Proe5.0齿轮建模详细教程

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1、第三章 Pro E3.1简介Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。Pro/Engineer软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，Pro/Engineer作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新原则而得到业界的承认和推广。是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。Pro/Engineer和WildFire是PTC官方使用的软件名称，但在中国顾客所使用的名称中，并存着多种说法，例如ProE、Pro/E、破衣、野火、WildFire、pro

2、e3.0、proe4.0等等都是指Pro/Engineer软件。 Pro/E第一种提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特性的有关性问题。此外，它采用模块化方式，顾客可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。Pro/E的基于特性方式，可以将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不仅可以应用于工作站，并且也可以应用到单机上。 Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工解决等，保证顾客可以按照自己的需要进行选择使用。 1 参数化设计，相对于产品而言，我们可以把它当作几何模型，而无论多么复杂的几何模型，都可以分解成有限数量的构成特性

3、，而每一种构成特性，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。 2 基于特性建模 Pro/E是基于特性的实体模型化系统，工程设计人员采用品有智能特性的基于特性的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，容易变化模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。 3 单一数据库（全有关） Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不象某些老式的CAD/CAM系统建立在多种数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料所有来自一种库，使得每一种独立顾客在为一件产品造型而工作，不管她是哪一种部门的。换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可此前后

4、反映在整个设计过程的有关环节上。例如，一旦工程详图有变化，NC（数控）工具途径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反映在整个三维模型上。这种独特的数据构造与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。这一长处，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。设计札记网有诸多免费的proe教程和资料，可以参照学习。3.2.斜齿轮的建模3.2.1建模实例建模分析：（1）输入参数、关系式，创立齿轮基本圆（2）创立渐开线（3）创立扫引轨迹（4）创立扫描混合截面（5）创立第一种轮齿（6）阵列轮齿3.2.2斜齿轮的建模过程1输入基本参数和关系式（1）单击，在新建对话框中

5、输入文献名“hecial_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3-2所示；（3）在“参数”对话框内单击按钮，可以看到“参数”对话框增长了一行，依次输入新参数的名称、值、和阐明等。需要输入的参数如表3-1所示；注意：表3-2中未填的参数值，表达是由系统通过关系式将自动生成的尺寸，顾客无需指定。完毕后的参数对话框如图3-3所示：（4）在主菜单上依次单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框，如图3-4所示；（5）在“关系”对话框内输入齿轮的分度圆直径关系、基圆直径关系、齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系。由这些关系式，系统便会自动生成表3-2所示的

6、未指定参数的值。输入的关系式如下：/*齿轮基本关系式/*齿轮基本关系ha=(hax+x)*mnhf=(hax+cx-x)*mnd=mn*z/cos(beta)da=d+2*hadb=d*cos(alpha)df=d-2*hf完毕后的“关系”对话框如图3-5所示；2创立齿轮基本圆（1）在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框；（2）选择“FRONT”面作为草绘平面，选用“RIGHT”面作为参照平面，参照方向为向“右”，如图3-6所示。单击【草绘】进入草绘环境；（3）在绘图区以系统提供的原点为圆心，绘制四个任意大小的圆，并且标注圆的直径尺寸，如图3-7所示。在工具栏内单击按钮，完毕草图的绘制；（

7、4）用关系式驱动圆的大小。在模型中右键单击刚刚创立的草图，在弹出的快捷菜单中单击选用“编辑”；（5）在主菜单上依次单击“工具”“关系”，系统弹出关系对话框，如图3-8所示；（6）在“关系”对话框中输入尺寸关系如下：/*齿轮基本圆关系式D0=daD1=dbD2=dfD3=d其中D0、D1、D2、D3为圆的直径尺寸代号，注意尺寸代号视具体状况会有所有同。da、db、df、d为顾客自定义的参数，即为齿顶圆直径、基圆直径、齿根圆直径、分度圆直径。通过该关系式创立的圆即为分度圆；图3-58“关系”对话框3创立渐开线（1）依次在主菜单上单击“插入”“模型基准”“曲线”，或者在工具栏上单击按钮，系统弹出“曲

8、线选项”菜单管理器，如图3-9所示； 图3-9 图3-10（2）在“曲线选项”菜单管理器上依次单击“从方程”“完毕”，弹出“得到坐标系”菜单管理器，如图3-10所示；（3）在绘图区单击选用系统坐标系为曲线的坐标系，弹出“设立坐标类型”菜单管理器，如图3-11所示；图3-11“设立坐标系类型”菜单管理器（4）在“设立坐标类型”菜单管理器中单击“笛卡尔”，系统弹出一种记事本窗口；（5）在弹出的记事本窗口中输入曲线的方程，如下：ang=90*tr=db/2s=pi*r*t/2xc=r*cos(ang)yc=r*sin(ang)x=xc+s*sin(ang)y=yc-s*cos(ang)z=0（6）保

9、存数据，退出记事本，完毕后的曲线如图3-12所示；图3-12完毕后的渐开线4镜像渐开线（1）在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“插入”“模型基准” “点”“点”，系统弹出“基准点”对话框，如图3-13所示；“图3-63“基准点”对话框（2）单击分度圆曲线作为参照，按住Ctrl键，单击渐开线作为参照，如图3-14所示。在“基准点”对话框内单击【拟定】，完毕基准点“PNT0”的创立；图3-64选用参照曲线（3）在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“插入”“模型基准”“轴”，系统弹出“基准轴”对话框，如图3-15所示；（4）在绘图区单击选用“TOP”面作为参照平面，按住Ctrl键，单击

10、选用“RIGHT”面作为参照，在“基准轴”对话框内单击【拟定】，完毕轴“A_1”的创立；（5）在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“插入”“模型基准”“平面”，系统弹出“基准平面”对话框；（6）在绘图区单击选用“A_1”轴作为参照，按住Ctrl键，继续单击基准点“PNT0”作为参照，如图3-16所示； 图3-15“基准轴”对话框 图3-16“基准平面”对话框（7）继续在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“插入”“模型基准”“平面”，系统弹出“基准平面”对话框，如图3-17所示；图3-17基准平面”对话框（8）在绘图区单击选用刚刚创立的“DTM1”面作为参照平面，按住Ctrl键选用“

11、A-1”轴作为参照。在偏距文本框内输入旋转角度为“360/（4*z）”，系统提示与否要添加特性关系，如图3-18所示，单击【是】；图3-18添加关系式（9）在“基准平面”对话框内单击【拟定】，完毕基准平面的创立；（10）将关系式添加到“关系”对话框。在绘图区右键单击刚刚创立的基准平面“DTM2”，在弹出的快捷菜单上单击“编辑”。（11）在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示“DTM1”面和“DTM2”面间的夹角尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：/*镜像平面旋转角度D13=360/(4*z)完毕后的“关系”对话框如图3-

12、19所示，在“关系”对话框内单击【拟定】完毕添加关系式；图3-19“关系”对话框 “$”关系式存在负号是使用（12）在绘图区单击渐开线特性，然后在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“编辑”“镜像”。系统弹出“镜像”特性定义操控面板，如图3-20所示；图3-20“镜像”特性定义面板（13）在绘图区单击选用刚刚创立的“DTM2”平面作为镜像平面，在“镜像”特性定义操控面板内单击按钮，完毕渐开线的镜像。完毕后的曲线如图3-21所示。图3-21完毕后的镜像渐开线5创立齿根圆（1）在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单内单击“插入”“拉伸”，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击“放置”“定义”，弹

13、出“草绘”定义对话框；（2）选择“FRONT”面作为草绘平面，选用“RIGHT”面作为参照平面，参照方向为向“顶”，如图3-22所示。单击【草绘】进入草绘环境；图3-22“草绘”对话框（3）在工具栏内单击按钮，在绘图区单击选用齿根圆曲线，如图3-23所示。在工具栏内单击按钮，完毕草图的绘制；图3-23选用齿根圆曲线（4）在“拉伸”特性定义操控面板内单击选用“实体”按钮、“拉伸到指定深度”按钮，在拉伸深度文本框内输入深度值为B,如图3-24所示。回车后系统提示与否添加特性关系，单击“是”；图3-24“拉伸”定义面板（5）拉伸深度自动调节到顾客设立的参数B的值，在“拉伸”特性定义操控面板内单击按钮

14、，完毕齿根圆的创立，完毕后的齿根圆如图3-25所示。图3-25完毕后的齿根圆（6）将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击齿根圆特性，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；（7）在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示齿根圆厚度尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：/*齿根圆宽度关系式D14=b完毕后的“关系”对话框如图3-26所示，在“关系”对话框内单击【拟定】完毕添加关系式；图3-26“关系”对话框6创立分度圆曲面（1）在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单内单击“插入”“拉伸”，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击“

15、放置”“定义”，弹出“草绘”定义对话框；（2）选择“FRONT”面作为草绘平面，选用“RIGHT”面作为参照平面，参照方向为向“顶”，如图3-27所示。单击【草绘】进入草绘环境；（3）在工具栏内单击按钮，在绘图区单击选用分度圆曲线，如图3-28所示。在工具栏内单击按钮，完毕草图的绘制； 图3-28选用分度圆 曲线图3-27“草绘”对话框（4）在“拉伸”特性定义操控面板内单击选用“曲面”按钮、“拉伸到指定深度”按钮，在拉伸深度文本框内输入深度值为B,如图3-29所示。回车后系统提示与否添加特性关系，单击“是”；图3-29“拉伸”定义面板（5）拉伸深度自动调节到顾客设立的参数B的值，在“拉伸”特性

16、定义操控面板内单击按钮，完毕分度圆曲面的创立，完毕后的分度圆曲面如图3-30所示。图3-30分度圆拉伸特性（6）将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击分度圆曲面特性，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；（7）在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示分度圆厚度尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：/*分度圆曲面宽度关系式D15=b完毕后的“关系”对话框如图3-31所示，在“关系”对话框内单击【拟定】完毕添加关系式；图3-31“关系”对话框7创立投影曲线这一步一方面在“RIGHT”面创立一种斜直线，然后将这个曲线投影到分度

17、圆曲面上。（1）在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框；（2）选择“RIGHT”面作为草绘平面，选用“TOP”面作为参照平面，参照方向为向“右”，如图3-32所示。单击【草绘】进入草绘环境；（3）绘制如图3-33所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完毕草图的绘制； 3-32“草绘”对话框图 3-33绘制二维草图图 （4）将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击刚刚的草绘特性，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；（5）在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示直线有关的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：D16=bet

18、aD17=b完毕后的“关系”对话框如图3-34所示，在“关系”对话框内单击【拟定】完毕添加关系式；图3-34“关系”对话框（6）单击选用刚刚草绘的曲线，在主菜单上依次单击“编辑”“投影”，系统弹出“投影”曲线操控面板，如图3-35所示；图3-35选用曲面参照（7）在绘图区单击选用分度圆的曲面作为投影参照，如图3-36所示。在“投影曲线”定义面板上单击按钮，完毕投影曲线的创立。图3-36选用曲面参照8创立扫描混合截面（1）在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”定义对话框；（2）选择“FRONT”面作为草绘平面，选用“RIGHT”面作为参照平面，参照方向为向“顶”，如图3-37所示。单击【草绘】进入

19、草绘环境；（3）以已经创立的渐开线为基本，在工具栏内单击按钮，系统弹出“类型”单选框，如图3-38所示，单击选用“环”，绘制如图3-39所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完毕草图的绘制； 图3-37“草绘”对话框 图3-38“类型”单选框图3-39绘制二维草图（4）将圆角尺寸添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击刚刚草绘的截面，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；（5）在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示截面圆角的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：/*截面圆角半径关系式if hax=1endifif hax1endi

20、f完毕后的“关系”对话框如图3-40所示，在“关系”对话框内单击【拟定】完毕添加关系式；图3-40“关系”对话框（6）下面在齿根圆的另一种端面上创立相应的截面，然后将截面旋转到相应位置。在主菜单上依次单击“编辑”“特性操作”，系统弹出“特性”菜单管理器，如图3-41所示； 3-41特性菜单管理器 图3-42“选用特性”菜单管理器 图3-93移动特性”菜单管理器（7）在“特性”菜单管理器上依次单击“复制”“完毕”，系统弹出“复制特性”菜单管理器。在“复制特性菜单管理器”上依次单击“移动”“完毕”，系统弹出“选用特性”菜单管理器，如图3-92所示；（8）在绘图区单击选用上一步创立的截面特性，在“选

21、用特性”菜单管理器上单击“完毕”，系统弹出“移动特性”菜单管理器，如图3-43所示；（9）在“移动特性”菜单管理器上单击“平移”，系统弹出“选用方向”菜单管理器，如图3-44所示；（10）在“选用方向”菜单管理器中单击选用“曲线/边/轴”，然后在绘图区单击选用齿根圆的端面作为参照，如图3-45所示。系统弹出“方向”菜单管理器，单击“正向”； 图3-45“选用方向”菜单管理器 3-44选用参照平面（11）系统提示输入偏移距离，输入偏移距离为b,系统提示与否添加关系式，单击“是”，在“移动特性”菜单管理器中单击“完毕移动”，在“组可变尺寸”菜单管理器中单击“完毕”，在随后弹出的“组元素”对话框中单

22、击【拟定】，在“特性”菜单管理器中单击“拟定”，完毕特性的复制，完毕后的截面如图3-46所示；图3-46（12）将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击刚刚的复制特性，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；（13）在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示两个截面的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：D80=b完毕后的“关系”对话框如图3-47所示，在“关系”对话框内单击【拟定】完毕添加关系式；图3-47“关系”对话框（14）旋转复制上一步复制的截面，在主菜单上依次单击“编辑”“特性操作”，系统弹出“特性”菜单管理器，如图

23、3-48所示；图3-48“特性”菜单管理器（15）在“特性”菜单管理器上依次单击“复制”“完毕”，系统弹出“复制特性”菜单管理器。在“复制特性菜单管理器”上依次单击“移动”“完毕”，系统弹出“选用特性”菜单管理器，如图3-49所示； 3-48“特性”菜单管理器图 图3-49“选用特性”菜单管理器图 3-50移动特性管理器（16）在绘图区单击选用上一步创立的复制截面特性，在“选用特性”菜单管理器上单击“完毕”，系统弹出“移动特性”菜单管理器，如图3-50所示；（17）在“移动特性”菜单管理器上单击“旋转”，系统弹出“选用方向”菜单管理器，如图3-51所示； 图3-51“选用方向”菜单管理器 图3

24、-52选用参照轴（18）在“选用方向”菜单管理器中单击选用“曲线/边/轴”，然后在绘图区单击选用齿根圆的中心轴作为参照，如图3-102所示。系统弹出“方向”菜单管理器，单击“反向”“正向”；选用参图3-52选用参照轴图 3-53旋转复制的截面（19）系统提示输入旋转角度，输入旋转角度为“asin(2*b*tan(beta/d)”,系统提示与否添加关系式，单击“是”，在“移动特性”菜单管理器中单击“完毕移动”，在“组可变尺寸”菜单管理器中单击“完毕”，在随后弹出的“组元素”对话框中单击【拟定】，在“特性”菜单管理器中单击“拟定”，完毕特性的复制，完毕后的截面如图3-53所示；（20）旋转角度尺寸

25、添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击刚刚旋转复制的截面，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；（21）在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示旋转角度的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：D79=asin(2*b*tan(beta/d)完毕后的“关系”对话框如图3-54所示，在“关系”对话框内单击【拟定】完毕添加关系式；图3-54“关系”对话框图3-54“关系”对话框9创立第一种轮齿特性（1）在主菜单上依次单击“插入”“扫描混合”，系统弹出“扫描混合”特性定义操控面板，如图3-55所示；图3-55“扫描混合”特性定义面板（2

26、）在“扫描混合”特性定义操控面板内单击“参照”菜单，系统弹出“参照”对话框，如图3-56所示；（3）在“参照”对话框的“剖面控制”文本框内单击选用“垂直于轨迹”，在“水平/垂直控制”文本框内输入“垂直于曲面”， 如图3-56所示；图3-56“参照”对话框（4）在绘图区单击选用分度圆上的投影曲线作为扫描混合的扫引线，如图3-57所示；图3-57选用扫引线（5）在“扫描混合”特性定义操控面板上单击“剖面”菜单，系统弹出“剖面”定义对话框，在第一项下拉菜单中选用“所选截面”，如图3-58所示；图3-58“剖面”定义对话框（6）在绘图区单击选用如图3-59所示的截面作为第一种扫描混合截面； 图3-58

27、“剖面”定义对话框 图3-59选用第一种截面（7）在如图3-58所示的“剖面”定义对话框内单击“插入”，在“剖面”列表框内显示“剖面2”。在绘图区单击选用另一种截面，如图3-60所示。注意两个截面上扫描混合起始点的一致性，修改起始点的措施为，在如图3-61所示的“剖面”对话框内单击“细节”，系统弹出如图3-62所示的“链”对话框； 图3-60选用第二个截面 图3-61“剖面”对话框 图3-62“链”对话框 图3-63“选项”选项卡（8）在“选项”选项卡内单击选用“终点”文本框，如图3-113所示，然后在绘图区单击选用起始点；（9）在“扫描混合”特性定义操控面板内单击按钮，完毕第一种轮齿的创立，完毕后的特性如图3-64所示；图3-64完毕后的轮齿特性10阵列轮齿(1).单击创立好的齿形，点击按钮，进行阵列。如图3-115所示点击轴进行轴向阵列，阵列设立如图所示：单击完毕阵列如图所示：（2）旋转角度尺寸与阵列个数添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击刚刚阵列的齿形，在弹出的快捷菜单中单击“编辑”；在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示旋转角度的尺寸代号。单击该尺寸代号与个数代码，代号将将分别自动显示在“关系”对话框中，输入的关系式为：P90=zD87=360/z(3)然后单击按钮，齿轮的齿就做好了，如图所示：至此，斜齿轮建模基本完毕。