SolidWorks渐开线齿轮的绘制方法

1、SolidWorks渐开线齿轮的绘制方法2010年03月12日  e-works   -一、明确设计目的齿轮在机械传动设计中是重要的传动零件，它有很多其他传动机构无法比 拟的优点，如传动效率高(一般在0.9以 上)，传动平稳(斜齿轮尤为突出)，传动力矩大，准确的瞬时传动比，寿命 长，而且可以改变传动方向等，这些优 点决定了齿轮在动力传动和运动传动中 占有不可动摇的地位。一般齿轮的齿廓 都是渐开线，那么如何在SolidWorks中绘 制渐开线呢?在开篇之前先请读者思考 一个问题：为什么要绘制精确的“渐开 线”齿轮呢?是为了做运动模拟?出2D 的工程图?到C

2、 N C里进行加工?还是作为CAE的分析模型呢?当然，如果我们的目的不同，那么 我们的齿轮就有不同的绘制方法。请看 下面的详细讲解。二、简化齿轮的绘制1.利用SolidWorks自带插件“Toolbox”生成齿轮对于出图和用于运动模拟的用户，可以用简化的“渐开线”齿轮代替，这样不但可以大大简化建模的时间，而且可以充分利用现有的计算机资源。在SolidWorks的Toolbox插件中就有齿轮模块，下面就具体介绍一下这种方法。(1)首先在插件中打开Toolbox插件，如图1所示。点击“确定”就可以在右边的“任务窗格”设计库中找到“Toolbox”了，如图2所示。  (2)目前虽

3、然在“GB”中还没有齿轮，但是可以用其他标准中的齿轮代替。下面就以“AnsiMetric”标准为例，介绍Toolbox中调用齿轮的方法。在Toolbox的目录中通过“AnsiMetric”“动力传动”“齿轮”，在这里系统已经给出了常用的齿轮形式， 我们需要哪种形式的齿轮就可以生成哪种，如圆柱直齿轮，这里翻译成了“正齿轮”。具体参数设置，如图3所示。 (3)通过一系列的设置，我们就可以得到想要的齿轮了，如果还达不到自己的要求，就可以在现有的齿轮基础上进行修改。如要孔板形式的齿轮，就可以用一个“旋转切除”命令和一个“拉伸切除”命令完成。具体操作如图4所示。接着再添加几个孔，如图5所示。&

4、#160;   (4)这样这个齿轮就差不多完成了，如果用户齿轮有其他的形式，当然可以自己再做进一步的修改。修改完以后就可以保存了。注意这里建议用“另存为”，因为直接点击保存，系统会自动保存到Toolbox配置的路径中去，那就会添加不必要的麻烦。当然如果就想保存 到Toolbox的配置路径，那么就直接保存 即可。Toolbox的配置路径更改有很多方法，如可以在“选项”“异型孔向导/Toolbox”“配置”，也可以在菜单中找到，还可以在“设计窗格”“设计库”“预览里点击右键”找到。打开以后就能进入Toolbox配置的欢迎界面，如图6所示。 这里直接点击“3.

5、定义用户设定”，就切换到了用户设定界面，如图7所示。这里可以直接选择“生成 零件”，然后在“在此文件夹生成零件：”选择保存的路径，最后保存退出就可以了。 2.生成齿轮GB工程图有了上面的齿轮模型，我们就可以根据这个模型出GB的工程图了，但是在SolidWorks的工程图中，所有的模型都是按照真实的投影显示，而GB中齿轮的画法要求用简化画法(只画出一个齿的齿廓，甚至一个齿也不画)，那又如何实现?其实实现这一目的也很容易，在出工程图的时候可以用不同的配置，这样就能避开出图与国标简化的矛盾，具体操作如下。(1)生成一个新配置。在刚才建立齿轮模型的基础上生成新的配置，这个配置就是我们出工程图

6、时的真实投影实体。选择已有的“完整齿轮”配置，用键盘的“Ctrl+C”和“Ctrl+V”来复制 一个配置，然后用鼠标缓慢双击配置名字，改成“简化齿轮”。如图8所示。 双击“简化齿轮”配置，将其激活。然后切换到“设计树”，找到轮齿阵列的 特征“TeethCuts”，选择它，这样在模型上就会显示和它有关的数值，如图9所示。其中齿数“30”已经加入了方程式，双击“30”，打开尺寸编辑界面， 配置类型选为“此配置”，然后点击“编辑方程式”，在打开的“编辑方程式”对话框里会看到一个文本形式的方程，记下它。然后关闭“编辑方程式” 对话框。在“方程式-齿轮”对话框中的表头“方程式”中找到刚才的表达

7、式， 如图10所示。拖动表头“方程式”后面的竖线，查看完整的“方程式”。我们发现在图10中的三个方程都指向一个数值，这里我们要将这三个方程都压缩掉，把前面的“对勾”去掉，点击“确定”，这样就可以随意修改了。用前面的方法点选TeethCuts特征，然后在绘图区域点击“30”，输入“2”，确定后，这样齿轮就成了只有两个齿槽的齿轮(也就是一个齿)，再出工程图就没问题了。有的时候在这一步可能会有错误，其实是因为刚才我们旋转切除的草图有些线条未找到，可以进入其草图，将找不到参考的约束删除，然后添加新的约束。 (2)生成工程图。点击“从零件/ 装配体制作工程图”“选择图纸模板” “选择需要的视图

8、”，如图11 所示。  三、渐开线的画法绘制渐开线齿轮，首先要有一条渐开线。在SolidWorks中绘制渐开线的方法有很多，下面就以常用的渐开线的绘制 为例进行叙述。1.曲面生成渐开线曲面生成渐开线有很多中方法，如曲面扫描、曲面放样等。这里只给大家介绍曲面放样生成渐开线，因为对于初 学者这种方法比较容易理解。(1)首先新建一个零件，用一个默认基准面进入草图，在草图中心绘制一个圆，并且标注尺寸，如图12所示。注意：为了以后定位容易，可以将圆心和原点重合。(2)保存后退出，然后用上面草图的基准面再建立一张新的草图，在上面绘制如图13所示的图形。中心线绘制水平直径，实线绘制竖直线

9、，并且标注尺寸，尺寸的大小可以假设，因为后面要链接到方程式。 (3)保存后退出，在设计树的“注解”上点击右键，选择“显示注解”和“显示特征尺寸”。双击直线的尺寸“添加方程式”，在弹出的“添加方程式”界面中显示了刚才直线尺寸的名字(D1草图2)，然后点击圆的直径尺寸(D1草图1)，输入“*pi/2”，这样这条线段的长度就与开始圆的一半保持一致了，如图14和图15所示。 (4)从生成草图1和草图2的基准面新建一个草图，在这个草图中绘制一个半径与草图1的圆一样大的半圆，并且圆心重合，圆弧的两点分别与圆的两个点重合，如图16所示。 (5)退出上面的草图，然后还是在这个基准

10、面上新建一个草图，这次将一个点放在图16中的点上(红圈处的点)， 确定后退出草图。(6)这样就绘制了4张草图，通过这4张草图就可以放样出“渐开线”。点击曲面工具中的曲面放样 ，也可以到菜单中的“插入”“曲面”“放样曲面”中找到。在“曲面”“放样”属性下的轮廓中选择草图2和草图4，在中心线参数中选择草图3，点击绿色对勾确认，如图17所示。其中“中心线参数” 的作用是：从放样的两个轮廓(草图2和草图4)之间形成的中间轮廓都是“中心线参数”(草图3)的法向。然后形成了渐开线，如图18所示。 (7)下面简单检验一下绘制的“渐开线”是否符合要求。用上面的基准面进入草图，绘制一段与这个基圆同直径的弧线，圆心重合，一端与“渐开线”的起点重合，另一端点绘制一条相切线，使圆弧与线始终相切，直线相切端的端点与切点重合。绘制好这些后再分别标出直线的长度和圆弧的弧长，将这两个尺寸都变为“从动”，最后将直线的另一端与“渐开线”重合，拖动直线与渐开线的重合点，在不同位置观察圆弧和直线的长度是否一