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1、1 CATIA Ex: 斜齒圓柱齒輪 （教程） 目的 知識(shí)工程中參數(shù)、公式、 fog及設(shè)計(jì)表的用法。 創(chuàng)成式曲面曲線中關(guān)于曲線的操作。 CATIA 2 2007-8-25 齒輪定義及相關(guān)概念 在機(jī)械上，常常用齒輪把一個(gè)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給另一軸以達(dá) 到變速，換向等目的。齒輪的種類很多，根據(jù)其傳動(dòng)情況 可分為三類： 圓柱齒輪 用于兩軸平行時(shí)。 錐齒輪 用于兩軸相交時(shí)。 蝸輪蝸桿 用于兩軸交叉時(shí)。 CATIA 3 2007-8-25 直齒圓柱齒輪 直齒圓柱齒輪的齒向與齒輪軸線平行，在齒輪傳動(dòng)中應(yīng)用 最廣，稱直齒輪。 1、圓柱齒輪各部分名稱和尺寸關(guān)系 齒頂高 ha 齒
2、根高 hf 齒距 P CATIA 4 2007-8-25 參數(shù)說明 (1)齒數(shù) Z：輪齒的數(shù)量。 (2)齒頂圓 da：圓柱齒輪上齒頂圓柱面與端平面的交線。 (3)齒根圓 df：圓柱齒輪齒根圓柱面與端平面的交線。 (4)分度圓 d：圓柱齒輪的分度圓柱面與端平面的交線 。在標(biāo)準(zhǔn)情況下，齒 槽寬 e與齒厚近似相等，即 e = s。 (6)齒距 p：在分度圓上，相鄰兩齒廓對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的弧長(zhǎng)為齒距 p ；在標(biāo) 準(zhǔn)齒輪中分度圓上齒厚 s =齒槽 e ，即 p=s+e 。 (5)齒高 h:由輪齒的齒頂和齒根在徑向上的高度稱全齒高 h；齒頂圓與分度圓之 間的徑向距離為齒頂高 ha ；分度圓與齒根圓之
3、間的徑向距離為齒根圓 hf 。 (7) 壓力角 ：在節(jié)點(diǎn)處，兩齒廓曲線的公法線與兩節(jié)圓的內(nèi)公節(jié)線所 夾的銳角，稱為壓力角，壓力角一般為 20 。 CATIA 5 2007-8-25 參數(shù)說明 (8)模數(shù) m： 由于齒輪的分度圓周長(zhǎng) =zp= d，則 d=zp/ ，為計(jì)算方便 ，將 p/ 稱為模數(shù) m，則 d=mz。模 數(shù)是設(shè)計(jì)、制造齒輪的重要參數(shù)。 單位為毫米，齒輪模數(shù)數(shù)值已經(jīng)標(biāo) 準(zhǔn)化 ，模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化后，將大大有 利于齒輪的設(shè)計(jì)、計(jì)算與制造。 (9)中心距 a：兩嚙合齒輪軸線之間的 距離稱為中心距。在標(biāo)準(zhǔn)情況下： a=d1/2+d2/2=(Z1+Z2)m/2 (10)速比 i：
4、主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分）與從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速之比稱速比。即，， 由于轉(zhuǎn)速與齒數(shù)成反比，因此，速比亦等于從動(dòng)齒輪齒數(shù)與主動(dòng)齒輪齒數(shù) 之比， i=n1/n2=Z2/Z1 CATIA 6 2007-8-25 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分尺寸計(jì)算表 齒根高 hf=1.25m df=d-2hf=m(Z-2.5) df 齒根圓直徑 齒頂高 ha=m da=d+2ha=m(Z+2) da 齒頂圓直徑 齒距 p= m b=2p 3p b 齒 寬 d=mz d 分度圓直徑 齒高 h=ha+hf a=(d1+d2)/2=(Z1+Z2)M/2 a 中 心 距 m=p/ 根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算或測(cè)繪 而得 m 模 數(shù)
5、Z、 m是齒輪的基本參數(shù) ，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，先確定 m、 Z，然后得出其它各 部分尺寸 根據(jù)設(shè)計(jì)要求或測(cè)繪而定 Z 齒 數(shù) 說 明 計(jì)算公式 代號(hào) 名 稱 CATIA 7 2007-8-25 直齒圓柱齒輪的工程圖畫法 齒頂圓畫 粗實(shí)線 輪齒不剖 分度圓畫細(xì) 點(diǎn)劃線 齒根圓省 略不畫 齒根線畫 粗實(shí)線 CATIA 8 2007-8-25 在建模中斜齒輪和直齒輪的不同：可簡(jiǎn)單的理解為齒廓沿螺旋線、直線 掃掠所得的不同結(jié)果 1、參數(shù)及公式 齒數(shù) Z 模數(shù) m 壓力角 a 齒頂圓半徑 rk = r+m 分度圓半徑 r = m*z/2 圓半徑 rb =
6、r*cosa 齒根圓半徑 rf = r- 1.25*m 齒寬 e=PI*m/2 螺旋角 b 斜齒輪： 根據(jù)斜齒輪的性質(zhì) , 若將斜齒輪 分度圓柱面展開則螺旋線成為 一條斜直線 , 斜直和軸線之間的 夾角即為分度圓上螺旋角 , CATIA 中生產(chǎn)此斜線的方法是 在軸線的水平平面上繪制斜線 , 繪制時(shí)調(diào)用 f ( x) 中的螺旋角 , 使得所繪制的斜線與軸線的夾 角度為螺旋角。在將繪制的斜 直線投影到分度圓柱面上就可 以得到螺旋線。 CATIA 9 2007-8-25 在 part design模塊中， 選擇 formula（ f(x)圖 樣）按鈕， 彈出 formula：
7、parameters對(duì)話框， 填如圖中內(nèi)容??！ 具體方法是：點(diǎn)擊 new parameters of type按鈕，選擇相應(yīng) 的 type如： real、 length等，填入相應(yīng) 的 value；有 formula 的選擇 add formula， 填入公式 CATIA 10 2007-8-25 Fog參數(shù)方程 2、 用 fog建立一對(duì)變量為 t的 x、 y坐標(biāo)的參數(shù)方程。 x=rb*sin(t*PI*1rad)-rb*t*PI*cos(t*PI*1rad) y=(rb*cos(t*PI*1rad))+((rb*t*PI)*sin(t*PI*1rad)) 將這 2個(gè) f
8、og的名稱分別改為： x， y； 目錄樹中出現(xiàn)了 relations節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)下生成了 Gear_x， Gear_y分支 。 注意大小 寫要區(qū)分 CATIA 11 2007-8-25 創(chuàng)建漸開線曲線 進(jìn)入 generative shape design模塊 用前面定義的 parameter，畫出齒頂圓，分度圓，基圓和齒根圓，作 為下一步的參考 。 CATIA 12 2007-8-25 漸開線做成 -1（近似） 利用前面建立的關(guān)于 t的參數(shù) 方程，創(chuàng)建若干個(gè)漸開線上 的點(diǎn)：我們分別取 t=0 , 0.06 , 0.085 , 0.11 , 0 .13 , 0.16 , 0.1
9、85 得到 7個(gè)漸開線的關(guān)鍵點(diǎn)的 fog x, fog y坐標(biāo)值，將它們分 別賦給點(diǎn)的 H、 V 。 用 樣條線 連接各點(diǎn) 。 CATIA 13 2007-8-25 漸開線做成 -2（精確） 1）作參數(shù)方程中的 t變量軸。 2）使用 平行線 做成 x相對(duì)于 t的曲線、 y相對(duì)于 t的曲線。 3）使用 組合投影線 x、 y、 t的空間曲線。 4）投影 3）做成的空間曲線做成漸開線。 如圖示： CATIA 14 2007-8-25 齒廓曲線做成 在分度圓處，用漸開線交 出交點(diǎn)，取離該點(diǎn)弧長(zhǎng) e = S = m/2 處的一個(gè)點(diǎn)，此 點(diǎn)為齒廓的一中點(diǎn)，連接 前面的
10、中心點(diǎn)與原點(diǎn)（ 0， 0， 0的點(diǎn)）做一條直線。 用這個(gè)條件，就可以鏡像 出另半邊的漸開線。 在用常用的 split， trim， intersection等命令，制作 出齒廓 。 齒根制作： 從漸開線與基圓的交點(diǎn) 向下引出一段切線，再在 齒根圓與切線之間倒圓， 齒根圓角半徑 f0.38m。 將前面做成的齒形作環(huán)形 陣列。 用陣列形成的齒形線切齒 根圓，將結(jié)果和齒形線合 并，記得全齒廓線。 用齒頂圓分割漸 開線得到有用的 部分線 Ljk 求線 Ljk與分度圓的交點(diǎn) CATIA 15 2007-8-25 螺旋線做成 在 xy面上做如圖示草圖 拉伸分度圓、用 xy面切割拉 伸出的面做成一個(gè)半圓柱面 將上步做成的直線投影到做 成的面上，得到所需的螺旋 線。 CATIA 16 2007-8-25 下面將“工作對(duì)象”定義到零件設(shè)計(jì)中 創(chuàng)建掃掠實(shí)體 要用這個(gè)選項(xiàng) CATIA 17 2007-8-25 最終做成 CATIA 18 2007-8-25
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