蝸輪蝸桿繪制

1、蝸輪的三維造型設(shè)計(jì)：(1)蝸輪的主要參數(shù)為模數(shù)m=4,齒數(shù)z=39,傳動(dòng)中心距a=98,螺旋角3=11.3099計(jì)算蝸輪的幾何尺寸如下：d=mz=156mm3=11.3099ha=m=4mmhf=1.2m=4.8mda=d+2ha=164mmdf=d-2hf=146.4mma=98mm“建?！泵?(2)啟動(dòng)UG軟件，新建一個(gè)名為WoLun.prt的文件，選擇“開(kāi)始”進(jìn)入建模模塊。(3)以XCZC坐標(biāo)平面作為草圖平面，繪制如圖所示草圖。二肛0。0畫(huà)畫(huà)叵(4)選擇“插入”“設(shè)計(jì)特征”回轉(zhuǎn)”命令，系統(tǒng)彈出“回轉(zhuǎn)”對(duì)話框。如圖所示，選取草圖，設(shè)置回轉(zhuǎn)參數(shù)，單擊“確定”按鈕，則創(chuàng)建相應(yīng)的回轉(zhuǎn)體。(5)

2、旋轉(zhuǎn)當(dāng)前坐標(biāo)系XC軸轉(zhuǎn)到ZC軸。(6)選擇“工具”一一“表達(dá)式”命令，系統(tǒng)彈出“表達(dá)式”對(duì)話框。建立如圖所示表達(dá)式。公式值|單位.00JIAb6白60度Ji90*t90度LuuJCuunH3099113099度nh44mm'r020)/273,29602442mmt11灶60度Zr*co3Cu)+r*rad(hi)*sin(u)103.1201535mmxt90-2O*c0i<Jito)SBmmT01)*ce(u)25096S105mihFt20*tm工t7999968211mmyyt-yt39999S92Ummz3939zt20*t20mihzzlFt-20mmv|<l.

3、L>ll列出的表西式|按公式過(guò)海國(guó)回國(guó)(7)選擇“插入”一一“曲線”一一“規(guī)律曲線”命令，系統(tǒng)彈出“規(guī)律曲線”對(duì)話框。單擊“根據(jù)公式”按鈕，設(shè)置X的變化規(guī)律為xt,設(shè)置Y的變化規(guī)律為yt,設(shè)置Z的變化規(guī)律為zt,單擊“確定”按鈕，完成曲線繪制，其結(jié)果如圖所示。即為正側(cè)蝸輪齒槽螺旋線。繪制左側(cè)螺旋線(8)選擇“插入”一一“曲線”一一“規(guī)律曲線”對(duì)話框。單擊“根據(jù)公式”按鈕，設(shè)置X的變化規(guī)律為xt,設(shè)置Y的變化規(guī)律為yyt,設(shè)置Z的變化規(guī)律為zzt,單擊“確定”按鈕，完成曲線繪制，其結(jié)果如上圖中間所示。即為反側(cè)蝸輪齒槽螺旋線。繪制右側(cè)螺旋線(9)選擇“插入”一一“曲線”一一“規(guī)律曲線”對(duì)話框

4、，要求指定基礎(chǔ)變量，默認(rèn)為to直接單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)再次彈出對(duì)話框要求指定X坐標(biāo)分量的變化規(guī)律。輸入X,單擊“確定”按鈕，則確定規(guī)律曲線X坐標(biāo)分量的變化規(guī)律，系統(tǒng)同時(shí)彈出對(duì)話框，要求進(jìn)一步指定丫坐標(biāo)分量的變化規(guī)律。依次輸入t、丫即可。最后，單擊“規(guī)律曲線”對(duì)話框的第一個(gè)按鈕，指定Z坐標(biāo)分量的變化規(guī)律為恒定值0。再次單擊“確定”按鈕，則生成漸開(kāi)線，如圖所示。繪制漸開(kāi)線(10)以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心，分別繪制半徑為82(稍大于齒頂園)、78(分度圓)、圓)的園，結(jié)果如圖所示。73.2（齒根繪制3圓(11)如圖所示，繪制原點(diǎn)到漸開(kāi)線與分度圓交點(diǎn)的連線。-2.3077繪制直線(12)選擇“編輯”一一“變

5、換”命令，將上一步繪制的直線繞Z軸旋轉(zhuǎn)復(fù)制結(jié)果如圖所示。旋轉(zhuǎn)復(fù)制直線(13)選擇“編輯”一一“變換”命令，將漸開(kāi)線關(guān)于剛才變換所得的直線鏡像復(fù)制，結(jié)果如圖。鏡像復(fù)制漸開(kāi)線(14)補(bǔ)繪曲線，修剪曲線，結(jié)果如圖所示。修剪出的閉合曲線串即為齒輪截面曲線。修剪曲線(15)選擇“插入”一一“掃掠”一一“已掃掠”命令，系統(tǒng)彈出對(duì)話框，提示選擇引導(dǎo)線1。選擇蝸輪輪齒螺旋線，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)再次提示選取引導(dǎo)線串2。此時(shí)不再選族任何曲線，直接單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)提示選擇截面曲線1。選取蝸輪輪齒面，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)提示選取截面曲線2。不再選取任何曲線，單擊“確定”按鈕，設(shè)置矢量方向?yàn)橐籝C,連續(xù)單擊

6、“確定”按鈕，直到系統(tǒng)彈出“布爾運(yùn)算”對(duì)話框。選取創(chuàng)建，則創(chuàng)建獨(dú)立的單個(gè)輪齒模型，如圖所示。創(chuàng)建單個(gè)輪齒模型(16)顯示前面隱藏的實(shí)體特征。(17)選擇“編輯”一一“變換”命令，選取剛剛生成的掃描提，系統(tǒng)彈出“變換”對(duì)話框。單擊“繞一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)”按鈕，系統(tǒng)彈出“點(diǎn)構(gòu)造器”對(duì)話框。指定坐標(biāo)原點(diǎn)，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)彈出對(duì)話框。設(shè)置角度為360/39,單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)彈出對(duì)話框。單擊“多重復(fù)制一一可用"按鈕，系統(tǒng)彈出對(duì)話框。設(shè)置副本為38.,單擊“確定”按鈕，則多重旋轉(zhuǎn)復(fù)制掃描提，如圖所示。(18)選擇“插入”一所有掃描體為工具，單擊(19)選擇“插入”-圖。退出草圖繪制模式。旋轉(zhuǎn)復(fù)

7、制掃描體“聯(lián)合體”一一“求差”命令，先選取回轉(zhuǎn)體為目標(biāo)體，接著選取“確定”按鈕，求布爾差運(yùn)算，結(jié)果如圖所示。草繪”命令，以回轉(zhuǎn)體的底面為草圖放置平面，繪制如圖所示草繪制草圖(20)選擇“插入”“設(shè)計(jì)特征”一一“拉伸”命令，系統(tǒng)彈出“拉伸”對(duì)話框如圖所示，選擇剛剛繪制的草圖，設(shè)置參數(shù)，單擊“確定”按鈕，則創(chuàng)建相應(yīng)的拉伸腔體。選草圖設(shè)置拉伸參數(shù)（21）進(jìn)行必要的倒斜角處理，結(jié)果如圖所示。蝸輪三維造型蝸桿的三維造型設(shè)計(jì)一、參數(shù)（1） 阿基米德蝸桿的基本參數(shù)單頭圓柱蝸桿的基本參數(shù)：蝸桿頭數(shù)z=1（右旋）；軸向模數(shù)in，=5mm;直徑洗漱q=10;齒形角a=40°（壓力角為20。），根據(jù)這些基

8、本參數(shù)可以列出蝸桿的計(jì)算參數(shù)：P=3.14msd=msqha=mshf=1.2msda=d+2hadf=d-2hf由于阿基米德蝸桿在軸向主平面內(nèi)與蝸輪是直線齒條與漸開(kāi)線齒輪的嚙合，由以上的計(jì)算參數(shù)可以推算出蝸桿軸向直廓齒形的幾何尺寸，一個(gè)齒廓截面的幾何尺寸如圖所示。（2） 阿基米德螺旋線的方程式加工時(shí)阿基米德蝸桿圓柱胚體圍繞自身軸線，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（角速度為w）,同時(shí)車刀在做平行與圓柱母線的勻速直線運(yùn)動(dòng)（線速度為v）,而將兩者合成的運(yùn)動(dòng)路線形狀即為空間螺旋線。下面以圓柱體為參考，來(lái)分析車刀前面刀刃的中心P的運(yùn)動(dòng)，假設(shè)Z向矢量為蝸桿的軸向，圓柱半徑為r,運(yùn)功一段時(shí)間看后都打P1點(diǎn)，則P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌

9、跡方程為X=rcos0,y=rsin0,z=b0其中0=wt,b=y/w二、繪制兩條空間螺旋線（1）建立表達(dá)式1）在主菜單中依次單擊“工具”一一“表達(dá)式”命令2）在對(duì)話框中輸入下圖所示的參數(shù)表達(dá)式蝸桿參數(shù)表達(dá)式3）完成了蝸桿所有參數(shù)的輸入后，單擊“表達(dá)式”對(duì)話框中的“確定”按鈕。（2）建立基準(zhǔn)平面按照蝸桿的軸向矢量為ZC方向，建立基準(zhǔn)平面的目的是確定兩條螺旋線的空間位置。1）單擊工具欄中“基準(zhǔn)平面”按鈕，彈出“基準(zhǔn)平面”對(duì)話框，默認(rèn)“類型”中的“自動(dòng)判斷的平面”，單擊“固定方法”選項(xiàng)中的“XC-YC平面”圖標(biāo)，單擊“應(yīng)用”按鈕，即可建立一個(gè)XC-YC的基準(zhǔn)平面。2）按照同樣的方法建立XC-ZC

10、平面和YC-ZC基準(zhǔn)平面。3）單擊“基準(zhǔn)平面”對(duì)話框的“取消”的按鈕，退出該對(duì)話框。（3） 繪制兩條空間螺旋線1）單擊工具欄上“規(guī)律曲線”按鈕，彈出“規(guī)律函數(shù)”對(duì)話框。2）單擊對(duì)話框中“根據(jù)方程”按鈕，彈出“規(guī)律曲線”對(duì)話框，其中t為系統(tǒng)默認(rèn)的參變量，注意提示欄出現(xiàn)“輸入定義X的參數(shù)表達(dá)式”信息，單擊“確定”按鈕。3）彈出“定義X”對(duì)話框，將文本框內(nèi)的“xt”修改為“x1t”，如圖所示，單擊“確定”按鈕即可。輸入函數(shù)表達(dá)式x1t4）彈出“規(guī)律函數(shù)”對(duì)話框，默認(rèn)“根據(jù)方程”選項(xiàng)，單擊該對(duì)話框“確定”按鈕。5）彈出“規(guī)律函數(shù)”對(duì)話框，注意提示欄出現(xiàn)“輸入定義丫的參數(shù)表達(dá)式”的提示信息，單擊該對(duì)話框

11、“確定”按鈕即可。6）彈出“定義Y”對(duì)話框，將文本框內(nèi)的“yt”，修改為“y1t”，如圖所示，單擊“確定”按鈕即可。輸入函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)1t7)彈出“規(guī)律函數(shù)”對(duì)話框，默認(rèn)“根據(jù)方程”選項(xiàng)，單擊該對(duì)話框“確定”按鈕。8)彈出“規(guī)律函數(shù)”對(duì)話框，注意提示欄出現(xiàn)“輸入定義Z的參數(shù)表達(dá)式”的提示信息，單擊該對(duì)話框“確定”按鈕即可。9)彈出“定義Z”對(duì)話框，默認(rèn)文本框內(nèi)的“zt”表達(dá)式，單擊“確定”按鈕即可。10 )彈出“規(guī)律曲線”定位對(duì)話框，如圖所示，單擊其中的“指定CSYS參考”按鈕，彈出“指定CSYS參考”，注意提示欄出現(xiàn)了“指定放置平面一選擇基準(zhǔn)平面”的信息。規(guī)律曲線定位選項(xiàng)11 )在視圖窗口中單

12、擊XC-YC基準(zhǔn)平面作為“放置平面”，注意提示欄出現(xiàn)了“指定水平參考一選擇基準(zhǔn)平面”的信息。12 )在視圖窗口中單擊YC-ZC基準(zhǔn)平面作為“水平參考”，注意提示欄出現(xiàn)了“指定原點(diǎn)一選擇基準(zhǔn)平面”的信息。13 )在視圖窗口中單擊YC-ZC基準(zhǔn)平面作為“指定原點(diǎn)”，注意提示欄出現(xiàn)了“所有約束已指定”的信息，同時(shí)在“指定CSYS參考”對(duì)話框中出現(xiàn)了相關(guān)信息，如圖所示，單擊“確定”按鈕。再次單擊“規(guī)律曲線”定位對(duì)話框，即可繪制出第一條空間螺旋線。指定CSYS參考參考上述的操作步驟，把“x1t”和“y1t”修改為“x2t”和“y2t”，其他參數(shù)和放置平面都一致，即可繪制出第二條空間螺旋線，如圖所示。繪制兩條空間螺旋線三、繪制蝸桿基本曲線和齒廓截面(1)繪制基本曲線1)單擊“草圖”按鈕，出現(xiàn)“草繪圖放置平面”浮動(dòng)工具條，選擇默認(rèn)的“草圖平面”作為繪制草圖基準(zhǔn)平面，單擊工具欄上的“確定”按鈕。2)單擊工具欄上的“圓”按鈕，在視圖中繪制一個(gè)圓，使圓心和XC-YC的原點(diǎn)重合，園的直徑輸入表達(dá)式“da”3)單擊工具欄上的“完成草圖”，回到實(shí)體建模環(huán)境。(2)繪制齒廓截面1)以YC-ZC為基準(zhǔn)平面繪制如下草圖，將代表分度圓的直線轉(zhuǎn)換為參考線，其長(zhǎng)度值四、三維造