Inventor 2012中文版从入门到精通 第8章 圆柱齿轮与涡轮设计.pptVIP

第8章 圆柱齿轮与涡轮设计 本章导读 本章介绍了圆柱直齿轮以及涡轮的设计方法，在齿轮和涡轮的设计过程中，读者应该重点掌握参数化造型的概念和具体的设计方法，以及利用扫掠工具创建复杂特征的技巧。 8.1 大圆柱齿轮设计 设计过程简略如下： 创建旋转草图→旋转出齿轮主体→建立拉伸草图→拉伸一个减重孔→环形阵列多个孔→创建圆角与倒角→建立键槽拉伸草图→拉伸出键槽→建立轮齿轮廓→拉伸一个轮齿→环形阵列创建多个轮齿。如图8-1所示。 图8-1 齿轮设计过程 8.1.2 实例效果展示 实例效果如图8-2所示。 图8-2 实例效果展示 8.1.3 操作步骤 新建文件 运行Inventor，单击【快速入门】标签栏【启动】面板上的【新建】工具按钮，在弹出的【新建文件】对话框中的【默认】选项卡下，选择【Standard.ipt】选项，新建一个零件文件，命名为“大圆柱齿轮.ipt”。新建文件后，在默认情况下，进入系统自动建立的草图中。如果要自己新建草图，可以首先退出草图环境，然后选择原始坐标系中的一个平面，或者其他现有平面以新建草图。这里我们选择在原始坐标系的XY平面新建草图。 建立旋转草图 齿轮的主体部分是一个典型的回转体，因此可以用旋转的方法实现造型。在草图环境下，单击【草图】标签栏【绘图】面板的【直线】工具按钮，绘制如图8-3中所示的图形，并选择【尺寸】工具为图形添加尺寸约束，见图8-3。 图8-3 绘制旋转草图图形 旋转出齿轮主体 完成草图后退出草图环境，返回到零件特征环境下。单击【模型】标签栏【创建】面板上的【旋转】工具按钮，选择如图8-4所示的形状作为旋转的截面轮廓，选择草图图形上方的标注为82的水平直线作为旋转轴，【旋转】对话框如图8-4中所示。单击【确定】按钮完成旋转，创建的齿轮主体如图8-5所示。 图8-4 旋转示意图 建立拉伸草图 为了减轻零件重量，往往为零件添加减重孔。减重孔可以通过打孔方式获得，也可以通过拉伸切削的方式，这里我们利用后者创建减重孔，首先建立拉伸的草图。在创建的齿轮主体的内侧面上新建草图，选择【圆】工具绘制一个圆形，再利用【尺寸】工具，标注其直径为30，并为其添加位置尺寸约束，如图8-6所示。 图8-5 齿轮主体 图8-6 绘制拉伸减重孔草图图形 拉伸创建一个减重孔 单击【草图】标签上的【完成草图】工具按钮，退出草图环境，回到零件特征环境中，单击【模型】标签栏【创建】面板上的【拉伸】工具按钮，弹出【拉伸】对话框。 选择步骤中绘制的圆形为拉伸截面轮廓，将布尔方式设定为【求差】，终止方式为【贯通】，拉伸的其他设置如图8-7中的【拉伸】对话框所示。 单击【确定】按钮完成拉伸，此时零件上出现一个减重孔，如图8-8所示。 图8-7 拉伸示意图 图8-8 拉伸出一个减重孔 环形阵列创建多个减重孔 对于其他的减重孔可以通过环形阵列生成，而不必一一建立草图进行拉伸。 单击【模型】标签栏【阵列】面板上的【环形阵列】工具按钮，打开【环形阵列】对话框。 选择步骤中创建的减重孔为要进行阵列的特征，选择齿轮主体的外侧圆柱面，就会将齿轮主体的中心线作为环形阵列的旋转轴，设置引用数目为6个，引用夹角为360度，此时零件上出现特征预览，如图8-9所示。 单击【确定】按钮完成环形阵列，此时零件如图8-10所示。 图8-9 环形阵列示意图 图8-10 阵列出多个减重孔 创建倒角与圆角 在零件的某些边线处创建倒角与圆角特征。要添加倒角和圆角的位置如图8-11中所示。 单击【模型】标签栏【修改】面板上的【圆角】工具按钮，打开【圆角】对话框。 选择图8-11中圆角1和圆角2所示的边线作为圆角边（注意零件两侧的边都要选择），设置圆角半径为4mm，单击【确定】按钮完成圆角特征创建。 单击【模型】标签栏【修改】面板上的【倒角】工具按钮，打开【倒角】对话框。 选择图8-11中所示的倒角1、倒角2和倒角3所示的边线作为倒角边， 为了方便后来拉伸键槽时建立草图，暂时只选择零件一侧的倒角2边线进行倒角，另一测的倒角2边线不设置倒角特征。当拉伸出键槽以后，再为其添加倒角特征。 在【倒角】对话框中设置倒角方式为【倒角边长】，指定倒角边长为2mm。 单击【确定】按钮完成倒角。添加了倒角和圆角特征的零件如图8-12所示。 图8-11 圆角 图8-12 添加圆角和倒角 建立拉伸键槽草图 零件上的键槽特征可以利用拉伸求差的