catia齿轮画法全解.doc

【内容】 本章将介绍在CATIA V5R12中进行空间曲面类零件建模的方法，主要练习复杂图形的草图绘制方法及拉伸成形、拉伸切割等特征造型工具的使用方法。 【实例】 实例1：创建空间曲面类零件——蜗杆。 实例2：创建空间曲面类零件——链轮。 实例3：创建空间曲面类零件——齿轮。 【目的】 通过本章的学习，使用户了解在CATIA V5R12中进行简单的空间曲面类零件建模的方法，掌握空间曲面类零件建模的一般规律。 8.3 渐开线圆柱齿轮 渐开线圆柱齿轮是最常用的传动件。渐开线圆柱齿轮轮齿的齿廓曲线为渐开线。 渐开线的方程式可用直角坐标方程式和极坐标方程式表示，在这里应用于齿轮实体建模的过程中，使用极坐标方程式表示比较方便。 渐开线的极坐标方程式为 根据此方程式便可以进行渐开线齿廓曲线草图的绘制及渐开线圆柱齿轮造型设计（具体计算可查阅《机械设计手册》渐开线函数表）。 在这里介绍模数为5mm、齿数为19的齿轮轴及相同模数、齿数为51的直齿圆柱齿轮的实体造型方法。 8.3.2 大齿轮 成形的齿轮如图8.163所示。其建模操作步骤如下： 1．拉伸成形齿轮本体 （1）单击如图8.164所示的“File（文件）”下拉菜单，选择“New…（新建）”命令，在如图8.165所示的对话框中选择“Part（零件）”选项，进入零件设计模块。 图8.163 齿轮实体造型 图8.164 “文件”下拉菜单 图8.165 选择“零件”选项 （2）选择yz平面作为绘图平面，单击（草图绘制）工具，进入草图绘制模块。单击轮廓工具栏中的（圆）工具画齿根圆。单击约束工具栏中的（约束）工具，标注尺寸，再双击尺寸线修改尺寸，结果如图8.166所示。 （3）草图绘制完成后，单击（退出）工具，退出草图绘制模块。单击特征工具栏中的（拉伸成形）工具，系统显示预览画面，并在窗口中显示如图8.167所示的对话框。在“Type（类型）”选项框中选择“Dimension（特定距离）”，在“Length（长度）”文本框中输入65mm。若预览画面中显示的拉伸方向正确，单击“OK（确定）”按钮，拉伸成形结果如图8.168所示。 图8.166 画齿根圆并标注 图8.167 “拉伸成形”对话框 图8.168 拉伸成形结果 2．渐开线齿形草图绘制 （1）选择如图8.169所示的端面作为绘图平面，单击（草图绘制）工具，进入草图绘制模块。单击轮廓工具栏中的（中心线）工具，画水平、垂直中心线。单击草图绘制工具栏中的（几何模式）工具，启用几何模式。单击轮廓工具栏中的（圆）工具画基圆、分度圆。单击约束工具栏中的（约束）工具，标注尺寸，再双击尺寸线修改尺寸，结果如图8.170所示。 （2）单击草图绘制工具栏中的（几何模式）工具，关闭几何模式。单击轮廓工具栏中的（圆）工具画齿根圆、齿顶圆。单击约束工具栏中的（约束）工具，标注尺寸，结果如图8.171所示。 图8.169 选择绘图平面 图8.170 画基圆、分度圆 图8.171 画齿根圆、齿顶圆 （3）单击轮廓工具栏中的（样条曲线）工具，用描点法绘制如图8.172所示的曲线，描点法选点的多少将影响渐开线的准确程度，选择的点数可随意确定。 （4）使用《机械设计手册》中的渐开线函数表查阅并计算各点的极坐标值，如表8.1所示。双击如图8.173所示曲线上的点，在如图8.174所示的对话框的极坐标文本框内输入新值，直接改动点的位置即可。用描点法画出的渐开线如图8.175所示。 图8.172 用描点法绘制曲线 图8.173 双击曲线上的点 图8.174 输入点的极坐标值 表8.1　各点的极坐标值 取点 极径rb /mm 极角θ/° P1 119.81 90 P2 121.65 90.103 P3 124.04 90.35 P4 127.5 90.854 P5 129.22 91.15 P6 132.2 91.72 P7 135.69 92.465 （5）单击轮廓工具栏中的（中心线）工具，将坐标原点与渐开线在分度圆上的点连线，并过坐标原点画一条中心线作为渐开线齿廓的对称中心线，如图8.176所示。单击约束工具栏中的（约束）工具，标注两中心线间的夹角，再修改尺寸，确定渐开线齿廓的对称中心线位置，结果如图8.177所示。 图8.175 用描点法画曲线 图8.176 画中心线 图8.177 标注两中心线间的夹角 （6）单击操作工具栏中的（镜像）工具，单击用描点法绘制的渐开线曲线，并选择对称中心线，形成如图8.178所示的渐开线齿廓形状。 （7）单击操作工具栏中的（剪切）工具，单击如图8.179所示的渐开线上欲保留部分1处及齿根圆上欲保留部分2处，选定的边线以高反差的颜色显示，并自动删除多余部分。单击如图8.18