catia各种齿轮的制作教程

这种方法同样可以用于画直齿轮一.斜齿圆柱齿轮的几何特征斜齿轮齿廓在啮合过程中，齿廓接触线的长度由零逐渐增长，从某一个位置开始又逐渐缩短，直至脱离接触，这种逐渐进入逐渐脱离的啮合过程减少了传动时的冲击、振动和噪声，从而提高了传动的稳定性，故在高速大功率的传动中，斜齿轮传动获得了较为广泛的应用。二.斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮的几何关系三.catia画图思路我们已经看到了，斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮相比，就是斜齿圆柱齿轮两端端面旋转了一个角度，如果旋转角度为零，那这个斜齿圆柱齿轮就是一个直齿圆柱齿轮了，因而直齿圆柱齿轮就是螺旋角为零的特殊斜齿圆柱齿轮。因此，我们可以将直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮用同一个画法画出来，只改变一下参数（为端面的参数）就可以输出不同的直齿或者斜齿的齿轮，大概思路如下：a.首先用formula输入齿轮各参数的关系;b.画出齿轮齿根圆柱坯子；c.通过输入的公式得出一个齿的齿廓；d.在曲面设计模块下将齿廓平移到坯子的另一端面（通过平移复制一个新的齿廓到另一端面）；e.将新的齿廓旋转到特定角度；f.多截面拉伸成形一个轮齿；g.环形阵列这个轮齿这样，斜齿圆柱齿轮就画完了。四.catia绘图步骤1.设置catia，通过tools--options将relation显示出来，以便待会使用，如图所示：2.输入齿轮的各项参数斜齿圆柱齿轮中有如下参数及参数关系，不涉及法向参数齿数Z模数m压力角a齿顶圆半径rk=r+m分度圆半径r=m*z/2基圆半径rb=r*cosa齿根圆半径rf=r-1.25*m螺旋角beta齿厚depth进入线框和曲面建模模块（或partdesign零件设计模块）如图：输入各参数及公式，如图所示：3.点击fog按钮，建立一组X，Y,关于参数t的函数，方程为：x=rb*sin(t*PI*1rad)-rb*t*PI*cos(t*PI*1rad)y=(rb*cos(t*PI*1rad))+((rb*t*PI)*sin(t*PI*1rad))如图所示:4.同样的方法建立Y的关系函数，建议把函数名字改成x和y，方便辨认。这时候，可以看到关系树上新建的两个函数了:5.在xy平面画一个点，坐标为（0，0），并以此点为圆心在xy平面上建立齿根圆(就是空间的画圆工具)，如图所示：公式内输入rf,即齿根圆半径。同样方法建立齿顶圆。6.下面的工作就是画齿廓了。在xy平面上作点，在输入框内右键选择公式如图所示：然后按下图所示，输入x的坐标同样的办法输入y的坐标值，然后在建几个点，比如选择t=0.1,0.2,0.25,0.3,0.35,0.4时的几个点。其实，用不着那么多点。用空间曲线连接各点：在将这个曲线延伸，boundary取端点：做导圆，如图：建立一个平面A（通过z轴和渐开线与分度圆的交点），再建新平面B与A平面成一夹角,转角基准周为Z轴，如图所示，夹角用公式-360deg/4/Z给出(更新过，改掉了有朋友提出的问题)，请注意不是下图中的基准面了。将轮廓线关于新建的平面做镜像用split工具将轮廓线剪裁出来：然后用join将这些线条连接起来：这个时候，轮廓线就已经出来了，我们的工作也做了一大半了：7.做出另一端面的轮廓线：用平移工具，创建轮廓线用rotate工具修改轮廓线，将它旋转合适的角度，如图所示：公式为：depth*tan(beta)/rk*57.3deg现在工作已经快完了，耐心一会儿也就成功了。8.我们先前做的齿根圆被切成齿廓线的一部分了，现在我们还要重新做一个齿根圆，方法见步骤5.然后我们用extrude工具做出坯子。9.用多截面曲面multisections做出齿曲面：10.环形阵列得出齿轮进入零件设计模块，用closesurface命令分别将两个曲面闭合成实体11.用环形阵列将齿轮的所有轮齿阵列出来：至此，整个齿轮画完了，看看效果：再测验一下程序是否能跑的通，将beta改成6de，把depeth改成25mm，把齿数Z改成15生成后发现齿轮的齿并不是分布在整个圆周上，稍微改一下，将parameters内的参数改成completecrown（整个圆周），就能解决问题了，新的图如图所示：而将齿数Z改成35，将beta角度改成0deg，于是，就得出一个齿数为35的直齿圆柱齿轮：因而，我们发现，这个程序既能画出来直齿圆柱齿轮，也能画出来斜齿圆柱齿轮。齿轮通用模块根据众多CATIA网友的需求,本人制作了一个可以当作模块使用的渐开线圆柱正齿轮,只需更改相应参数(Z/m/a/hb/dk)后另存就OK了.把齿轮改小前必须先改小内孔dk长话短说，渐开线的生成是齿轮生成的关键所在，我们将采用fog方式生成参数方程确定渐开线的x、y值，再制作若干个点，连接点成曲线。C:\DocumentsandSettings\Administrator\桌面\20060508213120459.jpg2.首先建立齿轮的几个重要参数：齿数Z模数m压力角a齿顶圆半径rk=r+m分度圆半径r=m*z/2基圆半径rb=r*cosa齿根圆半径rf=r-1.25*m在partdesign模块中，选择formula（f(x)图样）按钮，弹出formula：parameters对话框，填如图中内容！！具体方法是：点击newparametersoftype按钮，选择相应的type如：real、length等，填入相应的value；有formula的选择addformula，填入公式3.建立好参数之后，该用fog建立一对变量为t的x、y坐标的参数方程了！（其实前面已经建立了简单的公式）x=rb*sin(t*PI*1rad)-rb*t*PI*cos(t*PI*1rad)y=(rb*cos(t*PI*1rad))+((rb*t*PI)*sin(t*PI*1rad))将这2个fog的名称分别改为：x，y；目录树中出现了relations节点，节点下生成了fogx，fogy分支4.进入generativeshapedesign模块，用前面定义的parameter，画出齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆，作为下一步的参考5.利用前面建立的关于t的参数方程，创建若干个渐开线上的点：譬如我们分别取t=0,0.06,0.085,0.11,0.13,0.16,0.185得到7个渐开线的关键点的fogx,fogy坐标值，将它们分别赋给点的H、V6.用spline连接点，好了！这样就制作成了齿轮的渐开线，大家是不是都^_^下面的工作就简单多了7.剩下的工作，就是先制作一个齿型，此时要用齿厚S在分度圆处，用渐开线交出交点，取离该点弧长e=S=πm/2处的一个点，此处为另一半的渐开线通过的地方！（若有错误，请纠正，鄙人没有手册在手）用这个条件，就可以镜像出另半边的渐开线。在用常用的split，trim，intersection等命令，制作出齿廓8.齿根制作：从渐开线与基圆的交点向下引出一段切线，再在齿根圆与切线之间倒圆，齿根圆角半径ρf≈0.38m9.把corner镜像到另一边，得到一个完整的齿型；做一个周向的pattern，得到您所需要的齿轮外廓；10.将齿根圆打断（用trim命令），把所有的元素连接起来成为一个封闭的线框（如顶楼的那一贴），拉伸实体，挖洞，开槽...........这样，齿轮终于制作完成了，从中得到的不只是简简单单一个齿轮，我们几乎全面了解catia中参数、函数、赋值等一系列知识。恭喜大家都成为本教程的受益者！！！一般情况为了防止加工出的齿相部位过大的应力集中，通常规定了齿根圆角半径＝0.38m，渐开线齿廓到齿根的这一段曲线称为过渡曲线。