catia齒輪參數化設計

1、Desi g n i n g p a r a m e t r i cabout Bevel Wheel and Spur Gear Wheel with Catia V5用CATIA V5來設計斜齒輪與直齒輪的參數目錄一齒輪參數與公式表格PAGE 3二參數與公式的設置PAGE 5三新建零件PAGE7四定義原始參數PAGE8五定義計算參數PAGE10六 核查已定義的固定參數與計算參數PAGE13七 定義漸開線的變量規(guī)那么PAGE14八制作單個齒的幾何輪廓PAGE16九創(chuàng)立整個齒輪輪廓PAGE 32十創(chuàng)立齒輪實體PAGE 35齒輪參數與公式表格序號參數類型或單位公式描述1a角度(deg)標準值：2

2、0deg壓力角：(10deg a202m長度(mm)模數3z整數齒數(5z 1,25, hf = m * 1.25;else hf = m * 1.4齒根高=齒根到分度圓的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)m * 0.38齒根圓角半徑12t實數0t 1漸開線變量13xd長度(mm)rb * ( cos(t *) ) +sin(t *% ) *t *% )基于變量t的齒廓漸開線14yd長度(mm)rb * ( sin(t *冗)

3、-cos(t *% ) *基于變量t的齒廓漸開線t * % )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算參數中舔加公式時,可以直接復制公式：注意單位一致二參數與公式的設置三新建零件依次點擊F二I1 二一二開始智什 Advisor點擊按鈕：力現在零件樹看起來應該如下：四.定義原始參數點擊按鈕 q,如圖下所示：這樣就可以創(chuàng)立齒輪參數：1 .選擇參數單位實數,整數,長度,角度2 .點擊按鈕翹糞矍邀J3 .輸入參數名稱4 .設置初始值只有這個參數為固定值時才用現在零件樹看起來應該如下：直齒輪斜齒輪多了個參數：b分度圓螺旋角五定義計算參數大局部的幾何參數都由 z,m,a三

4、個參數來決定的,而不需要給他們設置值,因為CATIA能計算出他們的值來.因此代替設置初始值這個步驟的是,點擊按鈕還但1然后就開始編輯公式：六 核查已定義的固定參數與計算參數七定義漸開線的變量規(guī)那么上面我們已經定義了計算參數的公式,現在我們需要定義出能得到齒廓漸開線上的點的X, Y坐標的公式.平常我們畫圖也是給一系列漸開線上的點坐標x0,y0,x1,y1,在這里,CATIA提供了一個方便的工具來完成它：變量規(guī)那么.為了創(chuàng)立一個規(guī)那么,點擊按鈕,并且輸入規(guī)那么名稱,如下所示：然后就可以給漸開線上的 X和Y坐標編輯兩條規(guī)那么公式： xd= rb * ( cos(t * PI*1rad) +sin(t

5、 * 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：三角函數功能中使用角度,而不是數字,因此我們必須使用角度常量,如1rad或者1deg PI代替數字冗八制作單個齒的幾何輪廓插入(X)3綱承統(tǒng) 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(X)算幾回圖影集.一開始)_ 理狀 _ 與 創(chuàng)成式外冊設計 r -1.2.定義參數,常量與公式(已做).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:插入5個點,其位置由xd(t)和yd(t)規(guī)

6、那么函數來定義:在XY平面上任意定義5個點(如下) 代入xd(t)和yd(t)規(guī)那么,從t=0到t=0.4編輯點的H V坐標:(大局部齒輪的漸開線變量不會超過0.4 )F面以t=0.2的漸開線點為例,編輯其 V坐標:tilUEDSSw4. 42m而計算得到不同變量t對應的點的H、V坐標3.做一條包含5個漸開線點的樣條曲線樣條定義No點切線方向張度曲率方向曲率半徑一點添加于后O點添加于前O替換點口支持面上的幾何圖形|沒有選擇關閉樣條曲線移除點1移除相切口 1反轉相切口 J程除曲率口 1 顯示參數確定w4.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

7、rp*0.94.當 z42 時,齒根圓小于基圓如 z=30 時,rf=rp-hf=rp-1.25*m=rp*(1-2.5/z) =rp*0.92 因此漸開線曲線必須外伸去與齒根圓相交.由經驗公式,外伸長度=2*m 點擊按鈕 定義長度公式2*m5 .核查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. 根據原那么,在這點上,極坐標角度等于壓力角 此點的變量參數 t= a/180deg 因此我們可以像先前的構造點如點1,點2那樣計算它：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、8 .定義一個齒的中值平面 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 o 因此 中值平面與接觸平面的角度為90deg/z o 中值平面定義為：接觸平面通過旋轉軸齒輪軸線旋轉 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,其為兩個相連的齒的中點初始平面定義為：接觸平面通過旋轉軸齒輪軸線旋轉-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 deb

9、utV=0 H= -rf= -(rp-1.25*m)= -rp+1.25m(或者與之相反,總之要在這個平面上,且處于齒廓的正常方向)用“中央和點定義齒根圓：中央=0, 0, 0 ( point central )點二上面定義的初始點 point start變量角度=0到90deg11 .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,且多余的曲線應被切除：點擊按鈕12 .用“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

10、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 .核查齒廓的結果:九創(chuàng)立整個齒輪輪廓齒輪輪廓是單個齒的圓形陣列:點擊按鈕* 陣列模式：完整徑向 旋轉軸：Z軸 實例數量：f(x)=z接合陣列與單齒輪廓弱點擊按鈕口;、下面的零件樹顯示了完整的集合圖集:十創(chuàng)立齒輪實體1 .創(chuàng)立直齒輪實體：霍部件設計而1口扇一點擊按鈕類型：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)成式外形設計根據斜齒輪的性質,假設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中生產此斜線的方法是在軸線的水平平面上繪制斜線,繪制時調用 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“中央和半徑畫出分度圓circle pitch