solidwork 齿轮建模.doc

1、 直齿轮的建模实例说明 创建如图 2.1 所示的直齿轮零件模型。图 2.1 直齿轮模型分析图 2.1 为要建立的直齿轮模型，该齿轮的模数 m=3，齿数 z=18。轮齿边缘有倒角，轴心处有一个带键槽的轴孔。只要分别绘制好轮齿、轴孔的草图，就可以利用拉伸凸台和拉伸切除等特征操作来生成齿轮的基本模型。轮齿的倒角可以利用旋转切除的方法来生成。因此建立直齿轮模型的关键是绘制好轮齿的草图。学习目标掌握直齿轮轮廓草图的绘制及三维实体的构建方法。求解步骤1. 构造齿轮(1) 单击，打开新的绘图窗口，开始创建新的零件模型。(2) 选取设计树中【前视】基准面，单击 开始绘制草图 1。(3) 根据齿轮的模数和齿数，

2、可以求出齿根圆直径为 46.5mm，齿顶圆直径为 60mm，分度圆直径为 54mm；单击 ，分别绘出 3 个以坐标原点为圆心的齿根圆、齿顶圆、分度圆(如图 2.2 所示) 。图 2.2 绘制 3 个同心圆(4) 选取分度圆，单击【构造几何线】图标 使分度圆变成虚线实体；单击 ，通过圆心绘制一条垂直中心线；单击绘图工具栏中的图标 ，移动鼠标至垂线与分度圆的交点处单击，绘制一个点。(5) 选择【工具】| 【草图绘制工具】|【圆周草图排列与复制 】(图标)命令，弹出如图 2.3 所示的对话框，在【要重复的项目】栏中可以看到刚绘制的点被默认为要复制的实体；在【排列】栏中将【数量】设为 72，单击【确定

3、】按钮，则在分度圆上生成均匀分布的 72 个点。(6) 用视图工具局部放大分度圆与直线相交部分，单击绘制样条曲线图标 ，如图 2.4 所示，以齿顶圆上一点为起点，通过分度圆上的点(第(5) 步所生成的点 )绘制一条终止于齿根圆的曲线。图 2.3 设定圆周排列和复制参数 图 2.4 绘制轮廓线(7) 按住 Ctrl 键，分别单击新绘曲线和垂直中心线，选取这两个实体，单击草图工具栏中的【镜像实体】图标 ，则在中心线的右侧生成一条该曲线的镜像曲线。(8) 按住 Ctrl 键，分别选取这两条曲线，单击 ，在对话框中将 【数量】设置为 18，单击【确定】按钮，在齿顶圆和齿根圆之间生成了 18 对均匀分布

4、的曲线。(9) 单击绘图工具栏中的【剪裁实体】图标 ，剪除掉齿顶圆与齿根圆中多余的部分，则轮齿的轮廓草图绘制完毕，如图2.5 所示；需要指出的是，本例中的齿轮轮廓线为近似画法，主要是为了让读者能够更好地掌握这类零件的建模方法。实际上利用 SolidWorks 中的齿轮插件，只要输入齿轮的相关参数，就可以轻松地建立各种齿轮的结构模型，感兴趣的读者可以自行尝试一下。(10) 单击【拉伸凸台】图标 ，将拉伸终止条件设置为 【两侧对称】，将拉伸长度设为 20mm，单击 生成如图 2.6 所示的拉伸 1。图 2.5 轮齿轮廓草图 图 2.6 拉伸 12. 构造齿轮孔(1) 将视图调整为前视图，选取拉伸

5、1 的外表面，单击 打开草图 2。(2) 单击 ，绘制一个以原点为圆心，直径为 20mm 的圆。(3) 单击 ，绘制一条通过圆心的垂直中心线。(4) 单击 ，在圆的上方绘制一条水平直线；利用智能尺寸工具将该直线的长度设为 4mm，该直线至圆心的距离设为12mm；选取直线的两个端点及垂直中心线，添加几何关系使两端点对称于中心线。(5) 通过该直线的两个端点绘制两条直线与 20 的上端圆弧相连，单击图标 ，如图 2.7 所示裁掉多余的圆弧，绘制好轴孔轮廓线。图 2.7 轴孔轮廓草图(6) 单击图标 ，将切除终止条件设为【完全贯穿】，单击 生成贯穿于齿轮实体的轴心孔。3. 对轴心孔倒角(1) 选取齿

6、轮两侧轴心孔的轮廓线。(2) 单击【倒角】图标 ，将倒角尺寸设为 1mm，单击 生成倒角 1。4. 对轮齿外沿倒角(1) 设计树中选取【右视】基准面，将视图调整为正视于该基准面。(2) 单击 打开草图 3。(3) 如图 2.8 所示，利用直线工具在轮齿投影的左上角绘制一个边长 1mm 的直角三角形；通过添加几何关系使三角形的两边分别与轮齿在右视基准面上的投影线共线。(4) 单击 ，通过坐标原点绘制一条垂直中心线。(5) 按住 Ctrl 键，选取所绘三角形和垂直中心线，单击【镜像】图标 ，在轮齿投影的右上角生成该三角形的镜像。图 2.8 绘制三角形(6) 通过坐标原点绘制一条水平中心线，按住 C

7、trl 键，选取两个三角形和水平中心线，单击【旋转切除】图标 ，以水平中心线为轴，旋转 360切除两个三角形所扫过的实体，单击 ，直齿轮模型构建完毕(如图 2.26 所示) ，单击 保存文件。 编辑：国抒云版权所有 民众工作室.制作斜齿轮的建模实例说明 创建如图 2.1 所示的斜齿轮零件模型。图 2.1 斜齿轮模型分 析图 2.1 所示为要建立的斜齿轮模型，该齿轮的模数齿数均与“直齿轮的建模”中的直齿轮相同，轴心孔的尺寸形状以及倒角的形式也都一样。所不同的是斜齿轮两端的齿廓有10角的扭转偏差。因此在绘制好齿轮轮廓草图后不能采用拉伸凸台特征来构建齿轮实体，而是要在另一基准面上创建旋转 10后的齿

8、廓草图，然后利用放样特征建立三维实体。其他的实体建模过程与“直齿轮的建模”过程基本相同。学习目标掌握利用转换实体引用及放样特征构建斜齿轮三维实体模型的方法。求解步骤1. 创建齿廓草图(1) 单击 建立新的文件。(2) 在设计树中选取【前视】基准面，单击 开始绘制草图 1。(3) 参照“直齿轮的建模”中的绘图过程，绘制如图 2.5 所示的齿轮轮廓。图 2.5 轮齿轮廓草图(4) 选取前视基准面，单击【参考几何体】图标 ，在下拉菜单中选择【基准面】，在基准面属性管理器中将距离设定为 20mm，单击 生成一个距前视基准面 20mm 的平行基准面 1。(5) 选取新建的基准面，单击 打开草图 2；在设

9、计树中选取 【草图 1】，单击绘图工具栏中的【转换实体引用】图标 ，则草图 1 中的齿轮轮廓线被引用到草图 2 中。(6) 选取草图 2 中齿轮轮廓线，单击【移动或复制实体 】图标 ，在移动或复制属性管理器中选取【旋转】，将基准点设为分度圆的圆心，将旋转角度设为 10，单击 ，将原轮廓线以分度圆心为基准点顺时针旋转了 10(如图 2.2 所示) 。图 2.2 草图 22. 放样生成斜齿轮模型(1) 退出草图绘制，按住 Ctrl 键，分别单击设计树中的草图 1 和草图 2。(2) 单击特征工具栏中的【放样凸台/基体】图标 ，在放样属性管理器中可以看到草图1 与草图 2 被选定为要放样的两个轮廓，

10、单击 ，生成斜齿轮轮齿模型(如图 2.3 所示) 。图 2.3 斜齿轮轮齿模型3. 构建轮齿倒角(1) 在设计树中选取【右视】基准面，单击【正视于】图标调整视图。(2) 单击 打开草图 3。(3) 通过坐标原点绘制一条水平中心线。(4) 如图 2.4 所示，在齿轮左上角绘制一个边长为 1 的等腰直角三角形，添加几何关系使直角三角形垂直边与齿轮左侧垂直轮廓线共线；利用智能尺寸工具将三角形水平边与水平中心线间的距离标注为 30mm。(5) 单击 绘制一条垂直中心线，添加几何关系使该中心线对称于齿轮左右两侧垂直轮廓线。(6) 按住 Ctrl 键，分别选取直角三角形与垂直中心线，单击 ，在齿轮轮廓的右上角生成三角形实体的镜像。(7) 选取两三角形及水平中心线，单击【旋转切除】图标 ，构建轮齿倒角( 如图 2.5 所示)。图 2.4 绘制三角形 图 2.5 生成轮齿倒角4. 构建轴心孔按照上一节所述直齿轮轴心孔的构建步骤，生成轴心孔及其端部倒角，最终完成斜齿轮模型的构建。 编辑：国抒云