雙導(dǎo)程蝸桿的Pro/E建模

中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司江山公司（湖北襄樊 441003）謝正武

蝸桿是機(jī)械傳動中比較重要的零件，主要用在減速機(jī)構(gòu)中。蝸桿蝸輪傳動機(jī)構(gòu)可以得到較高的減速比、結(jié)構(gòu)緊湊，同時傳動平穩(wěn)、具有自鎖性，所以應(yīng)用很廣泛。雙導(dǎo)程蝸桿也稱變齒厚蝸桿，它是普通蝸桿的一種變形，由于左、右兩部分的導(dǎo)程不相等，齒厚逐漸變小或變大，因為蝸桿的齒厚是變化的，這樣就可以調(diào)整蝸桿蝸輪的間隙達(dá)到最佳狀態(tài)。另外，當(dāng)使用過程造成蝸桿蝸輪的間隙變大，可以通過調(diào)整蝸桿的軸向位置，使蝸桿蝸輪的間隙變小。

雙導(dǎo)程蝸桿的齒形比較復(fù)雜，蝸桿的齒厚是變化的，不能使用常規(guī)創(chuàng)建蝸桿的方法創(chuàng)建，建模具有一定的難度。Pro/E wildfire 5.0 是全參數(shù)化的軟件，非常適合形狀復(fù)雜但是有一些規(guī)律的產(chǎn)品的建模。建模難點(diǎn)：可變截面掃描齒形、校齒齒厚的控制。雙導(dǎo)程蝸桿的建模主要有以下四個步驟：①繪制公式曲線。②可變截面掃描齒形創(chuàng)建單個齒，陣列其余的齒（如果是單頭可以省略）。③創(chuàng)建中間軸，修剪兩端多余部分，控制校齒齒厚。④兩端倒角，創(chuàng)建其他軸和槽等特征。

下面結(jié)合具體例子（見圖1及附表），詳細(xì)介紹一下雙導(dǎo)程蝸桿建模過程。

圖1

螺桿參數(shù)表

該曲線是蝸桿平均節(jié)距的那條中間線（見圖2）。草繪一條直線，長度為110mm，因為該步驟相對比較簡單，具體步驟省略（見圖3）。

圖2

圖3

圖4

圖5

圖6

圖7

圖8

圖9

（4）修剪兩端，控制校齒齒厚，首先計算校齒中心到FRONT面的距離：（4.088－2.445）/0.041=40.073mm，其中2.445是可變截面掃描關(guān)系式中的值。首先創(chuàng)建DTM1（見圖10），DTM 1到FRONT面的距離為40.073mm，接著創(chuàng)建DTM 2（見圖11），DTM2到DTM1面的距離為35mm，然后DTM3（見圖12），DTM3到DTM2面的距離為80mm，最后以DTM2 、DTM3為基準(zhǔn)建立拉伸修剪特征（見圖13）。

圖10

圖11

圖12

圖13

（5）創(chuàng)建兩端倒角和各處臺階，以及其他槽和孔等特征，最后完成雙導(dǎo)程蝸桿的建模（見圖14）。

圖14

總結(jié)，從此例中可以看出Pro/E參數(shù)化功能特別強(qiáng)大，它可以解決許多變化的造型。可變截面掃描是基本特征中功能最大的，結(jié)合公式關(guān)系式一起使用，比較容易創(chuàng)建一些形狀復(fù)雜但有一些規(guī)律的產(chǎn)品。