catia齒輪參數(shù)化設(shè)計

1、Designing parametric 之五3K芳芳倉I作about 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 PAGE3二 參數(shù)與公式的設(shè)置 PAGE5三新建零件 PAGE7四定義原始參數(shù) PAGE8五定義計較參數(shù) PAGE106 參對已定義的固定參數(shù)與計較參數(shù) PAGE137 參義漸開線的變量法那么 PAGE14八 制作單個齒的幾何輪廓PAGE 16九創(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)尺

2、度值：20deg壓力角：(10deg < a< 20deg2m長度(mm)模數(shù)3z整數(shù)齒數(shù)(5< z< 2004p長度(mm)m * 兀齒距5ha長度(mm)m齒頂局=齒頂?shù)椒侄葓A的圖度6hf長度(mm)if m > 1.25 , hf = m * 1.25 ;齒根高=齒根到分度圓的深度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)齒根圓角半徑12t實數(shù)0< t <1漸開線變量13xd長度(mm)

3、rb * ( cos(t *兀)+sin(t *兀)* t *基力艾量t的齒廓漸開線X坐標(biāo)14yd長縻(mm)rb * ( sin(t * -cos(t *)* t * k)基十發(fā)、量t的齒廓漸開線X坐標(biāo)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較參數(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舊金皿仁開始置件£ilqw1 edge Advi點擊按鈕汩現(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,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.點擊按鈕新建類磐數(shù)3,輸入?yún)?shù)名稱4

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較參數(shù)大局部的幾何參數(shù)都由 z,m,a三個參數(shù)來決定的,而不需要給他們設(shè)置值,由于 CATIA能計較由他 們的值來.因此代替設(shè)置初始值這個步調(diào)的是,點擊按鈕還位然后就開始編輯公式：六核對已定義的固定參數(shù)與計較參數(shù)七 定義漸開線的變量法那么上面我們已經(jīng)定義了計較參數(shù)的公式,現(xiàn)在我們需要定義由能得到齒廓漸開線上的點的X, Y坐標(biāo)的公式.平常我們繪圖也是給一系列漸開線上的點坐標(biāo)x0,y0,x1,y1,在這里,CATIA提供了一個便利的東西來完成它：變量法那么.為了創(chuàng)立一個法那么,點擊按鈕電

5、,并且輸入法那么名稱,如下所示：然后就可以給漸開線上的X和Y坐標(biāo)編輯兩條法那么公式： xd= rb * ( cos(t * PI*1rad) +sin(t * 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)成效中使用角度,而不是數(shù)字,因此我們必須使用角度常量,如 1rad或1deg PI代替數(shù)字兀八制作單個齒的幾何輪廓插入(X)又熟策統(tǒng)一為了與實體相區(qū)別,利用幾何圖形集來完成齒形輪廓線的繪制插入圓幾何圖形集開始®於狀用創(chuàng)成式外泡設(shè)計定義

6、參數(shù),常量與公式(已做)1 .2.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:拔由5個點,其位置由xd和yd(t)法那么函數(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)法那么,從t=0到I t=0.4編輯點的H、V坐標(biāo):(大局部齒輪的漸開線變量不會超由0.4)F面以t=0.2的漸開線點為例,編輯其 V坐標(biāo):點擊4. 4Srim添加公式計較得到不合變量t對應(yīng)的點的H、V坐標(biāo)3 .做一條包含5個漸開線點的樣條曲線點擊句點I初噓方向I衽度曲率方向I國軍+鼻胖塞定義點新加于后.點.版加于前.牌換點口支持面上的幾何圖形股有僻口關(guān)汨伴舞曲線移除點1翳鯽切/顯睛以/踴瞳

7、.一般:%足1 一取消1支賢I4,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=rp*0.94. 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 .核對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(biāo)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機關(guān)點如點 1,點2那樣計較它：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 .定義

8、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. 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(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,具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 debut: V=0 (或與之

9、相反,總之要在這個平面上,且處于齒廓的正常標(biāo)的目的)用“中央和點定義齒根圓： 中央=0, 0, 0 (point central) 點=上面定義的初始點 point start 變量角度=0到90deg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 “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 .核對齒廓的結(jié)果：九創(chuàng)立整個齒輪輪廓齒

10、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點擊按鈕口下面的零件樹顯示了完整的薈萃圖集:十創(chuàng)立齒輪實體1 .創(chuàng)立直齒輪實體：相5凄部件設(shè)計點擊按鈕- 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“中央和半徑畫由分度圓circle