直齿渐开线齿轮画法概要Word格式文档下载.docx

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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。

3.1.2直齿轮的建模分析

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

3.1.3直齿轮的建模过程

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“参数”对话框

（3）在“参数”对话框内单击按钮，可以看到“参数”对话框增加了一行，依次输入新参数的名称、值、和说明等。

需要输入的参数如表3-1所示；

名称

值

说明

M

3

模数

DB

___

基圆直径

Z

25

齿数

DF

齿根圆直径

ALPHA

20

压力角

D

分度圆直径

HAX

1

齿顶高系数

DD0

凹槽直径

CX

0．25

顶系系数

BB0

凹槽深度

B

10

齿轮宽度

DD1

15

轴孔直径

HA

齿顶高

LL1

键槽高

HF

齿根高

LL2

键槽宽

X

变位系数

LL3

小孔到原点

DA

齿顶圆直径

DD2

小孔直径

表3-1创建齿轮参数

注意：

表3-1中未填的参数值，表示是由系统通过关系式将自动生成的尺寸，用户无需指定。

完成后的参数对话框如图3-4所示：

图3-4“参数”对话框

（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3-5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3-1所示的未指定参数的值。

输入的关系式如下：

ha=（hax+x）*m

hf=（hax+cx-x）*m

d=m*z

da=d+2*ha

db=d*cos（alpha）

df=d-2*hf

完成后的“关系”对话框如图3-5所示；

图3-5“关系”对话框

2．创建齿轮基本圆

（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，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向“左”，如图3-6所示。

单击【草绘】进入草绘环境；

图3-6“草绘”对话框

（3）在绘图区以系统提供的原点为圆心，绘制一个任意大小的圆，并且标注圆的直径尺寸。

在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制；

（4）在模型中右键单击刚刚创建的草图，在弹出的快捷菜单中单击选取“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3-7所示；

（6）在“关系”对话框中输入尺寸关系如下：

D11=d

其中D11为圆的直径尺寸代号，注意尺寸代号视具体情况会有所有同。

d为用户自定义的参数，即为分度圆直径。

通过该关系式创建的圆即为分度圆；

图3-7“关系”对话框

（7）继续在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框；

（8）在“草绘”对话框内单击按钮，进入草绘环境；

（9）在绘图区以系统提供的原点为圆心，绘制一个任意大小的圆，并且标注圆的直径尺寸。

（10）在模型中右键单击刚刚创建的草图，在弹出的快捷菜单中单击选取“编辑”；

（11）在主菜单上依次单击“工具”→“关系”，系统弹出关系对话框；

（12）在“关系”对话框中输入尺寸关系如下：

D12=da

其中D12为圆的直径尺寸代号，da为用户自定义的参数，即为齿顶圆直径。

通过该关系式创建的圆即为齿顶圆；

（13）重复7—12步骤，创建另外两个齿轮的基本圆，分别为齿根圆和基圆，基中齿根圆的尺寸关系式为：

D13=df

基圆的尺寸代号为：

D14=db

完成后的基本圆曲线如图3-8所示，完成后的“关系”对话框如图3-9所示。

图3-8完成后的基本圆曲线

图3-9完成后的关系式

3．创建渐开线

（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“曲线选项”菜单管理器，如图3-10所示；

图3-10“曲线选项”菜单管理器

（2）在“曲线选项”菜单管理器上依次单击“从方程”→“完成”，弹出“得到坐标系”菜单管理器，如图3-11所示；

图3-11“得到坐标系”菜单管理器

（3）在绘图区单击选取系统坐标系为曲线的坐标系，弹出“设置坐标类型”菜单管理器，如图3-12所示；

图3-12“设置坐标系类型”菜单管理器

（4）在“设置坐标类型”菜单管理器中单击“笛卡尔”，系统弹出一个记事本窗口；

（5）在弹出的记事本窗口中输入曲线的方程，如下：

ang=90*t

r=db/2

s=PI*r*t/2

xc=r*cos（ang）

yc=r*sin（ang）

x=xc+s*sin（ang）

y=yc-s*cos（ang）

渐开线的创建是齿轮创建过程中的一个难点，渐开线方程的推导已经在本章第一节中做了详细的介绍；

（6）保存数据，退出记事本，单击“曲线：

从方程”对话框中的【确定】，如图3-13所示；

图3-13“曲线：

从方程”对话框

（7）完成后的曲线如图3-14所示；

图3-14完成后的渐开线

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3-15所示；

图3-15“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3-16所示。

在“基准点”对话框内单击【确定】，完成基准点“PNT0”的创建；

图3-16选取参照曲线

（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3-17所示；

（4）在绘图区单击选取“TOP”面作为参考平面，按住Ctrl键，单击选取“RIGHT”面作为参考，在“基准轴”对话框内单击【确定】，完成轴“A_1”的创建；

（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）在绘图区单击选取“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3-17所示；

图3-17“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3-18所示；

图3-18“基准平面”对话框

（8）在绘图区单击选取刚刚创建的“DTM1”面作为参考平面，按住Ctrl键选取“A_1”轴作为参考。

在偏距文本框内输入旋转角度为“360/（4*z）”，系统提示是否要添加特征关系，单击“是”；

（9）在“基准平面”对话框内单击【确定】，完成基准平面的创建；

（10）将关系式添加到“关系”对话框。

在绘图区右键单击刚刚创建的基准平面“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：

d202=360/（4*z）

在“关系”对话框内