伞齿轮常规常用方法

1、4.1锥齿轮的建模分析与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮相比， 直齿圆锥齿轮相对更复杂，设计时使 用的参数和关系式更丰富，但是其基本设计思路和过程同直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿 轮具有很大的相似性。锥齿轮建模分析(如图4-1所示)：(1)输入关系式、绘制创建锥齿轮所需的基本曲线(2)创建渐开线(3)创建齿根圆锥(4)创建第一个轮齿(5)阵列轮齿(1)(2)(3)图4-1锥齿轮建模分析4.2直齿锥齿轮的建模过程4.2.1 新建零件文件(1)在上工具箱中单击口按钮，打开【新建】对话框，在【类型】列表中选择【零件】选项，在【子类型】列表框中选择【实体】选项，在【名称】文本框中 输入 “conic_gear。(

2、2)取消选中【使用缺省模块】复选项，单击 画茎按钮，打开【新文件选项】对话框选中其中的【mmns_paet_solid选项，如图4-2所示，最后单击通j按钮。4.2.2 设置齿轮参数和关系式(1)在主菜单中依次选择【工具】、【参数】选项，系统将自动弹出【参数】对 话框，如图4-3所示。图4-3【参数】对话框（2）在对话框中单击按钮，然后将齿轮的各参数依次添加列表框中，具体内容如图4-4所示。完成齿轮参数添加后，单击 唐亘按钮后关闭对话框。提示；在设计标准齿轮时，只需确定齿轮的模数m和齿数z这两个参数，而分度圆上的压力角alpha为标准值20,齿顶高系数hax和顶隙系数在 cx国家标准中明确规定

3、， 分别为1和0.25而齿根圆直径 df、基圆直径 db、分度圆直径 d以及齿顶圆直径 da可以根据确定的关系式自动计算。名称值说明名称值说明m2.5模数d0.000000分度圆直径z24本齿轮齿数db0.000000基圆直径z_asm45与之啮合的大 齿轮齿数da0.000000齿顶圆直径alpha20压力角df0.000000齿根圆直径b20hb0.000000齿基局hax1齿顶局系数rx0.000000锥距cx0.25顶隙系数theta_a0.000000齿顶角ha0.000000齿顶局theta_b0.000000齿基角hf0.000000齿根高theta_f0.000000齿根角h0

4、.000000全齿高ba0.000000齿顶宽delta0.000000分锥角bb0.000000齿基宽delta_a0.000000顶锥角bf0.000000齿根宽delta_b0.000000基锥角x0.000000变位系数delta_f0.000000根锥角如图4-4参数”对话中i ( a)和(b)注意：(a)和(b)为同一【参数】对话框，在添加参数时要一次性添加完毕。(3)打开【关系】对话框。按照如图 4-5所示添加直齿圆锥齿轮的关系式，通 过这些关系，根据已知参数确定未知参数的数值。i 口 回文件索本质人参数实用工具i望找礴 -1| 零件t 、匚ifetwoi-c c *哈ax |那

5、? r |图|#。苗|寻回kfc=(kax+x)*mhf= (hax+cx-x)*nh= ohax+cto*mbelta=ataff(z/z_asm)db=d*cos (alpha)oda=d+z*hmcos cdeltfc)df=d-2*hf*c0s (belta)hb= cd-bbv tz*sin (delta)rx=d/ c2*sin (delta)theta_a=atan (ha/e1otheta_e=atah(hb/ex)theta_f=wah ckf/ex)delta.a? de lt a+thet ajldelta_b=eelta-tketa_bbelta_f=belta-the

6、ta_fea=b/oos (thetajoi初始”局部缪效募 重置 i图4-5【关系】对话框(6)选择主菜单中的【编辑】/【再生】选项，计算【参数】对话框中各未知参 数值。4.2.3创建锥齿几何曲线(1)创建基准平面 dtm1。将基准平面top向平移67.5后创建基准平面dtm1 , 如图4-6所示。基港平面i.就j，置显示星性tuf：悭噂准平面)偏移偏移平移 67.50p|碉定取闵(2)在工作区中单击并选中基准平面 dtm1与top面的平移距离，将其添加到【关系】对话框中，并输入关系式：“=d/(2*tan(delta) ”，如图4-7所示。图4-7【关系】对话框(3)创建基准轴 a_1。在

7、工具栏内单击小按钮，创建通过“ front”面与“right”面的基准轴“ a_1”，如图4-8所示;图4-8 “基准轴”对话框(4)创建基准点pnt0。创建过基准轴a_1和基准面dtm1交点的基准点pnt0,如图4-9所示:基准点(5)在工具栏中单击与左按钮，打开【草绘的基准曲线】对话框。按如图 4-10所示放置草绘平面，进入二维草绘界面后绘制如图4-11所示二维草图。zj草绘区.备要属性草给平面平面| fbo虹二f-,蛹先前时草给方向草绘视圄方向反向参照i肛至f1堡准平面)显顶 草绘取消图4-10 “草绘”对话框d6图4-11绘制二维草图(6)将尺寸代号添加到“关系”对话框中，在主菜单上依

8、次单击 “工具”一 “关系”，系统弹出“关系”对话框，添加如图 4-12所示的关系式;图4-25 “关系”对话框4.2.4 创建大端齿轮基本圆 (1)创建基准平面dtm2。选才? front基准平面和图4-14中的曲线1作为参照,参数设置如图4-13所示。图4-13 “基准平面”对话框(2)创建基准点pnt1。线和曲线2交点的基准点在工具栏内单击按钮，创建经过图4-14所示中的曲pnt1。图4-15 “基准点”对话框(3)草绘曲线。在工具栏内单击 烬按钮，选择“ dtm2”面作为草绘平面，选 取“front”面作为参考平面，参考方向为向“顶”,如图4-16所示。单击【草 绘】进入草绘环境；图4

9、-16草绘”对话框(4)在草绘平面内绘制任意尺寸的 4个同心圆，并绘制一条过圆心的竖直 线，结果如图4-17所示。直线图4-17绘制二维草图注意绘制一条直线，目的是为了在下面的步骤中创建坐标系的方便；(5)添加关系式。将大端齿轮基本圆的关系式添加到“关系”对话框中，在主 菜单上依次单击 “工具” 一 “关系”，在弹出的“关系”对话框内添加关系式, 如图4-18所示；图4-18 “关系”对话框(6)选择主菜单中的【编辑】/【再生】选项，再生齿轮基本圆尺寸，最后生成 如图4-19所示的标准齿轮基本圆。4-19标准齿轮基本圆4.2.5 创建小端齿轮基本圆(1)创建基准平面dtm3。选才cfront基

10、准平面和图4-14中的曲线3作为参照, 参数设置如图4-20所示。图4-20 “基准平面”对话框(2)创建基准点pnt2。在工具栏内单击 或按钮,创建经过图4-21所示中的曲 线和曲线2交点的基准点pnt1。图4-22 “基准点”对话框(3)草绘曲线。在工具栏内单击 安整按钮，选择“ dtm2”面作为草绘平面，选 取“front”面作为参考平面，参考方向为向“顶”,如图4-23所示。单击【草 绘】进入草绘环境；jfi草绘展性草绘平面i平面加mf通 使用先前的j草绘方向 草绘视图方向反向 券照front ：f3整灌平面)11 方向i右 t iiii屋屉| *.j 图4-23草绘”对话框(4)在草

11、绘平面内绘制任意尺寸的 4个同心圆，并绘制一条过圆心的竖直 线，结果如图4-24所示。图4-24绘制二维草图注意绘制一条直线，目的是为了在下面的步骤中创建坐标系的方便;(5)添加关系式。将大端齿轮基本圆的关系式添加到“关系”对话框中，在主 菜单上依次单击 “工具” 一 “关系”，在弹出的“关系”对话框内添加关系式, 如图4-25所示；图4-25 “关系”对话框(6)选择主菜单中的【编辑】/【再生】选项，再生齿轮基本圆尺寸，最后生成 如图4-26所示的标准齿轮基本圆。4-26标准齿轮基本圆4.2.6 创建大端齿轮渐开线(1)创建坐标系cs0o在工具栏内单击 *按钮,系统弹出【坐标系】对话框,在“

12、原始”选项卡里，单击选取“ pnt1”点作为参照。在【坐标系】对话框内 打开【定向】选项卡，选取图4-26所示的“曲线5”为x轴的负向参照，“曲线 2”为y轴正向参照，如图4-27所示，生成如图4-28所示的坐标系cs0。如图4-27【坐标系】对话框图4-28创建坐标系cs0(2)创建坐标系cs1。在工具栏内单击/按钮,系统弹出“坐标系”对话框，在“原始”选项卡里，单击选取坐标系 cs0作为参照，在【偏移类型】选 项框中选择【笛卡儿坐标系】，在 【定向】选项卡，进行如图4-29所示的设置, 单击【确定】生成如图4-30所示的坐标系cs1。图4-29【坐标系】对话框(3)将如图4-30指示的坐标

13、系cs1与cs0的偏移角度添加到【关系】对话框 中， 然 后 输 入 关 系 式 “=360*cos(delta)/(4*z)+180*tan(alpha)/pi-alpha ”，完成后的“关系” 对话框如图4-31所示。d46x单击尺寸图4-30添加尺寸关系曲线”，或者在工具栏(4)依次在主菜单上单击图4-31 “关系”对话框“插入” 一 “模型基准”上单击按钮，系统弹出“曲线选项”菜单管理器，如图 4-32 “曲线选项”菜 单管理器由浅选项通过.点刍文件使用割截面朗 退出 h(5)“完成”，弹出“得图4-32 “曲线选项”菜单管理器 在“曲线选项”菜单管理器上依次单击 “从方程” 一 到坐

14、标系”菜单管理器，如图4-33所示；定义i确定参照信息图4-33 ”得到坐标系”菜单管理器(6)在绘图区单击选取坐标系 cs1作为参照，弹出“设置坐标类型”菜单管理 器，如图4-34所示；图4-34 ”设置坐标系类型”菜单管理器(7)在“设置坐标类型”菜单管理器中单击“笛卡尔”，系统弹出一个记事本窗口如图4-35所示。二,relptd -记季本口回文件旧遍瑁格式(。)直看凹帮助(h)呻t如图4-35 ”设置坐标类型”菜单管理器(8)在弹出的记事本窗口中添图4-36所示。加渐开线方程式如下所示，完成后依次选取【文件】/【保存】选项保存设置。最后创建如图 4-37所示的齿轮渐开 线。提示：如果选择

15、其他类型的坐标系生成的渐开线，则此方程不再适用如图4-36弹出的记事本窗口如图4-37所示的齿轮渐开线4.2.7 创建小端齿轮渐开线(1)创建坐标系cs2。在工具栏内单击 头按钮，系统弹出【坐标系】对话框,在“原始”选项卡里，单击选取“ pnt2”点作为参照。在【坐标系】对话框内 打开【定向】选项卡，选取图4-26所示的“曲线6”为x轴的负向参照，“曲线 7”为y轴正向参照，如图4-38所示，生成如图4-39所示的坐标系cs2。如图4-38【坐标系】对话框图4-39创建坐标系cs2(2)创建坐标系cs3。在工具栏内单击决按钮，系统弹出“坐标系”对话框，在“原始”选项卡里，单击选取坐标系 cs2

16、作为参照，在【偏移类型】选 项框中选择【笛卡儿坐标系】，在 【定向】选项卡，进行如图4-40所示的设置, 单击【确定】生成如图4-41所示的坐标系cs3。图4-40【坐标系】对话框(3)将如图4-41指示的坐标系cs2与cs3的偏移角度添加到【关系】=360*cos(delta)/(4*z)+180*tan(alpha)/pi-alpha ”，完成后的对话框“关系”对话框如图4-42所示单击尺寸d46x图4-41添加尺寸关系图4-42 “关系”对话框(4)依次在主菜单上单击 “插入” 一 “模型基准” 一 “曲线”，或者在工具栏 上单击按钮，系统弹出“曲线选项”菜单管理器，如图 4-43 “曲

17、线选项”菜单管理器曲线选项通过疝目文件更用副截面械 退出(5)“完成”，弹出“得图4-43 “曲线选项”菜单管理器 在“曲线选项”菜单管理器上依次单击 “从方程” 一 到坐标系”菜单管理器，如图4-44所示；定幻 确定信息曲统:从方程m 信的的 义需需 定必必素 兀系系 标标程 坐坐方图4-44 ”得到坐标系”菜单管理器(6)在绘图区单击选取坐标系 cs1作为参照，弹出“设置坐标类型”菜单管理 器，如图4-45所示；图4-45 ”设置坐标系类型”菜单管理器(7)在“设置坐标类型”菜单管理器中单击“笛卡尔”，系统弹出一个记事本窗口如图4-46所示。二,relptd -记季本口回文件旧遍瑁格式(。

18、)直看凹帮助(h)呻t如图4-46 ”设置坐标类型”菜单管理器(8)在弹出的记事本窗口中添图4-47所示加渐开线方程式如下所示，完成后依次选取【文件】/【保存】选项保存设置。最后创建如图 4-48所示的齿轮渐开线 提示：如果选择其他类型的坐标系生成的渐开线，则此方程不再适用如图4-47弹出的记事本窗口如图4-48所示的齿轮渐开线4.28镜像渐开线(1)创建过图4-49中曲线8、曲线9交点的基准点pnt3图4-49 “基准点”对话框(2)按照如图4-50所示的参数设置创建基准轴 a-2。二基连秋确定 肖图4-50 “基准点”对话框(3)按照如图4-51所示的参数设置创建基准面 dtm4口基;隹平

19、囱序谛显示属性参照北学:fzz翼准轴)穿过pnt3:fzl(g：隹点)穿过图4-51 “基准点”对话框(4)按照如图4-52所示的参数设置创建基准面 dtm5。二j基准平面放，1显葩参照dtm4：f23整准， 偏移m2 :f左里准轴)穿过偏移_ 旋转b。确定加肖i图4-52 “基准点”对话框(5)将基准平面dtm4与dtm5的夹角参数添加到【关系】对话框中，然后输 入关系式：“=360*(delta)/(4*z) ”。添加新关系后的【关系】对话框如图 4-53 所示。图4-53 “关系”对话框(6)镜像大端渐开线。选择dtm5作为镜像平面镜像齿轮大端渐开线，结果如 图4-54所示。如图4-54

20、所示的齿轮渐开线(7)镜像大端渐开线。选择dtm5作为镜像平面镜像齿轮大端渐开线，结果如 图4-55所示。图4-55完成后的渐开线4.2.9 创建齿根圆特征(1)在工具栏内单击二杷按钮,在面板内单击“放置” 一 “定义”，弹出“草 绘”定义对话框， 按照图4-56所示设置，然后单击【草绘】进入草绘环境。二j墓给放皆属性草绘鼻平面(fhm：f31 履用先殛草绘方向草绘视图方向|您j参照疝加厅通灌至画方向右 草绘i取消图4-56 “草绘”对话框(3)绘制如图4-58所示的二维草图，注意绘制用于旋转的中心线，在工具 栏内单击.按钮，完成草图的绘制；中心线4一5。5 625图4-58绘制二维草图(4)

21、在“旋转”特征定义操控面板内进行如图4-59的设置，单击 回按钮 按钮，完成齿根圆特征的创建。台曲 中选取t章含.第果苜选内部有兰，可在放置面板中找到孟立造成)故置选项属性图4-59 “旋转”特征定义面板完成后的齿根圆如图4-60所示;图4-60完成后齿根圆特征(5)将图4-60所示的两个尺寸添加到“关系”对话框，单击“工具”一 “关 系”，系统弹出“关系”对话框，按照图 4-61所示添加关系式图4-61 “关系”对话框4.2.10 创建第一个轮齿(1)草绘用于扫描混合的轨迹。在工具栏内单击 蜃按钮，系统弹出“草绘” 对话框，选取如图4-62所示的草绘平面，单击“草绘”进入草绘环境；图4-62

22、 “草绘”对话框(2)绘制如图4-63所示的二维草图，草图实际上是原有曲线的一部分，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制;图4-63绘制二维草图(3)扫描混合创建第一个轮齿。在主菜单上依次单击“插入” 一 “扫描 混合”，系统弹出“扫描混合”特征定义操控面板，如图 4-64所示;0注鼠最窸两个链作为扫描混合的轨电属性图4-64 “扫描混合”特征定义面板(4)在“扫描混合”特征定义操控面板内单击“参照”菜单，系统弹出“参 照”对话框，如图4-65所示；细节一剖面控制使直手轨迹f水平，重司空制自动用起点的x方向壁照保省 )反向图4-65 “参照”对话框(5)在“参照”对话框里，接受系统默认的设置，在

23、绘图区单击选取上步创建的草绘曲线作为扫描混合的扫引线，如图4-66所示；图4-66选取扫引线(6)在“扫描混合”特征定义操控面板上单击 “剖面”菜单，系统弹出“剖面”定义对话框，如图4-67所示;移除够草绘截面0所选截面截面位走 选取项目阜公截面x轴方向傣省 x图4-67 “剖面”定义对话框(7)在绘图区单击第一个截面所在点作为扫描混合截面的草绘点，如图4-68所示;tzo.oq 一财t二0 do单击第一截面所在点图4-68选取第一个截面点(8)在“剖面”对话框内单击【草绘】，进入草绘环境，绘制二维草图，截 面的两个圆角半径相等，如图4-69所示；图4-69绘制第一个截面(9)在如图3-176

24、所示的“剖面”定义对话框内单击“插入”，在“剖面”如图4-70所示;列表框内显示“剖面2”。在绘图区单击扫引轨迹的另一个端点,图4-70选取第二个截面点(10)在“剖面”对话框内单击【草绘】，进入草绘环境，绘制第二个截面,(11)在“扫描混合”特征定义操控面板内单击 回按钮，完成第一个轮齿 的创建，完成后的特征如图4-72所示；图4-72完成后的轮齿特征(12)将截面圆角半径添加到“关系”式对话框。在模型树中右键单击轮齿 特征，在弹出的快捷菜单上单击 “编辑”。在主菜单上依次单击 “工具” 一 “关 系”，按照图4-73所示添加关系式。图4-73 “关系”对话框4.2.11 阵列轮齿为了阵列轮齿特征，首先对创建完成的第一个轮齿特征进行“复制”、“旋转”操 作，从而创建第二个轮齿特征，对第二个轮齿进行阵列。(1)首先单击选取已经创建好的轮齿，然后在主菜单上依次单击“编辑”一 “复制”，然后再次依次单击 “编辑” 一 “选择性粘贴”，系统弹出“选择 性粘贴”复选框。勾选复选框的前两项，如图 4-74所示，单击【确定】，