1、- 1 -第七部分：齿轮-渐开线圆柱直齿轮圆柱直齿轮的建模（模数 m=4,齿数 z=18,齿宽 b=45, 压力角 =20）A使用 NX 创建模型。自 NX 7.5 始，NX 附带了 GC 工具包： 从而使复杂的齿轮建模变得轻而易举，但是这样以来对齿轮的具体理解就忽略了。所以，这里采用两种方法建模。a.使用 GC 工具包的齿轮建模工具。1) 点第一个图标 Cylinder Gear（圆柱齿轮）2) 输入齿轮的基本参数3）完成基本的见面后，对齿轮简单修改即可。结果如图：- 2 -4）使用 NX 制图模块，可以自动生成齿轮的参数表。b.另一种方法，即最基本的参数方法。这种做法可以很清楚的表现齿轮的
2、各个参数。1)将齿轮的参数输入到 NX 的表达式中- 3 -2）在草图中作 4 个圆并用直径 da,d,db,df 分别约束。3）用规律曲线画渐开线。结果如下：这里使用的是 NX8.0 版本，较之前的“规律曲线”对话框更为简捷，点一次即可画出来。4）创建另一条渐开线。先在草图中将渐开线投影，然后将渐开线与分度圆的交点与圆心点连接作一条直线。使用“移动对象”命令将刚连接的直线逆时针旋转（90/z）作为镜像直线。使用“变换”命令将旋转后的直线作为镜像直线，镜像渐开线。结果如下：- 4 -注意过滤器的选择镜像后的渐开线齿顶圆分度圆基圆齿根圆旋转后的直线(镜像中心线)5）将草图进行修改，其结果如下：齿
3、顶圆渐开线齿廓与渐开线相切的直线（从渐开线一端点作一直线并穿过齿根圆，先将渐开线固定再约束直线使其与渐开线相切）直线与齿根圆的圆角半径，一般齿顶高系数 hax1 时，此半径 r=0.38*m,即 r=0.38*4=1.52齿根圆 6）将齿顶圆拉伸 b 的深度，然后将上步作出的轮廓拉伸贯通，最后进行细节修改即可。- 5 -B.使用 Pro/e 创建齿轮。思路和 NX 是一样的，只是软件的操作有点不同。1） 作出齿顶圆 da=80 的草图并拉伸 b 成圆柱体。2） 使用“基准曲线”-“从方程”工具作出渐开线，再在草图中作出轮廓。可以看到，这里的方程与 NX 的有点不同：NX 中有 rad 的运算而
4、 proe 没有，proe 采用的弧度运算，NX 采用的度的运算。当然，NX 也可以用弧度的运算，但是 proe“不认识”度运算符号：rad（1 弧度=360/2=180/，1=/180，在 proe 和 SloidWorks 中 用 pi来表示，而在 NX 中 用 pi()来表示。 ） 再说明一次;NX 中 a 表示度，proe 中 theta 是弧度，a 个度就是a，而 theta 个弧度则是 theta*/180弧线长=半径*半径所对应的弧度rad(a)意为：把大小为 a 度的角转算成同样大小的弧- 6 -度。渐开线与渐开线相切的线段齿顶圆分度圆齿根圆穿过圆心和渐开线与分度圆交点的中心线
5、旋转后的中心线镜像后的渐开线和与渐开线相切的线段3）最后做出的结果如图：- 7 -3） 说明：a. 为了工作效率，除了渐开线是用方程表达的，其他的参数则是在做之前就已经算出来的。用到时直接输入即可。如：分度圆直径 d=m*z=4*18=72,齿顶圆直径 da=d+2*ha=72+2*4=80,齿根圆直径 df=d-2*hf=72-2*5=62，镜像中心线的旋转角度 90/z=90/18=5，齿宽 b=45.。b. 齿根处的倒角 r=1.52 是先建模，再用实体倒角工具做出来的。c. Pro/e 的实体不用求和，在草图中镜像中心线不能用直线代替，必须使用中心线工具画出。C.使用 SolidWor
6、ks 创建齿轮。SolidWorks 大体的方法也是两种，一种就是插件 Camnetics 或者 Toolbox 另一种就是用数学方程画出渐开线的方法。a 先看第一种方法使用自带的插件：工具箱 来创建齿轮。Toolbox 中的设计库里的国标（GB）中没有齿轮的模型，因而采用美国米制（Ansi Metric） ，如图：- 8 -模数 齿数右击生成零件齿宽轴孔直径做出齿轮后做简单的修改，结果如下：- 9 -b.另一种方法，使用渐开线来创建齿轮从 SolidWorks2010 开始，SolidWorks 草图界面中的“样条曲线”添加了“方程式驱动的曲线” 。1）画出齿根圆，并拉伸成实体2）使用草图中“样条曲线”“方程式驱动的曲线”绘制渐开线。其中，基圆半径 rb=33.829=（m*z*cos20）/2=（4*18*cos20）/2- 10 -3）绘制其他辅助曲线。齿顶圆修剪后的渐开线分度圆穿过圆心和渐开线与分度圆交点的直线旋转后的直线与渐开线相切的线段镜像后的渐开线和与渐开线相切的线段齿根圆4）经过简单的修改，最后的结果如下：5）关于 SolidWorks 与 Proe、NX 渐开线绘制的比较：同样的方程在不同软件中表达的不一样。例如：Pro/e 的方程画出的渐开线如下：
