使用CATIA绘制斜齿轮(直齿轮)的画法教程.doc

1、斜齿轮（直齿轮）的制作方法 第一步： 设置 catia，通过 工具 （ tools） 基础结构 （ options） 显示 （ relation），勾选“ 参数 ” 和“ 关系 ”选项。 如图 1-1和 1-2所示：（英文版） （图 1-2） （中文版） （图 1-2） 然后，单击“确定”。 第二步： 单击“ 开始 ” 形状 创成式外形设计 ，将会出现“新建零件”窗口，如图2-1，对自己的零件进行命名（注：零件名称只能是英文、下划线和数字，如：xiechilun），单击“ 确定 ”，即进入工作界面。 （图 2-2） （图 2-1） 第三步： 对齿轮的各项参数进行输入。 参考 ： 斜齿圆柱齿轮中

2、有如下参数及参数关系，不涉及法向参数 齿数 Z 20 整数 模数 m 4 实数 压力角 a 20deg 角度 齿顶圆半径 rk = r+m 长度 分度圆半径 r = m*z/2 长度 基圆半径 rb = r*cosa 长度 齿根圆半径 rf = r-1.25*m 长度 螺旋角 beta 角度 齿厚 depth 长度 单击界面中的“ 知识工程 ”中的“ f(x)” ,如图 3-1所示，进入参数输入界面，如图 3-2所示。 （图 3-1） 输入参数 具体步骤：（ 齿数（整数）、模数（实数）、压力角（角度）、齿厚（长度）螺旋角（角度）五个是需要数值的，其他值由公式计算。下面以齿数 z 为例。 ）如图

3、 3-2 （ 1） 选择参数类型，为整数； （ 2） 点击左侧“新类型参数”；（ 必须先选择参数类型 ） （ 3） 输入参数名称 z； （ 4） 输入参数值 20； （ 5） 同样方法输入模数和压力角；（ 注意更改参数类型 ）（图 3-2） 其他四个参数（ rk、 rf、 r 和 rb）只需执行前三步即可，无需输入数值，可由稍后添加的公式得出；公式的编辑步骤（以 rk 为例 ）： （ 5）单击右侧的“添加公式” 或是 双击参数 rk，将会出现“公式 编辑器”窗口，如图 3-3所示，在黑色框内输入公式： r+m。单击“确定”，即完成对“ rk”的公式的编辑，其值变为“ 44mm”。其他三个参数的

4、公式也如此。最终应为图 3-2所示。 （图 3-3） 此时打开特征树的“关系”，将会发现四个公式，如图 3-4所示。（图 3-4） 第四步： 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) （ 1） 单击“ 知识工程 ”中从左向右第四个图标右下角的三角，如图 4-1所示 ，选中 fog按钮 ，然后出现“法线曲线 编辑器 ”窗口，将“发现曲线 的名称 ”改为 x(以便以后使用 ),如图 4-2所示，然后单击“确定”。

5、（图 4-1） （图 4-2） （ 2） 出现“规则编辑器”窗口，在右侧将参数类型改为“长度”，单击“新类型参数”，将“形式参数”改为“ x”，再将参数类型改为“实数”，单击“新类型参数”，将“形式参数”改为“ t”，在 左边的编辑栏输入公式：x=rb*sin(t*PI*1rad)-rb*t*PI*cos(t*PI*1rad)，如图 4-3所示。 然后单击“确定”。同理，建立一个关于“ y”的函数。最终在特征树的“关系”中看到如图 4-4所示。 （图 4-3） （图 4-4） 第五步： 在 xy 平面画一个点，坐标为（ 0， 0），以此点为圆心在 xy平面上建立齿根圆 。 （ 1）建立“点”，

6、单击图 5-1，“ 1”处图标，出现“点定义”，将 X,Y,Z 坐标都设置为 0，单击“确定”。点创建完成。 （ 2）单击“圆命令”，如图 5-1，“ 2”处所示。（图 5-1） 出现“圆定义”窗口，如图 5-2所示，中心选择刚才创建的点 1，支持面选择 XY平面，在“圆限制”中选择“全圆”。 （图 5-2） 半径，右键选择“编辑公式”，在右侧的“全部 的成员”中双击 rf（齿根圆），单击“确定”。同理，建立齿顶圆（ rk）和分度圆（ r）。如图 5-3所示。 （图 5-3） 第六步： 画齿廓 ， 在 xy 平面上作点 。 “点类型”选择“平面上”，平面选择 XY平面，坐标 H右键 编辑公式，

7、 在中间的“参数 的成员”中选取最后一个“ Law” 双击右侧“ Law 的成员”中的“关系 X” 单击左侧“词典”中的“法则曲线” 双击右侧“ Law-Evaluate（实数）；实数” 在上面的框中括号中输入“ 0.1”，单击“确定”（要是出现其他窗口单击是即可）； 坐标 V 的建立方法同坐标 H。（注意要选择“关系 y” ） 然后 再绘制 几个点，比如选择 t=0.1,， 0.15， 0.2,0.25,0.3,0.35,0.4 时的几个点。 （四个，五个都可以）如图 6-1所示。 （图 6-1） 然后再 用空间曲线连接各点： （ 1） 选择“样条线”，如图 5-1，“ 3”处。分别点选六个

8、点连成一条空间曲线。 然后再 将这个曲线 向内侧 延伸， 单击“操作”工作条中的“外插延伸”命令，如图 6-2所示，（图 6-2） 在“外插延伸定义”窗口中，“边界”选择最内侧的点，“外插延伸的”选择这条曲线，单击“确定”。 （ 2） 单击图 5-1，“ 2”处的右下角的三角，选择“圆角”命令，分别点选“外插延伸 .1”和圆 1。注意点选的位置，如图 6-3所示，同时注意圆角的位置，若果不是此图位置，请单击“下一个解法”，直至 到此图所示。 （图 6-3） 半径，可以使用默认的“ 1mm”，也可以右键 在框中输入“ 0.38*m”，这是直齿轮的经验公式。 （ 3） 剪切。单击图 6-2中的第二

9、个图标的右下角的三角，选择“修剪”命令，分别点选点选“外插延伸”和刚刚创建的圆角。注意点选的位置，如图 6-4所示，（图 6-4） （图 6-5） （ 4） 然后找到分度圆和外插延伸的交点。单击“线框”工具条的“相交”命令，如图 6-5所示，然后点选 分度圆和外插延伸，确定得到交点。 （ 5） 再创建 一个平面， 单击“线框”工具条的“平面”命令，“平面类型”选择“通过点和直线” ，点选择刚才创建的点，直线选择 Z 轴，确定。 （ 6） 再创建 一个平面，新平面与 yz 平面成一夹角， 此次“平面类型”选择“与平面成一角度或垂直 ” ，旋转轴选择 Z 轴，参考选择刚才创建的平面；角度，右键 编辑公式 在框中输入公式“ -360deg/4/z” ，确定，再次确定，既得“平面 2”。 （ 7） 对称出齿轮另一侧。单击“操作”工具条的第五个图标的右下角的三角，选择“对称”命令，在“对称定义”窗口的“元素”框内选取“剪切 1”，“参考”选取“平面 2”，确定即可。