錐齒輪的參數(shù)創(chuàng)建要點

1、錐齒輪在機械工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，它用來實現(xiàn)兩相交軸之間的傳動，兩軸的相交角一般采用90度。錐齒輪的輪齒排列在截圓錐體上，輪齒由齒輪的大端到小端逐漸收縮變小，本節(jié)將介紹參數(shù)化設(shè)計錐齒輪的過程。3.3.1錐齒輪的建模分析與本章先前介紹的齒輪的建模過程相比較，錐齒輪的建模更為復(fù)雜。參數(shù)化設(shè)計錐齒輪的過程中應(yīng)用了大量的參數(shù)與關(guān)系式。錐齒輪建模分析（如圖3-122所示）：（1）輸入關(guān)系式、繪制創(chuàng)建錐齒輪所需的基本曲線（2）創(chuàng)建漸開線（3）創(chuàng)建齒根圓錐（4）創(chuàng)建第一個輪齒（5）陣列輪齒圖3-122錐齒輪建模分析3.3.2錐齒輪的建模過程1輸入基本參數(shù)和關(guān)系式（1）單擊，在新建對話框中輸入文件名conic

2、_gear,然后單擊；（2)在主菜單上單擊“工具”“參數(shù)”，系統(tǒng)彈出“參數(shù)”對話框，如圖3-123所示；圖3-123“參數(shù)”對話框（3）在“參數(shù)”對話框內(nèi)單擊按鈕，可以看到“參數(shù)”對話框增加了一行，依次輸入新參數(shù)的名稱、值、和說明等。需要輸入的參數(shù)如表3-3所示；名稱值說明名稱值說明M模數(shù)DELTA_分錐角Z24齒數(shù)DELTA_A_頂錐角Z_D45大齒輪齒數(shù)DELTA_B_基錐角ALPHA20壓力角DELTA_F_根錐角B20齒寬HB_齒基高HAX1齒頂高系數(shù)RX_錐距CX0.25頂隙系數(shù)THETA_A_齒頂角HA_齒頂高THETA_B_齒基角HF_齒根高THETA_F_齒根角H_全齒高BA_

3、齒頂寬D_分度圓直徑BB_齒基寬DB_基圓直徑BF_齒根寬DA_齒頂圓直徑X0變位系數(shù)DF_齒根圓直徑表3-3創(chuàng)建齒輪參數(shù)注意：表3-3中未填的參數(shù)值，表示是由系統(tǒng)通過關(guān)系式將自動生成的尺寸，用戶無需指定。（4）在主菜單上依次單擊“工具”“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框；（5）在“關(guān)系”對話框內(nèi)輸入齒輪的基本關(guān)系式。由這些關(guān)系式，系統(tǒng)便會自動生成表3-4所示的未指定參數(shù)的值，完成后的“關(guān)系”對話框如圖3-124所示；圖3-124“關(guān)系”對話框2創(chuàng)建基本曲線（1）創(chuàng)建基準平面。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單上單擊“插入”“模型基準”“平面”。系統(tǒng)彈出“基準平面”對話框，按如圖3-125的設(shè)

4、置創(chuàng)建基準平面“DTM1”；圖3-125“基準平面”對話框（2）在“基準平面”對話框的偏移項內(nèi)輸入偏移距離為“d/(2*tan(delta)”，單擊【確定】完成。（3）將偏移距離添加到“關(guān)系”對話框，在主菜單上依次單擊“工具”“關(guān)系”，在彈出的“關(guān)系”對話框內(nèi)添加關(guān)系式，如圖3-126所示；圖3-126“關(guān)系”對話框（4）創(chuàng)建基準軸。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，創(chuàng)建通過“FRONT”面與“RIGHT”面的基準軸“A_1”,如圖3-127所示；圖3-127“基準軸”對話框（5）草繪曲線。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，選擇“FRONT”面作為草繪平面，選取“RIGHT”面作為參考平面，參考方向為向“頂”，如圖3-1

5、28所示。單擊【草繪】進入草繪環(huán)境；圖3-128“草繪”對話框（6）繪制如圖3-129所示的二維草圖，標注如圖示的尺寸，尺寸大小任意，保證圖形的基本外形；圖3-129繪制二維草圖（7）將尺寸代號添加到“關(guān)系”對話框中，在主菜單上依次單擊“工具”“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框，添加如圖3-130所示的關(guān)系式；圖3-130“關(guān)系”對話框3創(chuàng)建大端齒輪基本圓（1）創(chuàng)建基準平面。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單上單擊“插入”“模型基準”“平面”。系統(tǒng)彈出“基準平面”對話框，按如圖3-131的設(shè)置創(chuàng)建基準平面“DTM2”。平面與“FRONT”面為法向關(guān)系，并且穿過圖3-132所示的“參照曲線1”；

6、圖3-131“基準平面”對話框（2）創(chuàng)建基準點。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單上單擊“插入”“模型基準”“點”“點”。系統(tǒng)彈出“基準點”對話框，創(chuàng)建經(jīng)過如圖3-132所示兩條曲線的基準點“PNT1”。參照曲線2參照曲線1圖3-132創(chuàng)建基準點完成后的“基準點”對話框如圖3-133所示；圖3-133“基準點”對話框（3）草繪曲線。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，選擇“DTM2”面作為草繪平面，選取“FRONT”面作為參考平面，參考方向為向“頂”，如圖3-134所示。單擊【草繪】進入草繪環(huán)境；圖3-134草繪”對話框（4）繪制如圖3-135所示的二維草圖，標注如圖示的尺寸，尺寸大小任意，保證圖形的基本外

7、形。直線圖3-135繪制二維草圖注意繪制一條直線，目的是為了在下面的步驟中創(chuàng)建坐標系的方便；（5）添加關(guān)系式。將大端齒輪基本圓的關(guān)系式添加到“關(guān)系”對話框中，在主菜單上依次單擊“工具”“關(guān)系”，在彈出的“關(guān)系”對話框內(nèi)添加關(guān)系式，如圖3-136所示；圖3-136“關(guān)系”對話框4創(chuàng)建小端齒輪基本圓（1）創(chuàng)建基準平面。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單上單擊“插入”“模型基準”“平面”。系統(tǒng)彈出“基準平面”對話框，按如圖3-137的設(shè)置創(chuàng)建基準平面“DTM3”。平面與“FRONT”面為法向關(guān)系，并且穿過圖3-138所示的“參照曲線1”；圖3-137“基準平面”對話框（2）創(chuàng)建基準點。在工具欄內(nèi)單

8、擊按鈕，或者依次在主菜單上單擊“插入”“模型基準”“點”“點”。系統(tǒng)彈出“基準點”對話框，創(chuàng)建經(jīng)過如圖3-138所示兩條曲線的基準點“PNT2”。參照曲線2參照曲線1圖3-138 創(chuàng)建基準點完成后的“基準點”對話框如圖3-139所示；圖3-139“基準點”對話框（3）草繪曲線。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，選擇“DTM3”面作為草繪平面，選取“FRONT”面作為參考平面，參考方向為向“左”，如圖3-140所示。單擊【草繪】進入草繪環(huán)境；圖3-140“草繪”對話框（4）繪制如圖3-141所示的二維草圖，標注如圖示的尺寸，尺寸大小任意，保證圖形的基本外形。直線圖3-141繪制二維草圖注意繪制一條直線，目的是

9、為了在下面的步驟中創(chuàng)建坐標系的方便；（5）添加關(guān)系式。將小端齒輪基本圓的關(guān)系式添加到“關(guān)系”對話框中，在主菜單上依次單擊“工具”“關(guān)系”，在彈出的“關(guān)系”對話框內(nèi)添加關(guān)系式，如圖3-142所示；圖3-142“關(guān)系”對話框5創(chuàng)建漸開線（1）創(chuàng)建坐標系CS0。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“坐標系”對話框，在“原始”選項卡里，單擊選取“PNT1”點作為參照。在“坐標系”對話框內(nèi)打開“定向”選項卡，選取圖3-143所示的“曲線1”為y軸的負向參照，“曲線2”為x軸正向參照。曲線2曲線1圖3-143創(chuàng)建坐標系完成后的“坐標系”對話框如圖3-144所示，單擊【確定】完成坐標系CS0 的創(chuàng)建；圖3-144“

10、坐標系”對話框（2）創(chuàng)建坐標系CS1。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“坐標系”對話框，在“原始”選項卡里，單擊選取坐標系CS0作為參照。在“坐標系”對話框內(nèi)打開“定向”選項卡，進行如圖3-145所示的設(shè)置，單擊【確定】完成坐標系CS1的創(chuàng)建。圖3-145“坐標系”對話框（3）將坐標系CS1與CS0的關(guān)系式添加到“關(guān)系”對話框內(nèi)。在模型樹內(nèi)右鍵單擊坐標系CS1，在彈出的快捷菜單內(nèi)單擊 “編輯”。在主菜單上依次單擊 “工具”“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框，單擊如圖3-146所示的尺寸。單擊尺寸d38z圖3-146添加尺寸關(guān)系添加關(guān)系式為“D38=360*cos(delta)/(4*z)+180*t

11、an(alpha)/pi-alpha”，完成后的“關(guān)系”對話框如圖3-147所示；圖3-147“關(guān)系”對話框（4）創(chuàng)建漸開線。依次在主菜單上單擊 “插入”“模型基準”“曲線”，或者在工具欄上單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“曲線選項”菜單管理器，如圖3-148所示；圖3-148“曲線選項”菜單管理器（5）在“曲線選項”菜單管理器上依次單擊 “從方程”“完成”，彈出“得到坐標系”菜單管理器，如圖3-149所示；圖3-149“得到坐標系”菜單管理器（6）在繪圖區(qū)單擊選取坐標系CS1作為參照，彈出“設(shè)置坐標類型”菜單管理器，如圖3-150所示；圖3-150“設(shè)置坐標系類型”菜單管理器（7）在“設(shè)置坐標類型”菜單管

12、理器中單擊 “笛卡爾”，系統(tǒng)彈出一個記事本窗口；（8）在彈出的記事本窗口中輸入曲線的方程，如下：r=db/cos(delta)/2theta=t*60x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180z=0（9）保存數(shù)據(jù)，退出記事本，單擊如圖3-151所示“曲線：從方程”對話框中的【確定】，完成后的曲線如圖3-152所示；圖3-151 “曲線：從方程”對話框圖3-152 完成后的漸開線（10）創(chuàng)建齒輪小端上的漸開線。為了視覺上的清晰，可以先將齒輪大端的基本圓曲線隱藏。用相同的方法，創(chuàng)建

13、坐標系CS2，選取如圖3-153所示的點“PNT2”作為坐標系CS2的放置參照。在“坐標系”對話框內(nèi)打開“定向”選項卡，選取圖3-153所示的“曲線1”作為y軸的負向參照，“曲線2”為x軸正向參照。曲線2曲線1圖3-153創(chuàng)建坐標系完成后的“坐標系”對話框如圖3-154所示，單擊【確定】完成坐標系CS2的創(chuàng)建；圖3-154“坐標系”對話框（11）創(chuàng)建坐標系CS3。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“坐標系”對話框，在“原始”選項卡里，單擊選取坐標系CS2作為參照。在“坐標系”對話框內(nèi)打開“定向”選項卡，進行如圖3-155所示的設(shè)置，單擊【確定】完成坐標系CS3的創(chuàng)建。圖3-155“坐標系”對話框（1

14、2）將坐標系CS3與CS2的關(guān)系式添加到“關(guān)系”對話框內(nèi)。在模型樹內(nèi)右鍵單擊坐標系CS3，在彈出的快捷菜單內(nèi)單擊 “編輯”。在主菜單上依次單擊 “工具”“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框，單擊如圖3-156所示的尺寸。單擊尺寸d44z圖3-156添加尺寸關(guān)系添加關(guān)系式為“D44=360*cos(delta)/(4*z)+180*tan(alpha)/pi-alpha”，完成后的“關(guān)系”對話框如圖3-157所示；圖3-157“關(guān)系”對話框（13）用相同的方法創(chuàng)建齒輪小端的漸開線。選取坐標系CS3作為參照，坐標系類型為“笛卡爾”，漸開線方程為：r=(db-2*bb*sin(delta_b)/cos(

15、delta)/2theta=t*60x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180z=0完成后的漸開線如圖3-158所示；圖3-158完成后的漸開線6鏡像漸開線（1）創(chuàng)建基準點“PNT3”。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單上單擊 “插入”“模型基準”“點”“點”，系統(tǒng)彈出“基準點”對話框，如圖3-159所示。在繪圖區(qū)選取齒輪大端的漸開線和分度圓曲線作為參照，如圖3-160。圖3-159“基準點”對話框漸開線分度圓曲線圖3-160創(chuàng)建基準點完成后的“基準點”對話框如圖3-161所

16、示，單擊【確定】，完成基準點“PNT3”的創(chuàng)建；圖3-161“基準點”對話框（2）創(chuàng)建基準平面“DTM4”。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單上單擊 “插入”“模型基準”“平面”，系統(tǒng)彈出“基準平面”對話框；（3）創(chuàng)建經(jīng)過“A_1”軸與基準點“PNT3”的基準平面，完成后的“基準平面”對話框如圖3-162所示；圖3-162“基準平面”對話框（4）創(chuàng)建基準平面“DTM5”。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單上單擊 “插入”“模型基準”“平面”，系統(tǒng)彈出“基準平面”對話框；（5）創(chuàng)建經(jīng)過“A_1”軸與基準平面“DTM4”的基準平面，在“基準平面”對話框“旋轉(zhuǎn)”文本框內(nèi)輸入旋轉(zhuǎn)角度為“3”度，完

17、成后的“基準平面”對話框如圖3-163所示；圖3-163“基準平面”對話框（6）添加關(guān)系式。將基準平面“DTM4”與基準平面“DTM5”的旋轉(zhuǎn)角度輸入到“關(guān)系”對話框。在模型樹中右鍵單擊基準平面“DTM5”，在彈出的快捷菜單中單擊 “編輯”。在主菜單中依次單擊 “工具”“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框，添加關(guān)系式為：/*DTM4與DTM5夾角：D52=360*cos(delta)/(4*z)完成后的“關(guān)系”對話框如圖3-164所示，在“關(guān)系”對話框中單擊【確定】完成；圖3-164“關(guān)系”對話框（7）鏡像漸開線。在繪圖區(qū)單擊選定齒輪大端的漸開線，在工具欄內(nèi)單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“鏡像”特征定義操控面

18、板。選取平面“DTM5”作為鏡像平面，在“鏡像”特征定義操控面板內(nèi)單擊按鈕，完成大端漸開線的鏡像；（8）使用相同的方法鏡像齒輪小端的漸開線，完成后的漸開線如圖3-165所示；圖3-165完成后的漸開線7創(chuàng)建齒根圓特征（1）在工具欄內(nèi)單擊按鈕，或者依次在主菜單內(nèi)單擊 “插入”“旋轉(zhuǎn)”，彈出“旋轉(zhuǎn)”定義操控面板，在面板內(nèi)單擊 “位置”“定義”，彈出“草繪”定義對話框；（2）選擇“FRONT”面作為草繪平面，選取“RIGHT”面作為參考平面，參考方向為向“右”，如圖3-166所示。單擊【草繪】進入草繪環(huán)境；圖3-166“草繪”對話框（3）繪制如圖3-167所示的二維草圖，注意繪制用于旋轉(zhuǎn)的中心線，在

19、工具欄內(nèi)單擊按鈕，完成草圖的繪制；中心線圖3-167繪制二維草圖（4）在“旋轉(zhuǎn)”特征定義操控面板內(nèi)進行如圖3-168的設(shè)置，單擊按鈕按鈕，完成齒根圓特征的創(chuàng)建。圖3-168“旋轉(zhuǎn)”特征定義面板完成后的齒根圓如圖3-169所示；圖3-169完成后齒根圓特征（5）將圖3-167所示的兩個尺寸添加到“關(guān)系”對話框，在模型樹中右鍵單擊齒根圓特征，在彈出的快捷菜單中單擊 “編輯”。在主菜單上依次單擊 “工具”“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框，添加關(guān)系式如下：/*旋轉(zhuǎn)體d114=hd113=0.8*h其中d114為齒輪大端的尺寸，d113為齒輪小端的尺寸，完成后的“關(guān)系”對話框如圖3-170所示，單擊【確

20、定】完成。圖3-170“關(guān)系”對話框8創(chuàng)建第一個輪齒（1）草繪用于掃描混合的軌跡。在工具欄內(nèi)單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“草繪”對話框，選取如圖3-171所示的草繪平面，單擊“草繪”進入草繪環(huán)境；圖3-171“草繪”對話框（2）繪制如圖3-172所示的二維草圖，草圖實際上是原有曲線的一部分，在工具欄內(nèi)單擊按鈕，完成草圖的繪制；草繪的曲線圖3-172繪制二維草圖（3）掃描混合創(chuàng)建第一個輪齒。在主菜單上依次單擊 “插入”“掃描混合”，系統(tǒng)彈出“掃描混合”特征定義操控面板，如圖3-173所示；圖3-173“掃描混合”特征定義面板（4）在“掃描混合”特征定義操控面板內(nèi)單擊 “參照”菜單，系統(tǒng)彈出“參照”對話框，

21、如圖3-174所示；圖3-174“參照”對話框（5）在“參照”對話框里，接受系統(tǒng)默認的設(shè)置，在繪圖區(qū)單擊選取上一步創(chuàng)建的草繪曲線作為掃描混合的掃引線，如圖3-175所示；選取掃引線圖3-175選取掃引線（6）在“掃描混合”特征定義操控面板上單擊 “剖面”菜單，系統(tǒng)彈出 “剖面”定義對話框，如圖3-176所示；圖3-176“剖面”定義對話框（7）在繪圖區(qū)單擊第一個截面所在點作為掃描混合截面的草繪點，如圖3-177所示；單擊第一個截面所在點圖3-177選取第一個截面點（8）在“剖面”對話框內(nèi)單擊【草繪】，進入草繪環(huán)境，繪制二維草圖，截面的兩個圓角半徑相等，如圖3-178所示；圖3-178繪制第一個

22、截面（9）在如圖3-176所示的“剖面”定義對話框內(nèi)單擊 “插入”，在“剖面”列表框內(nèi)顯示“剖面2”。在繪圖區(qū)單擊掃引軌跡的另一個端點，如圖3-179所示；單擊第二個截面所在點圖3-179選取第二個截面點（10）在“剖面”對話框內(nèi)單擊【草繪】，進入草繪環(huán)境，繪制第二個截面，截面的兩個圓角同樣為等半徑的，如圖3-180所示；圖3-180繪制第二個截面（11）在“掃描混合”特征定義操控面板內(nèi)單擊按鈕，完成第一個輪齒的創(chuàng)建，完成后的特征如圖3-181所示；圖3-181完成后的輪齒特征（12）將截面圓角半徑添加到“關(guān)系”式對話框。在模型樹中右鍵單擊輪齒特征，在彈出的快捷菜單上單擊 “編輯”。在主菜單上依次單擊 “工具”“關(guān)系”，系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對話框，添加截面圓角半徑的關(guān)系式：/*截面圓角：if hax=1d58=0.2*md63=0.2*mendif9陣列輪齒為了陣列輪齒特征，首先對創(chuàng)建完成的第一個輪齒特征進行“復(fù)制”、“旋轉(zhuǎn)”操作，從而創(chuàng)建第二個輪齒特征，對第二個輪齒進行陣列。（1）首先單擊選取已經(jīng)創(chuàng)建好的輪齒，然后在主菜單上依次單擊 “編輯”“復(fù)制”，然后再次依次單擊 “編輯”“選擇性粘貼”，系統(tǒng)彈出“選擇性粘貼”復(fù)選框。勾選復(fù)選框的前兩項，如圖3-182所示，單擊【確定】，系統(tǒng)彈出“選擇性粘貼”定義操控面板；圖3-182“選擇性粘貼”復(fù)選框（2）在“選