CATIA斜齿轮教程.ppt

1、1,CATIA Ex:斜齿圆柱齿轮 （教程）,目的 知识工程中参数、公式、fog及设计表的用法。 创成式曲面曲线中关于曲线的操作。,2,2007-8-25,齿轮定义及相关概念,在机械上，常常用齿轮把一个轴的转动传递给另一轴以达到变速，换向等目的。齿轮的种类很多，根据其传动情况可分为三类： 圆柱齿轮 用于两轴平行时。 锥齿轮 用于两轴相交时。 蜗轮蜗杆 用于两轴交叉时。,3,2007-8-25,直齿圆柱齿轮,直齿圆柱齿轮的齿向与齿轮轴线平行，在齿轮传动中应用最广，称直齿轮。 1、圆柱齿轮各部分名称和尺寸关系,4,2007-8-25,参数说明,(1)齿数Z：轮齿的数量。,(2)齿顶圆da：圆柱齿轮

2、上齿顶圆柱面与端平面的交线。,(3)齿根圆df：圆柱齿轮齿根圆柱面与端平面的交线。,(4)分度圆d：圆柱齿轮的分度圆柱面与端平面的交线 。在标准情况下，齿槽宽e与齿厚近似相等，即e = s。,(6)齿距p：在分度圆上，相邻两齿廓对应点之间的弧长为齿距p ；在标准齿轮中分度圆上齿厚s =齿槽e ，即p=s+e 。,(5)齿高h:由轮齿的齿顶和齿根在径向上的高度称全齿高h；齿顶圆与分度圆之间的径向距离为齿顶高ha ；分度圆与齿根圆之间的径向距离为齿根圆hf 。,(7) 压力角：在节点处，两齿廓曲线的公法线与两节圆的内公节线所夹的锐角，称为压力角，压力角一般为20。,5,2007-8-25,参数说明

3、,(8)模数m： 由于齿轮的分度圆周长=zp=d，则d=zp/，为计算方便，将p/称为模数m，则d=mz。模数是设计、制造齿轮的重要参数。单位为毫米，齿轮模数数值已经标准化 ，模数标准化后，将大大有利于齿轮的设计、计算与制造。,(9)中心距a：两啮合齿轮轴线之间的距离称为中心距。在标准情况下：a=d1/2+d2/2=(Z1+Z2)m/2,(10)速比i：主动齿轮转速（转/分）与从动齿轮转速之比称速比。即，由于转速与齿数成反比，因此，速比亦等于从动齿轮齿数与主动齿轮齿数之比，i=n1/n2=Z2/Z1,6,2007-8-25,标准直齿圆柱齿轮各部分尺寸计算表,7,2007-8-25,直齿圆柱齿轮

4、的工程图画法,齿顶圆画粗实线,轮齿不剖,分度圆画细点划线,齿根圆省略不画,齿根线画粗实线,8,2007-8-25,在建模中斜齿轮和直齿轮的不同：可简单的理解为齿廓沿螺旋线、直线扫掠所得的不同结果,1、参数及公式 齿数 Z 模数 m 压力角 a 齿顶圆半径rk = r+m 分度圆半径r = m*z/2 圆半径rb = r*cosa 齿根圆半径rf = r-1.25*m 齿宽 e=PI*m/2 螺旋角 b,斜齿轮： 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, 斜直和轴线之间的夹角即为分度圆上螺旋角, CATIA 中生产此斜线的方法是在轴线的水平平面上绘制斜线, 绘制时调用

5、f ( x) 中的螺旋角, 使得所绘制的斜线与轴线的夹角度为螺旋角。在将绘制的斜直线投影到分度圆柱面上就可以得到螺旋线。,9,2007-8-25,在part design模块中，选择formula（f(x)图样）按钮， 弹出formula：parameters对话框，填如图中内容！ 具体方法是：点击new parameters of type按钮，选择相应的type如：real、length等，填入相应的value；有formula的选择add formula，填入公式,10,2007-8-25,Fog参数方程,2、 用fog建立一对变量为t的x、y坐标的参数方程。 x=rb*sin(t*PI

6、*1rad)-rb*t*PI*cos(t*PI*1rad) y=(rb*cos(t*PI*1rad)+(rb*t*PI)*sin(t*PI*1rad) 将这2个fog的名称分别改为：x，y； 目录树中出现了relations节点，节点下生成了Gear_x，Gear_y分支 。,注意大小写要区分,11,2007-8-25,创建渐开线曲线,进入generative shape design模块 用前面定义的parameter，画出齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆，作为下一步的参考 。,12,2007-8-25,渐开线做成-1（近似）,利用前面建立的关于t的参数方程，创建若干个渐开线上的点：我们分别取t

7、=0 ,0.06 ,0.085 ,0.11 ,0.13 ,0.16 ,0.185 得到7个渐开线的关键点的fog x, fog y坐标值，将它们分别赋给点的H、V。 用样条线连接各点 。,13,2007-8-25,渐开线做成-2（精确）,1）作参数方程中的t变量轴。 2）使用平行线做成x相对于t的曲线、 y相对于t的曲线。 3）使用组合投影线x、y、t的空间曲线。 4）投影3）做成的空间曲线做成渐开线。 如图示：,14,2007-8-25,齿廓曲线做成,在分度圆处，用渐开线交出交点，取离该点弧长e = S = m/2 处的一个点，此点为齿廓的一中点，连接前面的中心点与原点（0，0，0的点）做一条直线。用这个条件，就可以镜像出另半边的渐开线。 在用常用的split，trim，intersection等命令，制作出齿廓。 齿根制作： 从渐开线与基圆的交点向下引出一段切线，再在齿根圆与切线之间倒圆，齿根圆角半径 f0.38m。 将前面做成的齿形作环形阵列。 用阵列形成的齿形线切齿根圆，将结果和齿形线合并，记得全齿廓线。,用齿顶圆分割渐开线得到有用的部分线Ljk,求线Ljk与分度圆的交点,15,2007-8-25,螺旋线做成,在xy面上做如图示草图,拉伸分度圆、用xy面切割拉