双导程蜗杆的Pro/E建模

中国兵器工业集团公司江山公司（湖北襄樊 441003）谢正武

蜗杆是机械传动中比较重要的零件，主要用在减速机构中。蜗杆蜗轮传动机构可以得到较高的减速比、结构紧凑，同时传动平稳、具有自锁性，所以应用很广泛。双导程蜗杆也称变齿厚蜗杆，它是普通蜗杆的一种变形，由于左、右两部分的导程不相等，齿厚逐渐变小或变大，因为蜗杆的齿厚是变化的，这样就可以调整蜗杆蜗轮的间隙达到最佳状态。另外，当使用过程造成蜗杆蜗轮的间隙变大，可以通过调整蜗杆的轴向位置，使蜗杆蜗轮的间隙变小。

双导程蜗杆的齿形比较复杂，蜗杆的齿厚是变化的，不能使用常规创建蜗杆的方法创建，建模具有一定的难度。Pro/E wildfire 5.0 是全参数化的软件，非常适合形状复杂但是有一些规律的产品的建模。建模难点：可变截面扫描齿形、校齿齿厚的控制。双导程蜗杆的建模主要有以下四个步骤：①绘制公式曲线。②可变截面扫描齿形创建单个齿，阵列其余的齿（如果是单头可以省略）。③创建中间轴，修剪两端多余部分，控制校齿齿厚。④两端倒角，创建其他轴和槽等特征。

下面结合具体例子（见图1及附表），详细介绍一下双导程蜗杆建模过程。

图1

螺杆参数表

该曲线是蜗杆平均节距的那条中间线（见图2）。草绘一条直线，长度为110mm，因为该步骤相对比较简单，具体步骤省略（见图3）。

图2

图3

图4

图5

图6

图7

图8

图9

（4）修剪两端，控制校齿齿厚，首先计算校齿中心到FRONT面的距离：（4.088－2.445）/0.041=40.073mm，其中2.445是可变截面扫描关系式中的值。首先创建DTM1（见图10），DTM 1到FRONT面的距离为40.073mm，接着创建DTM 2（见图11），DTM2到DTM1面的距离为35mm，然后DTM3（见图12），DTM3到DTM2面的距离为80mm，最后以DTM2 、DTM3为基准建立拉伸修剪特征（见图13）。

图10

图11

图12

图13

（5）创建两端倒角和各处台阶，以及其他槽和孔等特征，最后完成双导程蜗杆的建模（见图14）。

图14

总结，从此例中可以看出Pro/E参数化功能特别强大，它可以解决许多变化的造型。可变截面扫描是基本特征中功能最大的，结合公式关系式一起使用，比较容易创建一些形状复杂但有一些规律的产品。