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1、参数化柱形斜齿轮的建模参数化柱形斜齿轮的建模 建模分析：建模分析： （1）输入参数、关系式，创建齿轮基本圆 （2）创建渐开线 （3）创建扫引轨迹 （4）创建扫描混合截面 （5）创建第一个轮齿 （6）阵列轮齿 斜齿轮的建模过程 1. 输入基本参数和关系式 斜齿轮的建模过程 1. 输入基本参数和关系式 （1）单击，在新建对话框中输入文件名“hecial_gear”，然后单击。 （2）在主菜单上单击“工具”“参数”，系统弹出“参数”对话框，如图 1 所示。 图 1 “参数”对话框 （3）在“参数”对话框内单击按钮，可以看到“参数”对话框增加了一行，依次输 入新参数的名称、值、和说明等。 需要输入的参
2、数如表 1 所示。 表 1 齿轮参数设置 名称值说明名称值说明 Mn5模数HA0齿顶高 Z25齿数HF0齿根高 ALPHA20压力角X0变位系数 BETA16螺旋角D0分度圆直径 B50齿轮宽度DB0基圆直径 HAX1齿定高系数DA0齿顶圆直径 CX0.25顶隙系数DF0齿根圆直径 注意：表 1 中未填的参数值（暂时写为 0），表示是由系统通过关系式将自动生成的尺 寸，用户无需指定。 完成后的参数对话框如图 2 所示。 图 2 完成后的“参数”对话框 （4）在主菜单上依次单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框，如图3所示。 图 3 “关系”对话框 （5）在“关系”对话框内输入齿轮的分度圆
3、直径关系、基圆直径关系、齿根圆直径关 系和齿顶圆直径关系。由这些关系式，系统便会自动生成表1所示的未指定参数的值。输入 的关系式如下： /*齿轮基本关系式 ha=(hax+x)*mn hf=(hax+cx-x)*mn d=mn*z/cos(beta) da=d+2*ha db=d*cos(alpha) df=d-2*hf 完成后的“关系”对话框如图 4 所示。 图 4 完成后的“关系”对话框 点击“再生”按钮，再进入“参数”对话框后，发现数据已经更新，如图5所示。 图 5 更新后的“参数”对话框 2. 创建齿轮基本圆2. 创建齿轮基本圆 （1）在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框。 （2
4、）选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向 “右”，如图6所示。单击【草绘】进入草绘环境。 图 6 “草绘”对话框 （3）在绘图区以系统提供的原点为圆心，由内向外绘制四个任意大小的圆，并且标注 圆的直径尺寸，如图 7 所示。在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制。 图 7 草图的绘制 （4）用关系式驱动圆的大小。在模型中右键单击刚刚创建的草图，在弹出的快捷菜单 中单击选取“编辑”，点击“信息”“切换尺寸”，以参数显示尺寸如图8所示。 （5）在主菜单上依次单击“工具”“关系”，系统弹出关系对话框，如图9所示。 （6）在“关系”对话框中输入尺寸关系如下： /*齿
5、轮基本圆关系式 D0=da D1=db D2=df D3=d 图 8 参数显示的尺寸 其中 D0、D1、D2、D3 为圆的直径尺寸代号，注意尺寸代号视具体情况会有所有同。da、 db、df、d 为用户自定义的参数，即为齿顶圆直径、基圆直径、齿根圆直径、分度圆直径。 通过该关系式创建的圆即为分度圆。 图 9 “关系”对话框 （7）尺寸关系输入后，点击“再生”按钮，四个直径就已经修改完成了。 3. 创建渐开线3. 创建渐开线 （1）依次在主菜单上单击“插入”“模型基准”“曲线”，或者在工具栏上单击 按钮，系统弹出“曲线选项”菜单管理器，如图10所示。 图 10 “曲线选项”菜单图 11 “得到坐标
6、系”菜单 （2）在“曲线选项”菜单管理器上依次单击“从方程”“完成”，弹出“得到坐标 系”菜单管理器，如图11所示。 （3）在绘图区单击选取系统坐标系为曲线的坐标系，弹出“设置坐标类型” 菜单管理器，如图12所示。 图 12 设置坐标系类型”菜单管理器 （4）在“设置坐标类型”菜单管理器中单击“笛卡尔”，系统弹出一个记事本窗口。 （5）在弹出的记事本窗口中输入曲线的方程，如下： ang=90*t r=db/2 s=pi*r*t/2 xc=r*cos(ang) yc=r*sin(ang) x=xc+s*sin(ang) y=yc-s*cos(ang) z=0 输入方程后如图13所示。 图 13
7、从方程建立曲线的方程 （6）保存数据，退出记事本，完成后的曲线如图14所示。 图 14 完成后的渐开线 4. 镜像渐开线4. 镜像渐开线 （1） 在工具栏内单击按钮， 或者依次在主菜单上单击 “插入” “模型基准” “点” “点”，系统弹出“基准点”对话框，如图15所示。 图 15 “基准点”对话框 （2）单击分度圆曲线作为参照，按住 Ctrl 键，单击渐开线作为参照，如图 16 所示。 在“基准点”对话框内单击【确定】，完成基准点“PNT0”的创建。 图 16 选取参照线 （3） 在工具栏内单击按钮， 或者依次在主菜单上单击 “插入” “模型基准” “轴” ， 系统弹出“基准轴”对话框，如图
8、 17 所示。 （4）在绘图区单击选取“TOP”面作为参考平面，按住 Ctrl 键，单击选取“RIGHT”面 作为参考，在“基准轴”对话框内单击【确定】，完成轴“A_1”的创建，如图 18 所示。 图 17 “基准轴”对话框 图 18 “基准轴”创建完成 （5）在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上单击“插入”“模型基准”“平 面”，系统弹出“基准平面”对话框。 （6）在绘图区单击选取“A_1”轴作为参照，按住 Ctrl 键，继续单击基准点“PNT0” 作为参照，如图 19 所示，点击确定完成基准面“DTM1”的创建。 图 19 “基准面”创建 （7）继续在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上
9、单击“插入”“模型基准” “平面”，系统弹出“基准平面”对话框，在绘图区单击选取刚刚创建的“DTM1”面作为 参考平面，按住 Ctrl 键选取“A-1”轴作为参考。在偏距文本框内输入旋转角度为“360/4/z （如果方向不对改为-360/4/z）”，如图 20 所示，系统提示是否要添加特征关系，如图 21 所示，单击【是】。 图 20 “基准面”对话框图 21 添加特征关系 （8）在“基准平面”对话框内单击【确定】，完成基准平面的创建。 （9）将关系式添加到“关系”对话框。在绘图区右键单击刚刚创建的基准平面“DTM2” ， 在弹出的快捷菜单上单击“编辑”。 （10）在主菜单上单击“工具”“关系
10、”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示 “DTM1”面和“DTM2”面间的夹角尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关 系”对话框中，输入的关系式为： /*镜像平面旋转角度 d6=360/z/4 完成后的“关系”对话框如图 22 所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关 系式。 图 22 添加关系式完成 （11）在绘图区单击渐开线特征，然后在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单上 单击“编辑”“镜像”。系统弹出“镜像”特征定义操控面板，如图 23 所示。 图 23 “镜像”特征定义面板 （12）在绘图区单击选取刚刚创建的“DTM2”平面作为镜像平面，在“镜像”特征定义 操控面板
11、内单击按钮，完成渐开线的镜像。完成后的曲线如图 24 所示。 图 24 完成后的镜像渐开线 5. 创建齿根圆5. 创建齿根圆 （1）在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单内单击“插入”“拉伸”，弹出“拉 伸”定义操控面板，在面板内单击“放置”“定义”，弹出“草绘”定义对话框。 （2）选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向 “顶”，如图 3-22 所示。单击【草绘】进入草绘环境。 图 25 “草绘”对话框 （3）在工具栏内单击按钮，在绘图区单击选取齿根圆曲线，如图 26 所示。在工具 栏内单击按钮，完成草图的绘制。 图 26 选取齿根圆曲线 （4）在“拉伸
12、”特征定义操控面板内单击选取“实体”按钮、“拉伸到指定深度”按 钮，在拉伸深度文本框内输入深度值为 B，如图 27 所示。回车后系统提示是否添加特征关 系，单击“是”。 图 27 “拉伸”定义面板 （5）拉伸深度自动调整到用户设置的参数 B 的值，在“拉伸”特征定义操控面板内单 击按钮，完成齿根圆的创建，完成后的齿根圆如图 28 所示。 图 28 完成后的齿根圆 （6）将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击齿根圆特征，在弹出的快 捷菜单中单击“编辑”。 （7）在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示 齿根圆厚度尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在
13、“关系”对话框中，输入的 关系式为： /*齿根圆宽度关系式 D7=b 完成后的“关系”对话框如图 29 所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关 系式。 图 29 “关系”对话框 6. 创建分度圆曲面6. 创建分度圆曲面 （1）在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单内单击“插入”“拉伸”，弹出“拉 伸”定义操控面板，在面板内单击“放置”“定义”，弹出“草绘”定义对话框。 （2）选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向 “顶”，如图 30 所示。单击【草绘】进入草绘环境。 （3）在工具栏内单击按钮，在绘图区单击选取分度圆曲线，如图 31 所示。在工具
14、栏内单击按钮，完成草图的绘制。 图 30 “草绘”对话框 图 31 选取分度圆 （4）在“拉伸”特征定义操控面板内单击选取“曲面”按钮、“拉伸到指定深度”按 钮， 在拉伸深度文本框内输入深度值为 B,如图 32 所示。 回车后系统提示是否添加特征关系， 单击“是”。 图 32 “拉伸”定义面板 （5）拉伸深度自动调整到用户设置的参数 B 的值，在“拉伸”特征定义操控面板内单 击按钮，完成分度圆曲面的创建，完成后的分度圆曲面如图 33 所示。 图 33 分度圆拉伸特征 （6）将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击分度圆曲面特征，在弹出 的快捷菜单中单击“编辑”。 （7）在主菜单上单击“
15、工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示 分度圆厚度尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的 关系式为： /*分度圆曲面宽度关系式 D8=b 完成后的“关系”对话框如图 34 所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关 系式。 图 34 完成后的“关系”对话框 7. 创建投影曲线7. 创建投影曲线 这一步首先在“RIGHT”面创建一个斜直线，然后将这个曲线投影到分度圆曲面上。 （1）在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框。 （2） 选择 “RIGHT” 面作为草绘平面， 选取 “TOP” 面作为参考平面， 参考方向为向 “右” ， 如图 35
16、所示，单击【草绘】进入草绘环境。 （3）绘制如图 36 所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制。 图 35 “草绘”对话框图 36 绘制二维草图 （4）将关系式添加到“关系”对话框，在模型树中右键单击刚刚的草绘特征，在弹出 的快捷菜单中单击“编辑”。 （5）在主菜单上单击“工具”“关系”，系统弹出“关系”对话框。此时系统显示 直线相关的尺寸代号。单击该尺寸代号，尺寸代号将自动显示在“关系”对话框中，输入的 关系式为： /*投影曲线关系式 D16=beta D17=b 完成后的“关系”对话框如图 37 所示，在“关系”对话框内单击【确定】完成添加关 系式。 图 37 完成后的“关系”对话框 （6）单击选取刚刚草绘的曲线，在主菜单上依次单击“编辑”“投影”，系统弹出 “投影”曲线操控面板，如图 38 所示。 图 38 选取曲面参照 （7）在绘图区单击选取分度圆的曲面作为投影参照，如图 39 所示。在“投影曲线”定 义面板上单击按钮，完成投影曲线的创建。 图 39 选取曲面参照 8. 创建扫描混合截面8. 创建扫描混合截
