catia齒輪參數(shù)化設(shè)計

1、Desi g n i n g p a r a m e t r i cabout Bevel Wheel and Spur Gear Wheel with Catia V5用CATIA V5來設(shè)計斜齒輪與直齒輪的參數(shù)目錄一齒輪參數(shù)與公式表格PAGE 3二參數(shù)與公式的設(shè)置PAGE 5三新建零件PAGE7四定義原始參數(shù)PAGE8五定義計算參數(shù)PAGE10六 核查已定義的固定參數(shù)與計算參數(shù)PAGE13七 定義漸開線的變量規(guī)那么PAGE14八制作單個齒的幾何輪廓PAGE16九創(chuàng)立整個齒輪輪廓PAGE 32十創(chuàng)立齒輪實體PAGE 35齒輪參數(shù)與公式表格序號參數(shù)類型或單位公式描述1a角度(deg)標準值：2

2、0deg壓力角：(10deg a202m長度(mm)模數(shù)3z整數(shù)齒數(shù)(5z 1,25, hf = m * 1.25;else hf = m * 1.4齒根高=齒根到分度圓的7rp長度(mm)m * z / 2分度圓半徑8ra長度(mm)rp + ha齒頂圓半徑9rf長度(mm)rp - hf齒根圓半徑10rb長度(mm)rp * cos( a )基圓半徑11rr長度(mm)m * 0.38齒根圓角半徑12t實數(shù)0t 1漸開線變量13xd長度(mm)rb * ( cos(t *) ) +sin(t *% ) *t *% )基于變量t的齒廓漸開線14yd長度(mm)rb * ( sin(t *冗)

3、-cos(t *% ) *基于變量t的齒廓漸開線t * % )15b角度(deg)斜齒輪的分度圓螺旋角16L長度mm齒輪的厚度在定義計算參數(shù)中舔加公式時,可以直接復(fù)制公式：注意單位一致二參數(shù)與公式的設(shè)置三新建零件依次點擊F二I1 二一二開始智什 Advisor點擊按鈕：力現(xiàn)在零件樹看起來應(yīng)該如下：四.定義原始參數(shù)點擊按鈕 q,如圖下所示：這樣就可以創(chuàng)立齒輪參數(shù)：1 .選擇參數(shù)單位實數(shù),整數(shù),長度,角度2 .點擊按鈕翹糞矍邀J3 .輸入?yún)?shù)名稱4 .設(shè)置初始值只有這個參數(shù)為固定值時才用現(xiàn)在零件樹看起來應(yīng)該如下：直齒輪斜齒輪多了個參數(shù)：b分度圓螺旋角五定義計算參數(shù)大局部的幾何參數(shù)都由 z,m,a三

4、個參數(shù)來決定的,而不需要給他們設(shè)置值,因為CATIA能計算出他們的值來.因此代替設(shè)置初始值這個步驟的是,點擊按鈕還但1然后就開始編輯公式：六 核查已定義的固定參數(shù)與計算參數(shù)七定義漸開線的變量規(guī)那么上面我們已經(jīng)定義了計算參數(shù)的公式,現(xiàn)在我們需要定義出能得到齒廓漸開線上的點的X, Y坐標的公式.平常我們畫圖也是給一系列漸開線上的點坐標x0,y0,x1,y1,在這里,CATIA提供了一個方便的工具來完成它：變量規(guī)那么.為了創(chuàng)立一個規(guī)那么,點擊按鈕,并且輸入規(guī)那么名稱,如下所示：然后就可以給漸開線上的 X和Y坐標編輯兩條規(guī)那么公式： xd= rb * ( cos(t * PI*1rad) +sin(t

5、 * PI*1rad) * t * PI ) yd= rb * (sin (t * PI*1rad)-cos(t * PI*1rad) * t * PI )在CATIA的公式編輯器里的考前須知：三角函數(shù)功能中使用角度,而不是數(shù)字,因此我們必須使用角度常量,如1rad或者1deg PI代替數(shù)字冗八制作單個齒的幾何輪廓插入(X)3綱承統(tǒng) 為了與實體相區(qū)別,利用幾何圖形集來完成齒形輪廓線的繪制插入(X)算幾回圖影集.一開始)_ 理狀 _ 與 創(chuàng)成式外冊設(shè)計 r -1.2.定義參數(shù),常量與公式(已做).整個齒輪是單個齒的圓形循環(huán),下面將說明如何制作一個單齒:插入5個點,其位置由xd(t)和yd(t)規(guī)

6、那么函數(shù)來定義:在XY平面上任意定義5個點(如下) 代入xd(t)和yd(t)規(guī)那么,從t=0到t=0.4編輯點的H V坐標:(大局部齒輪的漸開線變量不會超過0.4 )F面以t=0.2的漸開線點為例,編輯其 V坐標:tilUEDSSw4. 42m而計算得到不同變量t對應(yīng)的點的H、V坐標3.做一條包含5個漸開線點的樣條曲線樣條定義No點切線方向張度曲率方向曲率半徑一點添加于后O點添加于前O替換點口支持面上的幾何圖形|沒有選擇關(guān)閉樣條曲線移除點1移除相切口 1反轉(zhuǎn)相切口 J程除曲率口 1 顯示參數(shù)確定w4.朝齒輪的中央外插樣條曲線：漸開線曲線的終點在基圓上,基圓半徑rb= rp * cos( 20

7、rp*0.94.當 z42 時,齒根圓小于基圓如 z=30 時,rf=rp-hf=rp-1.25*m=rp*(1-2.5/z) =rp*0.92 因此漸開線曲線必須外伸去與齒根圓相交.由經(jīng)驗公式,外伸長度=2*m 點擊按鈕 定義長度公式2*m5 .核查外伸接近漸開線樣條線的0點.6 .定義接觸點：point contact漸開線曲線與分度圓的相交點. 根據(jù)原那么,在這點上,極坐標角度等于壓力角 此點的變量參數(shù) t= a/180deg 因此我們可以像先前的構(gòu)造點如點1,點2那樣計算它：7 .定義一個通過齒輪軸線和接觸點point contact 的接觸平面 plane contact :點擊按鈕

8、8 .定義一個齒的中值平面 plane median : 在一個對稱性齒輪中,單個齒的分度圓齒厚角度為180deg/z o 因此 中值平面與接觸平面的角度為90deg/z o 中值平面定義為：接觸平面通過旋轉(zhuǎn)軸齒輪軸線旋轉(zhuǎn) 90 deg/z的平面:9 .定義單個齒的初始平面 plane start :每個齒的輪廓點都開始于齒根圓上,其為兩個相連的齒的中點初始平面定義為：接觸平面通過旋轉(zhuǎn)軸齒輪軸線旋轉(zhuǎn)-90 deg/z的平面:通過這就能明白,初始平面與中值平面對稱于接觸平面.10 .畫齒根圓 circle roof :在初始平面 plane start 上,定義齒根圓的初始點 point deb

9、utV=0 H= -rf= -(rp-1.25*m)= -rp+1.25m(或者與之相反,總之要在這個平面上,且處于齒廓的正常方向)用“中央和點定義齒根圓：中央=0, 0, 0 ( point central )點二上面定義的初始點 point start變量角度=0到90deg11 .插入齒根圓與外插樣條線之間的圓角此輪廓包含齒根圓、圓角與外插樣條線,且多余的曲線應(yīng)被切除：點擊按鈕12 .用“中央和半徑畫齒頂圓 circle outer :中央=0, 0, 0(point central )支持面=XY平面半徑=ra=rp+ha=rp+m變量角度=0到90deg13 .創(chuàng)立這個齒的另一邊(與

10、圓角對稱于中值平面)點擊按鈕 14 .修剪圓角、對稱與齒頂圓得到單個齒的輪廓：點擊按鈕15 .核查齒廓的結(jié)果:九創(chuàng)立整個齒輪輪廓齒輪輪廓是單個齒的圓形陣列:點擊按鈕* 陣列模式：完整徑向 旋轉(zhuǎn)軸：Z軸 實例數(shù)量：f(x)=z接合陣列與單齒輪廓弱點擊按鈕口;、下面的零件樹顯示了完整的集合圖集:十創(chuàng)立齒輪實體1 .創(chuàng)立直齒輪實體：霍部件設(shè)計而1口扇一點擊按鈕類型：尺寸 長度：f(x)=l 輪廓/曲面：接合(在上面所創(chuàng)立的幾何圖集)得到完整的直齒輪實體:2 .創(chuàng)立斜齒輪實體:形狀一一創(chuàng)成式外形設(shè)計根據(jù)斜齒輪的性質(zhì),假設(shè)將斜齒輪分度圓柱面展開那么螺旋線成為一條斜直線,斜直線和軸線之間的夾角即為分度圓上螺旋角b, 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,繪制時調(diào)用 f(x)中的螺旋角b,使得所繪制的斜線與軸線的夾角角度為螺旋角.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.用“中央和半徑畫出分度圓circle pitch