catia齿轮参数化设计解析

1、iDesigning parametricabout Bevel Wheel and Spur Gear Wheel with Catia V5用 CATIA V5 来设计斜齿轮与直齿轮的参数2目录一齿轮参数与公式表格- PAGE 3二参数与公式的设置- PAGE 5三新建零件- PAGE 7四定义原始参数- PAGE 8五定义计算参数- PAGE 10六 核查已定义的固定参数与计算参数- PAGE 13七 定义渐开线的变量规则- PAGE 14八 制作单个齿的几何轮廓- PAGE 16九 创建整个齿轮轮廓- PAGE 32十创建齿轮实体- PAGE 353齿轮参数与公式表格序号参数类型或单位

2、公式描述1a角度(deg)标准值：20deg压力角：(10deg a 20deg2m长度(mm)模数3z整数齿数(5 z 1.25 , hf = m * 1.25 ; else hf = m * 1.4齿根高=齿根到分度圆的深度7rp长度(mm)m * z / 2分度圆半径8ra长度(mm)rp + ha齿顶圆半径9rf长度(mm)rp - hf齿根圆半径:10rb长度(mm)rp * cos( a )基圆半径11rr长度(mm)m * 0.38齿根圆角半径12t实数0wtEvaluate(Q+2)k=4.48mm=关系yd -Evaluatc (0. 2)xi-ETY=O* V h .昌43

3、.做一条包含5 个渐开线点的样条曲线|4. 46mm|丄确定|j驱消|254.朝齿轮的中心外插样条曲线:渐开线曲线的终点在基圆上，基圆半径rb= rp * cos（ 20 戶 rp*0.94。当 z J+ 点3上J占4、乂 F长=SIUH=:JR*2聂 *._1L_JL 一Q 瘡TQ塘_s UjT 0 /276.定义接触点：point contact （渐开线曲线与分度圆的相交点）。根据原则，在这点上，极坐标角度等于压力角此点的变量参数 t=a/180deg因此我们可以像先前的构造点（如点1,点 2）那样计算它:contactH=59, 713JIUL-关系dde (a/180de g)V=0

4、. 7SIMH=关系-Evaluate (a/18Odeg)X=1Y=0Z=0point contact 的接触平面 pla ne con tact：7.定义一个通过齿轮轴线和接触点288.定义一个齿的中值平面pla ne media n:在一个对称性齿轮中，单个齿的分度圆齿厚角度为180deg/z。因此中值平面与接触平面的角度为90deg/z。中值平面定义为：接触平面通过旋转轴（齿轮轴线）旋转90 deg/z 的平面:9.定义单个齿的初始平面pla ne start :每个齿的轮廓点都开始于齿根圆上，其为两个相连的齿的中点。初始平面定义为：接触平面通过旋转轴（齿轮轴线）旋转 -90 deg/

5、z 的平面:通过这就能明白，初始平面与中值平面对称于接触平面。29平面的法线I在参潯平面上投影龌转轴完成后重复对象黨蘇曹二缪消 预览I10.画齿根圆 circle roof:在初始平面 plane start 上，定义齿根圆的初始点point debut:V=0H= -rf= -(rp-1.25*m)= -rp+1.25m(或者与之相反，总之要在这个平面上，且处于齿廓的正常方向)30用“中心和点”定义齿根圆：中心=0,0,0 ( point central)点=上面定义的初始点poi nt start变量角度=0 到 90deg3111.插入齿根圆与外插样条线之间的圆角此轮廓包含齿根圆、圆角与

6、外插样条线，且多余的曲线应被切除:LabCornerTypt Corner On Support口Ch&ckOnVertexLbR&yvn |- -11 r预览12.用“中心和半径”画齿顶圆circle outer:中心=0, 0, 0(point central)点击按钮32支持面=XY 平面半径=ra=rp+ha=rp+m变量角度=0 到 90deg3313. 创建这个齿的另一边（与圆角对称于中值平面） 点击按钮 O14.修剪圆角、对称与齿顶圆得到单个齿的轮廓:34点击按钮15.核查齿廓的结果:35JJCKTI* 5 - ecv-CATFariG 开始EBDVI丸V5文件囲

7、 编辑 视腳迪 插入 工具 窗口 帮助QD二色自篦會基旳I冈 轨爭申寻牡久着田包歐画E-In x|-Ifllxl!念會壽嚴舎&3Q貉Li_ t丁a一瞰一更圃lraa36；f* gear-肝平面样条线XX*外插.丄point contact* H 1plant start傭1修聖.1/几何图理集1/Eear选定0123占占“占占J J J J鼠37平而-離平面 卜人轴系统 轟参数 卜壮关系 卜建零部件几何体 匸毁几何图卿1九创建整个齿轮轮廓齿轮轮廓是单个齿的圆形阵列:点击按钮 J阵列模式：完整径向旋转轴：Z 轴实例数量：f(x)=z3839接合阵列与单齿轮廓点击按钮F面的零件树显示了完整

8、的集合图集:40EearXX圆欖式IT平5?1t卜站 T 卜人轴系悄 卜烏報瞰卜幸零师傑扎何持卜書J1.衙團略生.1J点“点一1J点一2J点 VJ点4|4伽条隨1外組1point contactplanecontactj Dlan& medi&ii珀鱼血色雪幅丫*debutceni ralpointIpoint 7circlerootI ron41十创建齿轮实体1.创建直齿轮实体:初挾设计雯部件设计点击按钮类型：尺寸长度：f(x)=l轮廓/曲面：接合(在上面所创建的几何图集)XX得到完整的直齿轮实体:平面平面上人轴系统ri3il参数負关系I:零部件几何障-已填充器.1gearx

9、yzxLIft+鬼几何图形集.1L Ixon36K37根据斜齿轮的性质，若将斜齿轮分度圆柱面展开则螺旋线成为一条斜直线，斜直线和轴线之间的夹角即为分度圆上螺旋角 线的方法是在轴线的水平平面上绘制斜线，绘制时调用 f(x)f(x)中的螺旋角 b b， 使得所绘制的斜线与轴线的夹角角度为螺旋角。圆柱面上就可以得到螺旋线。用中心和半径”画出分度圆circle pitch中心=0, 0, 0(point central)支持面=XY 平面半径=rp变量角度=0 到 90deg分度圆的拉伸曲面:2创建斜齿轮实体:形状创成式外形设计b b, CATIACATIA 中生产此斜在将绘制的斜直线投影到分度(右旋)-900 （左旋）38点击按钮昌-画斜直线图：长度=l/cos（b）直线与 Z 轴角度=b（右旋）=-b （左旋）直线一端与点 poi nt central相合39将斜直线投影到分度圆的拉伸曲面上40实体设计雯部件设计点击按钮得到完整的斜齿轮实体:11tearXT平而71平而 ZH平丽轴系统5*2细誓都件几问俸sit肪一 爭圆僅式匕.,Jci rcl e ou+ er11几何田形集.2Icltele pit