catia齒輪參數(shù)化設計

1、PAGE32DesigningparametricaboutBevelWheelandSpurGearWheelwithCatiaV5用CATIAV5來設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PAGE3參數(shù)與公式的設置PAGE5新建零件PAGE7定義原始參數(shù)PAGE8定義計算參數(shù)PAGE10核查已定義的固定參數(shù)與計算參數(shù)PAGE13定義漸開線的變量規(guī)則PAGE14制作單個齒的幾何輪廓PAGE16創(chuàng)建整個齒輪輪廓斜齒輪的分度圓螺旋角十創(chuàng)建齒輪實體PAGE35一齒輪參數(shù)與公式表格序號參數(shù)類型或單位公式角度(deg)標準值：20deg長度(mm)3z整數(shù)4p長度(mm)5ha長度(mm)6h

2、f長度(mm)m*nmifm,hf=m*；elsehf=m*描述壓力角：(10degWaW20de模數(shù)齒數(shù)(5WzW200)齒距齒頂高二齒頂?shù)椒侄葓A的高齒根高二齒根到分度圓的深7rp長度(mm)m*z/2分度圓半徑8ra長度(mm)rp+ha齒頂圓半徑rf長度(mm)rp一hf齒根圓半徑10rb長度(mm)rp*cos(a)基圓半徑11rr長度(mm)齒根圓角半徑12實數(shù)OWtWl漸開線變量13xd長度(mm)14yd長度(mm)15角度(deg)rb*(cos(t*n)+sin(t*n*基于變量t的齒廓漸開線Xrb*(sin(t*n)-cos(t*n)*t*n)基于變量t的齒廓漸開線X16長

3、度（mm）齒輪的厚度在定義計算參數(shù)中舔加公式時，可以直接復制公式：注意單位一致）二參數(shù)與公式的設置三新建零件依次點擊開始臥橄謨訂靈部件設計開始愛件Know1edgeAdwiscr現(xiàn)在零件樹看起來應該如下：四定義原始參數(shù)點擊按鈕，如圖下所示:這樣就可以創(chuàng)建齒輪參數(shù)：選擇參數(shù)單位（實數(shù)，整數(shù)，長度，角度）點擊按鈕新連裘型辣輸入?yún)?shù)名稱設置初始值（只有這個參數(shù)為固定值時才用）現(xiàn)在零件樹看起來應該如下斜齒輪）多（直齒輪）了個參數(shù)：b分度圓螺旋角五定義計算參數(shù)大部分的幾何參數(shù)都由z,m,a三個參數(shù)來決定的，而不需要給他們設置值，因為CATIA能計算出他們的值來。因此代替設置初始值這個步驟的是，點擊按鈕添

4、加公式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)則上面我們已經(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xO,yO,xl,yl，在這里，CATIA提供了一個方便的工具來完成它：變量規(guī)則。為了創(chuàng)建一個規(guī)則，點擊按鈕,并且輸入規(guī)則名稱，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)則公式：xd二rb*(cos(t*PI*lrad)+sin(t*PI*lrad)*t*PI)yd二rb*(sin(t*PI*1rad)-cos(t*PI*1rad)*t*PI)在CATIA的公式編輯器里的注

5、意事項：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lrad或者ldegPI代替數(shù)字n八制作單個齒的幾何輪廓插入(I)丄統(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：l.定義參數(shù)，常量與公式(已做)。2.插入5個點，其位置由xd(t)和yd(t)規(guī)則函數(shù)來定義:在XY平面上任意定乂5個點(如下)代入xd(t)和yd(t)規(guī)則，從t=0到t二編輯點的H、V坐標:(大部分齒輪的漸開線變量不會超過)F面以t二的漸開線點為例，編輯其V坐標:點擊也一一KS_|勘唸式計算得到不同變量t對應的點的H、V坐標3.做一條包含5

6、個漸開線點的樣條曲線點忝加于后o點添加于前o替換點支持面上的幾何團形|汙百詵擇關閉祥案曲線恥1點切綾方向|匪度|曲率方向|曲率半啞?|xl點擊a取消預覽移除點1移除相幻。1反轉相叨。1移曉曲率，1顯示參m4.朝齒輪的中心外插樣條曲線:漸開線曲線的終點在基圓上，基圓半徑rb=rp*cos(20)rp*。當z42時，齒根圓小于基圓。如z=30時，rf=rp-hf=*m=rp*z)二rp*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)定義長度公式2*m核查外伸接近漸開線樣條線的（0）點。定義接觸點：pointcontact（漸開線曲線與分度圓的相交點）。根據(jù)原則，在這點上，極

7、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造點（如點1,點2）那樣計算它：定義一個通過齒輪軸線和接觸點pointcontact的接觸平面planecontact：定義一個齒的中值平面planemedian：在一個對稱性齒輪中，單個齒的分度圓齒厚角度為180deg/z。因此中值平面與接觸平面的角度為90deg/z。中值平面定義為：接觸平面通過旋轉軸（齒輪軸線）旋轉90deg/z的平面：定義單個齒的初始平面planestart: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：接觸平面通過旋轉軸（齒輪軸線）旋轉-90deg/z的平面：通過這就能

8、明白，初始平面與中值平面對稱于接觸平面。畫齒根圓circleroof:在初始平面planestart上，定義齒根圓的初始點pointdebut：V=0H=-rf=-*m）=-rp+（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“中心和點”定義齒根圓：中心=0,0,0（pointcentral）點二上面定義的初始點pointstart變量角度=0到90deg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,且多余的曲線應被切除：用“中心和半徑”畫齒頂圓circleouter：中心=0,0,0(pointcentral)支持面二XY平面半徑=ra=rp+ha=rp+

9、m變量角度=0到90deg創(chuàng)建這個齒的另一邊（與圓角對稱于中值平面）點擊按鈕修剪圓角、對稱與齒頂圓得到單個齒的輪廓：點擊按鈕.核查齒廓的結果：九創(chuàng)建整個齒輪輪廓齒輪輪廓是單個齒的圓形陣列：陣列模式：完整徑向旋轉軸：Z軸實例數(shù)量：f(x)=z接合陣列與單齒輪廓下面的零件樹顯示了完整的集合圖集十創(chuàng)建齒輪實體1.創(chuàng)建直齒輪實體：類型：尺寸長度：f(x)=l輪廓/曲面：接合(在上面所創(chuàng)建的幾何圖集)得到完整的直齒輪實體2.創(chuàng)建斜齒輪實體：形狀創(chuàng)成式外形設計根據(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“中心和半徑”畫出分度圓circle