catia齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)

1、PAGE32DesigningparametricaboutBevelWheelandSpurGearWheelwithCatiaV5用CATIAV5來(lái)設(shè)計(jì)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(shè)置PAGE5新建零件PAGE7定義原始參數(shù)PAGE8定義計(jì)算參數(shù)PAGE10核查已定義的固定參數(shù)與計(jì)算參數(shù)PAGE13定義漸開(kāi)線的變量規(guī)則PAGE14制作單個(gè)齒的幾何輪廓PAGE16創(chuàng)建整個(gè)齒輪輪廓斜齒輪的分度圓螺旋角十創(chuàng)建齒輪實(shí)體PAGE35一齒輪參數(shù)與公式表格序號(hào)參數(shù)類(lèi)型或單位公式角度(deg)標(biāo)準(zhǔn)值：20deg長(zhǎng)度(mm)3z整數(shù)4p長(zhǎng)度(mm)5ha長(zhǎng)度(mm)6h

2、f長(zhǎng)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(zhǎng)度(mm)m*z/2分度圓半徑8ra長(zhǎng)度(mm)rp+ha齒頂圓半徑rf長(zhǎng)度(mm)rp一hf齒根圓半徑10rb長(zhǎng)度(mm)rp*cos(a)基圓半徑11rr長(zhǎng)度(mm)齒根圓角半徑12實(shí)數(shù)OWtWl漸開(kāi)線變量13xd長(zhǎng)度(mm)14yd長(zhǎng)度(mm)15角度(deg)rb*(cos(t*n)+sin(t*n*基于變量t的齒廓漸開(kāi)線Xrb*(sin(t*n)-cos(t*n)*t*n)基于變量t的齒廓漸開(kāi)線X16長(zhǎng)

3、度（mm）齒輪的厚度在定義計(jì)算參數(shù)中舔加公式時(shí)，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(diǎn)擊開(kāi)始臥橄謨訂靈部件設(shè)計(jì)開(kāi)始愛(ài)件Know1edgeAdwiscr現(xiàn)在零件樹(shù)看起來(lái)應(yīng)該如下：四定義原始參數(shù)點(diǎn)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(shí)數(shù)，整數(shù)，長(zhǎng)度，角度）點(diǎn)擊按鈕新連裘型辣輸入?yún)?shù)名稱設(shè)置初始值（只有這個(gè)參數(shù)為固定值時(shí)才用）現(xiàn)在零件樹(shù)看起來(lái)應(yīng)該如下斜齒輪）多（直齒輪）了個(gè)參數(shù)：b分度圓螺旋角五定義計(jì)算參數(shù)大部分的幾何參數(shù)都由z,m,a三個(gè)參數(shù)來(lái)決定的，而不需要給他們?cè)O(shè)置值，因?yàn)镃ATIA能計(jì)算出他們的值來(lái)。因此代替設(shè)置初始值這個(gè)步驟的是，點(diǎn)擊按鈕添

4、加公式然后就開(kāi)始編輯公式：六核查已定義的固定參數(shù)與計(jì)算參數(shù)七定義漸開(kāi)線的變量規(guī)則上面我們已經(jīng)定義了計(jì)算參數(shù)的公式，現(xiàn)在我們需要定義出能得到齒廓漸開(kāi)線上的點(diǎn)的x,Y坐標(biāo)的公式。平常我們畫(huà)圖也是給一系列漸開(kāi)線上的點(diǎn)坐標(biāo)xO,yO,xl,yl，在這里，CATIA提供了一個(gè)方便的工具來(lái)完成它：變量規(guī)則。為了創(chuàng)建一個(gè)規(guī)則，點(diǎn)擊按鈕,并且輸入規(guī)則名稱，如下所示：然后就可以給漸開(kāi)線上的X和Y坐標(biāo)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(xiàng)：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(gè)齒的幾何輪廓插入(I)丄統(tǒng)為了與實(shí)體相區(qū)別，利用幾何圖形集來(lái)完成齒形輪廓線的繪制整個(gè)齒輪是單個(gè)齒的圓形循環(huán)，下面將說(shuō)明如何制作一個(gè)單齒：l.定義參數(shù)，常量與公式(已做)。2.插入5個(gè)點(diǎn)，其位置由xd(t)和yd(t)規(guī)則函數(shù)來(lái)定義:在XY平面上任意定乂5個(gè)點(diǎn)(如下)代入xd(t)和yd(t)規(guī)則，從t=0到t二編輯點(diǎn)的H、V坐標(biāo):(大部分齒輪的漸開(kāi)線變量不會(huì)超過(guò))F面以t二的漸開(kāi)線點(diǎn)為例，編輯其V坐標(biāo):點(diǎn)擊也一一KS_|勘唸式計(jì)算得到不同變量t對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的H、V坐標(biāo)3.做一條包含5

6、個(gè)漸開(kāi)線點(diǎn)的樣條曲線點(diǎn)忝加于后o點(diǎn)添加于前o替換點(diǎn)支持面上的幾何團(tuán)形|汙百詵擇關(guān)閉祥案曲線恥1點(diǎn)切綾方向|匪度|曲率方向|曲率半啞?|xl點(diǎn)擊a取消預(yù)覽移除點(diǎn)1移除相幻。1反轉(zhuǎn)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(kāi)線曲線的終點(diǎn)在基圓上，基圓半徑rb=rp*cos(20)rp*。當(dāng)z42時(shí)，齒根圓小于基圓。如z=30時(shí)，rf=rp-hf=*m=rp*z)二rp*因此漸開(kāi)線曲線必須外伸去與齒根圓相交。(由經(jīng)驗(yàn)公式，外伸長(zhǎng)度=2*m)定義長(zhǎng)度公式2*m核查外伸接近漸開(kāi)線樣條線的（0）點(diǎn)。定義接觸點(diǎn)：pointcontact（漸開(kāi)線曲線與分度圓的相交點(diǎn)）。根據(jù)原則，在這點(diǎn)上，極

7、坐標(biāo)角度等于壓力角此點(diǎn)的變量參數(shù)t=a/180deg因此我們可以像先前的構(gòu)造點(diǎn)（如點(diǎn)1,點(diǎn)2）那樣計(jì)算它：定義一個(gè)通過(guò)齒輪軸線和接觸點(diǎn)pointcontact的接觸平面planecontact：定義一個(gè)齒的中值平面planemedian：在一個(gè)對(duì)稱性齒輪中，單個(gè)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(guò)旋轉(zhuǎn)軸（齒輪軸線）旋轉(zhuǎn)90deg/z的平面：定義單個(gè)齒的初始平面planestart:每個(gè)齒的輪廓點(diǎn)都開(kāi)始于齒根圓上，其為兩個(gè)相連的齒的中點(diǎn)。初始平面定義為：接觸平面通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸（齒輪軸線）旋轉(zhuǎn)-90deg/z的平面：通過(guò)這就能

8、明白，初始平面與中值平面對(duì)稱于接觸平面。畫(huà)齒根圓circleroof:在初始平面planestart上，定義齒根圓的初始點(diǎn)pointdebut：V=0H=-rf=-*m）=-rp+（或者與之相反，總之要在這個(gè)平面上，且處于齒廓的正常方向）用“中心和點(diǎn)”定義齒根圓：中心=0,0,0（pointcentral）點(diǎn)二上面定義的初始點(diǎn)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(yīng)被切除：用“中心和半徑”畫(huà)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(gè)齒的另一邊（與圓角對(duì)稱于中值平面）點(diǎn)擊按鈕修剪圓角、對(duì)稱與齒頂圓得到單個(gè)齒的輪廓：點(diǎn)擊按鈕.核查齒廓的結(jié)果：九創(chuàng)建整個(gè)齒輪輪廓齒輪輪廓是單個(gè)齒的圓形陣列：陣列模式：完整徑向旋轉(zhuǎn)軸：Z軸實(shí)例數(shù)量：f(x)=z接合陣列與單齒輪廓下面的零件樹(shù)顯示了完整的集合圖集十創(chuàng)建齒輪實(shí)體1.創(chuàng)建直齒輪實(shí)體：類(lèi)型：尺寸長(zhǎng)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(shí)體2.創(chuàng)建斜齒輪實(shí)體：形狀創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)根據(jù)斜齒輪的性質(zhì)，若將斜齒輪分度圓柱面展開(kāi)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(shí)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(huà)出分度圓circle