catia齿轮参数化设计

1、Designing parametric 之五3K芳芳仓I作about 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目录一齿轮参数与公式表格 PAGE3二 参数与公式的设置 PAGE5三新建零件 PAGE7四定义原始参数 PAGE8五定义计较参数 PAGE106 参对已定义的固定参数与计较参数 PAGE137 参义渐开线的变量法那么 PAGE14八 制作单个齿的几何轮廓PAGE 16九创立整个齿轮轮廓PAGE 32十创立齿轮实体PAGE 35齿轮参数与公式表格序号参数类型或单位公式描述1a角度(deg)尺

2、度值：20deg压力角：(10deg < a< 20deg2m长度(mm)模数3z整数齿数(5< z< 2004p长度(mm)m * 兀齿距5ha长度(mm)m齿顶局=齿顶到分度圆的图度6hf长度(mm)if m > 1.25 , hf = m * 1.25 ;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)齿根圆角半径12t实数0< t <1渐开线变量13xd长度(mm)

3、rb * ( cos(t *兀)+sin(t *兀)* t *基力艾量t的齿廓渐开线X坐标14yd长縻(mm)rb * ( sin(t * -cos(t *)* t * k)基十发、量t的齿廓渐开线X坐标15b角度(deg)斜齿轮的分度圆螺旋角16L长度(mm)齿轮的厚度在定义计较参数中舔加公式时,可以直接复制公式：注意单位一致二参数与公式的设置三新建零件依次点击旧金皿仁开始置件£ilqw1 edge Advi点击按钮汩现在零件树看起来应该如下：四.定义原始参数点击按钮,如图下所示：这样就可以创立齿轮参数：1,选择参数单位实数,整数,长度,角度2.点击按钮新建类磐数3,输入参数名称4

4、,设置初始值只有这个参数为固定值时才用现在零件树看起来应该如下：直齿轮斜齿轮多了个参数： b分度圆螺旋角五定义计较参数大局部的几何参数都由 z,m,a三个参数来决定的,而不需要给他们设置值,由于 CATIA能计较由他 们的值来.因此代替设置初始值这个步调的是,点击按钮还位然后就开始编辑公式：六核对已定义的固定参数与计较参数七 定义渐开线的变量法那么上面我们已经定义了计较参数的公式,现在我们需要定义由能得到齿廓渐开线上的点的X, Y坐标的公式.平常我们绘图也是给一系列渐开线上的点坐标x0,y0,x1,y1,在这里,CATIA提供了一个便利的东西来完成它：变量法那么.为了创立一个法那么,点击按钮电

5、,并且输入法那么名称,如下所示：然后就可以给渐开线上的X和Y坐标编辑两条法那么公式： xd= rb * ( cos(t * PI*1rad) +sin(t * PI*1rad) * t * PI ) yd= rb * (sin (t * PI*1rad)-cos(t * PI*1rad) * t * PI )在CATIA的公式编辑器里的考前须知：三角函数成效中使用角度,而不是数字,因此我们必须使用角度常量,如 1rad或1deg PI代替数字兀八制作单个齿的几何轮廓插入(X)又熟策统一为了与实体相区别,利用几何图形集来完成齿形轮廓线的绘制插入圆几何图形集开始®於状用创成式外泡设计定义

6、参数,常量与公式(已做)1 .2.整个齿轮是单个齿的圆形循环,下面将说明如何制作一个单齿:拔由5个点,其位置由xd和yd(t)法那么函数来定义:在XY平面上任意定义5个点(如下) 代入xd(t)和yd(t)法那么,从t=0到I t=0.4编辑点的H、V坐标:(大局部齿轮的渐开线变量不会超由0.4)F面以t=0.2的渐开线点为例,编辑其 V坐标:点击4. 4Srim添加公式计较得到不合变量t对应的点的H、V坐标3 .做一条包含5个渐开线点的样条曲线点击句点I初嘘方向I衽度曲率方向I国军+鼻胖塞定义点新加于后.点.版加于前.牌换点口支持面上的几何图形股有僻口关汨伴舞曲线移除点1翳鲫切/显睛以/踊瞳

7、.一般:%足1 一取消1支贤I4,朝齿轮的中央外插样条曲线： 渐开线曲线的终点在基圆上,基圆半径rb= rp * cos 20=rp*0.94. 因此渐开线曲线必须外伸去与齿根圆相交.由经验公式,外伸长度=2*m点击按钮 定义长度公式2*m5 .核对外伸接近渐开线样条线的0点.6 .定义接触点：point contact 渐开线曲线与分度圆的相交点根据原那么,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机关点如点 1,点2那样计较它：7 .定义一个通过齿轮轴线和接触点point contact的接触平面 plane contact:点击按钮8 .定义

8、一个齿的中值平面plane median: 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plane start :每个齿的轮廓点都开始于齿根圆上,具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/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10 .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=0 (或与之

9、相反,总之要在这个平面上,且处于齿廓的正常标的目的)用“中央和点定义齿根圆： 中央=0, 0, 0 (point central) 点=上面定义的初始点 point start 变量角度=0到90deg此轮廓包含齿根圆、圆角与外插样条线,且多余的曲线应被切除：点击按钮 “中央和半径画齿顶圆circle outer ： 中央=0, 0, 0(point central)支持面=XY平面半径=ra=rp+ha=rp+m变量角度=0到90deg13 .创立这个齿的另一边与圆角对称于中值平面点击按钮.14 .修剪圆角、对称与齿顶圆得到单个齿的轮廓：点击按钮-15 .核对齿廓的结果：九创立整个齿轮轮廓齿

10、轮轮廓是单个齿的圆形阵列：点击按钮 阵列模式：完整径向 旋转轴：Z轴 实例数量：f(x)=z接合阵列与单齿轮廓点击按钮口下面的零件树显示了完整的荟萃图集:十创立齿轮实体1 .创立直齿轮实体：相5凄部件设计点击按钮- 类型：尺寸 长度：f(x)=l 轮廓/曲面：接合(在上面所创立的几何图集)得到完整的直齿轮实体：2 .创立斜齿轮实体:形状一一创成式外形设计根据斜齿轮的性质,假设将斜齿轮分度圆柱面展开那么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 b, 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f(x)中的螺旋角b,使得所绘制的斜线与轴线的夹角角度为螺旋角.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.用“中央和半径画由分度圆circle