析如图3-1所示。线段s绕圆弧旋转,其一端点A划过的一条轨迹即为渐开线。图中点(x1,y1)的坐标为:x1=r*cos(ang),y1=r*sin(ang) 。(其中r为圆半径,ang为图示角度)
对于Pro/E关系式,系统存在一个变量t,t的变化范围是0~1。从而可以通过(x1,y1)建立(x,y)的坐标,即为渐开线的方程。
                            ang=t*90
                            s=(PI*r*t)/2
                            x1=r*cos(ang)
                            y1=r*sin(ang)
                         x=x1+(s*sin(ang))
                            y=y1-(s*cos(ang))
                                                 z=0
以上为定义在xy平面上的渐开线方程,可通过修改x,y,z的坐标关系来定义在其它面上的方程,在此不再重复。

      本小节将介绍参数化创建直齿圆柱齿轮的方法,参数化创建齿轮的过程相对复杂,其中要用到许多与齿轮有关的参数以及关系式。
直齿轮的建模分析(如图3-2所示):
       (1)创建齿轮的基本圆
       这一步用草绘曲线的方法,创建齿轮的基本圆,包括齿顶圆、基圆、分度圆、齿根圆。并且用事先设置好的参数来控制圆的大小。
       (2)创建渐开线
       用从方程来生成渐开线的方法,创建渐开线,本章的第一小节分析了渐开线方程的相关知识。
       (3)镜像渐开线
       首先创建一个用于镜像的平面,然后通过该平面,镜像第2步创建的渐开线,并且用关系式来控制镜像平面的角度。
       (4)拉伸形成实体
       拉伸创建实体,包括齿轮的齿根圆实体和齿轮的一个齿形实体。这一步是创建齿轮的关键步骤。
       (5)阵列轮齿
       将上一步创建的轮齿进行阵列,完成齿轮的基本外形。这一步同样需要加入关系式来控制齿轮的生成。
       (6)创建其它特征
       创建齿轮的中间孔、键槽、小孔等特征,并且用参数和关系式来控制相关的尺寸。
图3-2 齿轮的建模分析

   
    (1)单击,在新建对话框中输入文件名“gear”,然后单击;
    (2)在主菜单上单击“工具”→“参数”,系统弹出“参数”对话框,如图3-3所示;
图3-3 “参