【正文】 t Mode)：通過將特征與元件插入重新生成循環(huán)中的方式來重新生成循環(huán)。 替換模式 (Interchange Mode)：通過另一個對等模型作交換的方式來改變裝配的意圖。而 Pro／ E對于產(chǎn)品的設(shè)計流程。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 17 頁 共 54 頁 漸開線蝸桿三維實體的創(chuàng)建 參數(shù)的選取 圖 漸開線蝸桿嚙合參數(shù) 表 通圓柱蝸桿傳動基本幾何尺寸計算關(guān)系式 名稱 代號 計算關(guān)系式 說明 蝸桿頭數(shù) z1 按規(guī)定選取 齒形角 α α a=20176。 按蝸桿類型確定 模數(shù) m m=ma=mn /cosγ 按規(guī)定選取 2 蝸桿直徑系數(shù) q q=d1/m 蝸桿軸向齒距 pa pa=π m 蝸桿導(dǎo)程 pz pz =π mz1 蝸桿分度圓直徑 d1 d1=mq 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 18 頁 共 54 頁 蝸桿齒頂圓直徑 da1 da1=d1+2ha1=d1+2 m 蝸桿齒 根圓直徑 df1 df1=d12hf1=d12( m+c) 頂隙 c c= m 按規(guī)定 漸開線蝸桿基圓直徑 db1 db1=d1 m=(da1d1) 蝸桿齒根高 hf1 hf1=( + )m=(d1df1) 蝸桿齒高 h1 h1=ha1+hf1=(da1df1) 蝸桿導(dǎo)程角 γ qzdmt zg 111 ??γ 漸開線蝸桿基 圓導(dǎo)程角 γ b cosγ b=cosγ cosα n 蝸桿實體建模 （ 1） 建立新零件，文件名任意，使用缺省三個平面。 （ 3）設(shè)置關(guān)系 GAMMA=ATAN(Z1/Q) HA1=M HF1=*M HF2=M*() S=PI*Z1*M TX=CEIL(L/S) LA=TX*M*Z1*PI BETA=GAMMA ALPHA_T=ATAN(TAN(ALPHA/COS(BETA))) S0=(M*Z2M*Q)/2 S1=M*Q S2=M*Z2 S3=360/(4*Z2)+180*TAN(ALPHA_T)/PIALPHA_T S4=*M S5=S2*COS(ALPHA_T) S6=M*Z2 S7=S2+2*M S8=3*LA S9=M**M S10=*M （ 4） 建模 a 建立基準(zhǔn)平面 DTM1， TOP 平面往下偏距 S0。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 20 頁 共 54 頁 c 建立軸線Ａ 2， RIGHT 平面與 DTM1 的交線。 e 建立直角坐標(biāo)系 CS1,x垂直與 DTM1平面向上 ,y垂直與 right平面向右 ,z垂直與 front平面向里。 畫四個同心圓，圓心在 A2 軸線上，從外到里為 S S S S7. 并建立關(guān)系 S4=*M 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 21 頁 共 54 頁 S5=S2*COS(ALPHA_T) S6=M*Z2 S7=S2+2*M 完成后如圖所示： 圖 齒形輪廓接觸圓 i 建立蝸桿基圓漸開線，笛卡爾坐標(biāo)系為 CS2，方程為： r=m*z2*cos(alpha_t)/2 theta=t*60 x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180 y=r*sin(theta)r*cos(theta)*theta*pi/180 z=0 j 將上面的漸開線沿 RIGHT 平面鏡向。 圖 （ a）掃描參數(shù) 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 23 頁 共 54 頁 圖 （ b） 原點軌跡線為第 7步建立的螺旋線。截面一如圖： 圖 （ a） 齒廓截面 放大看如圖： 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 24 頁 共 54 頁 圖 （ b） 具體做法：選擇“通過邊創(chuàng)建圖元”，選擇兩漸開線及草繪曲線的最外和最里的圓弧線，將漸開線和最里的圓弧線倒圓角，將圓角大小添加到草繪 關(guān)系里： S10=*m。接著同樣完成第二剖面的繪制。 如圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 25 頁 共 54 頁 圖 四頭蝸桿 m 建立基準(zhǔn)點 PNT0，鏡向后的漸開線與草給曲線的交點。 建立旋轉(zhuǎn)切剪特征，草繪平面 front,草繪參照為Ａ１軸線和 DTM3。磨削用于加工各種工件的內(nèi)外圓柱面、圓錐面和平面，以及螺紋、齒輪和花鍵等特殊、復(fù)雜的成形表面。磨削通常用于半精加工和精加工，精度可達 IT8～ 5 甚至更高，表面粗糙度對一般磨削為 Ra ～ 微米，精密磨削為 Ra ～ 微米，超精密磨削為 Ra ～ 微米，鏡面磨削可達 Ra 微米以下。隨著緩陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 28 頁 共 54 頁 進給磨削、高速磨削等高效率磨削的發(fā)展，已能從毛坯直接把零件磨削成形。 如圖 。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 30 頁 共 54 頁 (3) 螺旋干涉 :展成法磨削蝸桿時 , 砂輪與蝸桿的理想接觸線為蝸桿直母線 , 當(dāng)砂輪面與蝸桿在其它位置接觸 , 從而使齒面發(fā)生多磨或少磨的現(xiàn)象 , 稱為螺旋干涉。 對于徑向干涉和另側(cè)干涉 , 較易理解 。一種意見認(rèn)為 ,對于任意直母線螺旋面 , 由于不同半徑處螺旋升角不同 , 因此都存在螺旋干涉 。本文傾向于后一種觀點 , 但應(yīng)注意 , 采用展成法磨削不但要求被磨削螺旋面具有可展性 , 還應(yīng)滿足砂輪面與螺旋面接觸的直母線上具有恒定的公法線。 漸開線蝸桿齒形的磨削方法 (1) 展成法磨削 對于 普通圓柱直紋螺旋面而言 ,漸開線螺旋面是唯一的可展面 ,因此可采用展成法進行磨削。 a 錐面砂輪磨削法 漸開線螺旋面存在以下性質(zhì) : 漸開線螺旋面在任意一直母線處均可有一個密切錐面 , 錐頂半角為 (基圓螺旋角 ) , 其軸為曲線率的中心軸。該錐面與蝸桿在該直母線處的密切錐面相切 , 它們的錐頂半角互為余角 , 即砂輪錐面的錐頂半角為 (蝸桿基圓螺旋升 角 ) 。由于這種磨削方法砂輪軸線與蝸桿軸線平行 , 因此又稱作平行軸磨制法或零度磨削法。這時 , 砂輪平面為直母線的切平面 , 砂輪軸線為直母線的法線方向。后來采用蝸桿加工時刀具與蝸桿的軸夾角作為砂輪磨削時的安裝角，同時進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)試，便可進行磨削。創(chuàng)成修整器的工作原理為 : 一個作往復(fù)直線運動的金剛石 , 繞修整器中心軸線旋轉(zhuǎn) , 同時又沿軸線移動 , 對砂輪型面進行修整。這樣三種運動的組合 , 使金剛石刃尖描繪出假想螺旋體母線“造型運動”的軌跡 , 同時將砂輪工作面上可能產(chǎn)生干涉的地方修整掉。創(chuàng)成修整法最大 的優(yōu)點是不受砂輪直徑大小的限制 , 可以完全消除“螺旋干涉”效應(yīng) , 磨削出沒有“畸形”的直母線螺旋面。創(chuàng)成修整器的調(diào)整計算 , 主要是修整器金剛石的安裝高度和角度的調(diào)整計算。按照螺旋面形成原理 , 直母線偏離螺旋面軸線的距離就是金剛石 高度調(diào)整塊規(guī)組的尺寸ν , 直母線相對端剖面的夾角就是金剛石安裝角 , 通過公式可將其換算為金剛石角度塊規(guī)組尺寸 C(單位 : mm) ? ??C (43) 對于漸開線蝸桿 , 尺寸ν等于蝸桿基圓半徑 ,? 等于蝸桿基圓螺旋升角。采用創(chuàng)成修整器修出的砂輪型面 為一復(fù)雜的空間曲面 , 它與蝸桿的接觸也是空間曲線 , 本文不再詳述。這種方法的缺點是要求砂輪必須繞兩個方向旋轉(zhuǎn) ,通常只能在精密鏟床上實現(xiàn) 。 (2) 錐面砂輪展成法 : 砂輪形狀簡單 , 對機床調(diào)整機構(gòu)要求低 , 在鏟床、螺紋磨床、蝸桿 磨床上都能實現(xiàn) , 且能夠同時磨削左右齒廓面。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 32 頁 共 54 頁 (3) 創(chuàng)成直母線修整法 : 可消除徑向干涉、另側(cè)干涉和螺旋干涉等問題 。 砂輪調(diào)整角度不影響蝸桿齒形精度。修整一次 , 因此存在一定的修形誤差 ,齒形加工精度比展成法的略低。 砂輪表面參數(shù)方程 設(shè)坐標(biāo)系 ），（ ,o1111 kji?與漸開線圓柱蝸桿相固連，通過計算得到螺旋面參數(shù)方程為： ????????? nuunubunubuuuZrYrXs inc o sc o ss ins inc o sc o s111?????? （ 44） 式中 ?n ―蝸桿齒形角 u―直廓線車刀刃口參數(shù) ?u ￣車刀轉(zhuǎn)角 rb ―圓柱蝸桿基圓直徑 ? ―螺旋參數(shù) ??nb tgr ?? 設(shè)坐標(biāo)系 ），（ ,o1111 kji?與盤形砂輪相固連，兩者的相互位置如圖 圖 漸開線位置坐標(biāo) 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 33 頁 共 54 頁 P 點是漸開線蝸桿螺旋面與砂輪回轉(zhuǎn)面上任意一點的相應(yīng)點，也是兩者接觸線 C上任一點。如已知 p1 的坐標(biāo)及改點處的法矢量，則能求出 p 的坐標(biāo)及法矢量的表達式。 砂輪回轉(zhuǎn)面上任意一點的徑矢為 kZjYiXr ??? （ 47） 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 34 頁 共 54 頁 式中 ????s ins in1111YZYXC O SZZC O SYAX?????? 將 X1 、 Y1 、 Z1 代入并整理便得到砂輪回轉(zhuǎn)面 S 上一根固定接觸線為 )(s i nc o sc o ss i ns i nc o ss i nc o ss i ns i ns i nc o sc o sc o sc o ss i ns i nc o sc o s????????????????????????uunubnuununubunubFuuuZuuYAurrr???????????? （ 48） 最后的盤形砂輪回轉(zhuǎn)面的軸向截形方程式為： )(22ZZR YX??? （ 49） 如圖： 圖 砂輪截形 砂輪的三維建模 (1) 建立砂輪外輪廓（同蝸桿的漸開線）如下圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 35 頁 共 54 頁 圖 砂輪截面（漸開線） (2) 定義砂輪的大小 圖 (3) 砂輪中心孔 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 36 頁 共 54 頁 圖 （ a）砂輪 圖 （ b）砂輪截 面剖視圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 37 頁 共 54 頁 5 結(jié)構(gòu)仿真與運動分析 通過對以上砂輪、蝸桿零件的設(shè)計，設(shè)定機構(gòu)運動仿真的初始條件，然后對砂輪、蝸桿實施變參，將變參后的蝸輪蝸桿進行組裝，組裝之后，進入 Pro／ E 機構(gòu)模塊，進行約束與快照的設(shè)置，然后再定義齒輪副、選取電動機，完成之后，對機構(gòu)進行運動分析、干涉檢查、速度測量，最后制作機構(gòu)的動畫。裝配體模型最基本的組成單元是零件，子裝配體和成品裝配體 [3941]。 b 裝配體 (Subassembl) 是裝配體中邏輯組成元素之一， 是在設(shè)計過程中確定的具有定功能的邏輯實體，它由多個零件組合而成。 d 成品裝配體 (Product) 是產(chǎn)品設(shè)計的結(jié)果，是最終體現(xiàn)設(shè)計者的設(shè)計意圖、實現(xiàn)產(chǎn)品的預(yù)定功能的實體，它是由零件和子裝配體組成的。一是先為砂輪蝸桿間的軸中心距建好組建文本參照面和基準(zhǔn)軸，以方便對齊；二是在平移時，讓砂輪在前視面和組建文件本身的基準(zhǔn)面ASMFRONT 對齊，蝸桿的基準(zhǔn)面本身在基準(zhǔn)面 ASMFRONT 的平移基準(zhǔn)面 ASMDTM1 對齊。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 39 頁 共 54 頁 圖 創(chuàng) 建基準(zhǔn)軸 c 裝配砂輪分別用“圓柱”連接類型組裝進來，并進行平面的約束，如圖 所示。 圖 （ a）蝸桿裝配參數(shù) 圖 （ b） 蝸桿磨削的組裝圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 41 頁 共 54 頁 在裝配中，特別是復(fù)雜零部件的裝配，零部件間的干涉是很難避免的，過去往往要到零部件加工結(jié)束后，實際裝配時才能發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)在應(yīng)用了 Pro／ E中的裝配模塊，能非常容易的發(fā)現(xiàn)零部 件之間的干涉，及時對相關(guān)零件作修改，把問題消滅在設(shè)計過程中。最后，將機構(gòu)的運動狀態(tài)在制作成