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1、1,CATIA Ex:斜齿圆柱齿轮（教程）,目的知识工程中参数、公式、fog及设计表的用法。创成式曲面曲线中关于曲线的操作。,2,2007-8-25,齿轮定义及相关概念,在机械上，常常用齿轮把一个轴的转动传递给另一轴以达到变速，换向等目的。齿轮的种类很多，根据其传动情况可分为三类：圆柱齿轮 用于两轴平行时。锥齿轮 用于两轴相交时。蜗轮蜗杆 用于两轴交叉时。,3,2007-8-25,直齿圆柱齿轮,直齿圆柱齿轮的齿向与齿轮轴线平行，在齿轮传动中应用最广，称直齿轮。1、圆柱齿轮各部分名称和尺寸关系,4,2007-8-25,参数说明,(1)齿数Z：轮齿的数量。,(2)齿顶圆da：圆柱齿轮上齿顶圆柱面与
2、端平面的交线。,(3)齿根圆df：圆柱齿轮齿根圆柱面与端平面的交线。,(4)分度圆d：圆柱齿轮的分度圆柱面与端平面的交线。在标准情况下，齿槽宽e与齿厚近似相等，即e=s。,(6)齿距p：在分度圆上，相邻两齿廓对应点之间的弧长为齿距p；在标准齿轮中分度圆上齿厚s=齿槽e，即p=s+e。,(5)齿高h:由轮齿的齿顶和齿根在径向上的高度称全齿高h；齿顶圆与分度圆之间的径向距离为齿顶高ha；分度圆与齿根圆之间的径向距离为齿根圆hf。,(7)压力角：在节点处，两齿廓曲线的公法线与两节圆的内公节线所夹的锐角，称为压力角，压力角一般为20。,5,2007-8-25,参数说明,(8)模数m：由于齿轮的分度圆周
3、长=zp=d，则d=zp/，为计算方便，将p/称为模数m，则d=mz。模数是设计、制造齿轮的重要参数。单位为毫米，齿轮模数数值已经标准化，模数标准化后，将大大有利于齿轮的设计、计算与制造。,(9)中心距a：两啮合齿轮轴线之间的距离称为中心距。在标准情况下：a=d1/2+d2/2=(Z1+Z2)m/2,(10)速比i：主动齿轮转速（转/分）与从动齿轮转速之比称速比。即，由于转速与齿数成反比，因此，速比亦等于从动齿轮齿数与主动齿轮齿数之比，i=n1/n2=Z2/Z1,6,2007-8-25,标准直齿圆柱齿轮各部分尺寸计算表,7,2007-8-25,直齿圆柱齿轮的工程图画法,齿顶圆画粗实线,轮齿不剖
4、,分度圆画细点划线,齿根圆省略不画,齿根线画粗实线,8,2007-8-25,在建模中斜齿轮和直齿轮的不同：可简单的理解为齿廓沿螺旋线、直线扫掠所得的不同结果,1、参数及公式齿数 Z 模数 m 压力角 a 齿顶圆半径rk=r+m 分度圆半径r=m*z/2 圆半径rb=r*cosa 齿根圆半径rf=r-1.25*m齿宽 e=PI*m/2螺旋角 b,斜齿轮：根据斜齿轮的性质,若将斜齿轮分度圆柱面展开则螺旋线成为一条斜直线,斜直和轴线之间的夹角即为分度圆上螺旋角,CATIA 中生产此斜线的方法是在轴线的水平平面上绘制斜线,绘制时调用f(x)中的螺旋角,使得所绘制的斜线与轴线的夹角度为螺旋角。在将绘制的
5、斜直线投影到分度圆柱面上就可以得到螺旋线。,9,2007-8-25,在part design模块中，选择formula（f(x)图样）按钮，弹出formula：parameters对话框，填如图中内容！具体方法是：点击new parameters of type按钮，选择相应的type如：real、length等，填入相应的value；有formula的选择add formula，填入公式,10,2007-8-25,Fog参数方程,2、用fog建立一对变量为t的x、y坐标的参数方程。x=rb*sin(t*PI*1rad)-rb*t*PI*cos(t*PI*1rad)y=(rb*cos(t*PI
6、*1rad)+(rb*t*PI)*sin(t*PI*1rad)将这2个fog的名称分别改为：x，y；目录树中出现了relations节点，节点下生成了Gear_x，Gear_y分支。,注意大小写要区分,11,2007-8-25,创建渐开线曲线,进入generative shape design模块 用前面定义的parameter，画出齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆，作为下一步的参考。,12,2007-8-25,渐开线做成-1（近似）,利用前面建立的关于t的参数方程，创建若干个渐开线上的点：我们分别取t=0,0.06,0.085,0.11,0.13,0.16,0.185 得到7个渐开线的关键点的f
7、og x,fog y坐标值，将它们分别赋给点的H、V。用样条线连接各点。,13,2007-8-25,渐开线做成-2（精确）,1）作参数方程中的t变量轴。2）使用平行线做成x相对于t的曲线、y相对于t的曲线。3）使用组合投影线x、y、t的空间曲线。4）投影3）做成的空间曲线做成渐开线。如图示：,14,2007-8-25,齿廓曲线做成,在分度圆处，用渐开线交出交点，取离该点弧长e=S=m/2 处的一个点，此点为齿廓的一中点，连接前面的中心点与原点（0，0，0的点）做一条直线。用这个条件，就可以镜像出另半边的渐开线。在用常用的split，trim，intersection等命令，制作出齿廓。齿根制作：从渐开线与基圆的交点向下引出一段切线，再在齿根圆与切线之间倒圆，齿根圆角半径 f0.38m。将前面做成的齿形作环形阵列。用阵列形成的齿形线切齿根圆，将结果和齿形线合并，记得全齿廓线。,用齿顶圆分割渐开线得到有用的部分线Ljk,求线Ljk与分度圆的交点,15,2007-8-25,螺旋线做成,在xy面上做如图示草图,拉伸分度圆、用xy面切割拉伸出的面做成一个半圆柱面将上步做成的直线投影到做成的面上，得到所需的螺旋线。,16,2007-8-25,下面将“工作对象”定义到零件设计中,创建扫掠实体,要用这个选项,17,2007-8-25,最终做成,
