最详细的斜齿轮参数化画法.docx
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最详细的斜齿轮参数化画法
运行环境:
CATIAP3V5R20
一齿轮参数与公式表格
表1
序
参
类型或单位
公式
描述
号
数
1
a
角度(deg)
标准值:
20deg
压力角:
(10deg≤a≤20deg)
2
m
长度(mm)
——
模数
3
z
整数
——
齿数(5≤z≤200)
4
p
长度(mm)
m*π
齿距
5
ha
长度(mm)
m
齿顶高=齿顶到分度圆的高度
6
hf
长度(mm)
ifm>1.25
,hf=m*1.25;
齿根高=齿根到分度圆的深度
elsehf=m*1.4
7
rp
长度(mm)
m*z/2
分度圆半径
8
ra
长度(mm)
rp+ha
齿顶圆半径
9
rf
长度(mm)
rp-hf
齿根圆半径
10
rb
长度(mm)
rp*cos(a)
基圆半径
11
rr
长度(mm)
m*0.38
齿根圆角半径
12
t
实数
0≤t≤1
渐开线变量
rb*(cos(t*
π)+sin(t*
基于变量t的齿廓渐开线
X
坐
13
x
长度(mm)
π)*t*
π)
标
14
y
长度(mm)
rb*(sin(t*
-cos(tπ*)π)*t*
基于变量t的齿廓渐开线
X
坐
π)
标
15
b
角度(deg)
——
斜齿轮的分度圆螺旋角
16
l
长度(mm)
——
齿轮的厚度
(在定义计算参数中舔加公式时,可以直接复制公式:
注意单位一致)
图1
二、参数与公式的设置
1、点击中的工具,选择“选项”,出现如下界面,操作如图
选上蓝色圈内的选项,然后
同样选上蓝色圈内的选项
三、新建零件图
1、点击“文件”——“新建”——“part”——命名为“参数齿轮”
2、点击“开始”——“形状”——“创成式外形设计”——“参数齿轮”
零件树如下:
四、定义原始参数
点击f(x),出现界面
输入参数,首先确定参数的类型,与表1中的参数类型相同,如a=20deg表示角度,m=4mm表示长度,
z=30表示整数,如图
五、定义计算参数
第一步确定参数类型,在此,全是长度,然后输入相关字母,如:
辑公式
ha、hf,然后点击“添加公式”,开始编
在1中可以直接输入参数,也可以双击2中的参数
这时零件树如下图,检查参数是否正确
六、定义渐开线法则曲线
渐开线x和y的规则公式:
x=rb*(cos(t*PI*1rad)+sin(t*PI*1rad)*t*PI)
y=rb*(sin(t*PI*1rad)-cos(t*PI*1rad)*t*PI)
点击找出点击fog,出现
在名称中输入x,确定
同理,y的输入也一样的,输入完成后,在零件树上的关系式
七、制作单个齿的轮廓
1、点击选择“轴系”——确定
2、在xy平面上任意创建5个点,点击
代入x与y规则,令t=0,0.1,0.2,0.3,0.4编辑H、V
点击“点1”再点击出现界面
图中的“实数”是相应t的值“点1”对应t=0,“点2”对应t=0.1,H对应x规则,V对应y规则,对V进行同样的操作,其余4点的操作是一样的
4、做一条样条线,包含上面所做的5个点
5、向齿轮中心外插延伸
点击
得到
说明:
因为渐开线的终点在基圆上,基圆半径
rb=r*cos(a)
当z<42时,齿根圆小于基圆,齿根圆半径
rf=rp-1.25*m
因此,由经念公式得
外伸长度
=2*m
输入参数公式
点击左边零件树上的再点击
出现界面
6、定义接触点pointcontact
方法和之前创建的“点1”到“点5”的方法是一样的
变量参数t=a/180deg
如下图
7、在接触点上创建一个接触平面planecontact
点击
8、定义一个中值平面planemedian(在下面做对称时用到)
输入参数:
步骤与本节第5步中红色部分一样,在零件树上的选择应为“planemedian”
添加的公式:
360deg/4/z
9、定义齿初始平面planestart
输入参数:
步骤与本节第5步中红色部分相同在零件树上的选择应为“
添加的公式为:
-360deg/4/z
planestart”
10、画齿根圆circleroof
(1)在planestart平面上定义点pointstart
输入参数:
步骤与本节第5步红色部分一样,在零件树上的选择应为“pointstart”,添加公式:
V=0
H=-rf
(2)定义中心点pointcentral
(3)定义齿根圆circleroof
点击
11、导圆角,齿根圆与样条线之间的圆角
点击要注意圆角的位置
12、创建齿的另一边(对称于中值平面)
点击出现
13、画齿顶圆circleouter
输入参数,步骤和本节第5步中红色部分一样,在零件树上的选择应为“circleouter”
添加公式:
ra
14、修剪
点击注意鼠标点击的位置
到此,大部分工作已经完成了,不过还不能大意,因为在上面的过程中很可能出现问题,所以要认真的检查一遍。
检查方法:
在左边零件树上,找到参数m、z输入几个合理地数据,观察齿轮廓的变化,若不正确会弹框,这时就应该认真的检查输入的参数是否正确;若正确继续
八、创建整个齿的输出轮廓
1、点击然后点击齿轮廓,出现
输入参数:
z
360deg/z
如图所示
2、接合列阵与单齿轮廓
点击得到
得到完整的齿轮轮廓
九、创建实体
1、若想要直齿齿轮,直接回到“开始”——“机械设计”——“零件设计”
点击就行了,在此就详细说明了。
2、重点说斜齿齿轮,因为直齿齿轮可以有斜齿齿轮改参数得到。
另外,创建斜齿齿轮的方法有几个,在此只介绍以种,其他的读者自己去探索
(1)点击
/
输入参数:
l(字母)
(2)对“平移1”旋转
点击出现
隐藏“平移1”
输入参数:
2*(asin(l*tan(b)/2/z))
(3)回到“零件设计”界面,多截面实体得到
最后一步,检查程序是否行得通,把参数改为z=30,m=6,b=5,l=30
成功运行!
!
!
到此参数化齿轮就全部完成了
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- 详细 齿轮 参数 画法