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本帖最后由 楊善梅 于 2016-1-15 20:41 編輯
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* m- m. s: U( O& l) m6 r4 K @+ K& P 翻開《CATIA�,。郑担遥保返湫蜋C(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》P68,“表3-3 創(chuàng)建斜齒輪的參數(shù)和公式”
3 Y" g& ?( l7 ` 名稱 值(或公式) 類型 說明
3 |' E$ M! v% h: I& W6 y mn 5 長度 法面模數(shù)
0 Z. ?. |; V9 M. X z 25 整數(shù) 齒 數(shù)4 O+ K& X3 T$ L
an(alpha) 20 角 度 壓 力 角
8 n0 C) R* @ n# e( I* ~' ^8 b6 l$ A beta 16 角 度 螺 旋 角
8 T% b# k3 i7 U) q; M hax 1 實(shí) 數(shù) 齒頂系數(shù)4 P0 M2 I( B/ R
cx 0.25 實(shí) 數(shù) 齒系系數(shù)
$ n; a8 V! A3 O! j5 q& ]! Y b 50 長 度 齒輪寬度 F2 B1 h% ]$ ]2 O
x 0 實(shí) 數(shù) 變位系數(shù)! ~2 O' V9 {2 r. m
ha (hax+x)*mn 長 度 齒 頂 高
. {6 [7 l" V9 n$ F @# H# n hf (hax+cx-x)*mn 長 度 齒 根 高8 i7 W% D: M8 G
d mn*z 長 度 分度圓直徑
' b2 X' K4 t3 x5 E0 d. E3 F da d+2*ha 長 度 齒頂圓直徑9 t; M' O( z( k
db d*cos(alpha) 長 度 基圓直徑
) q/ @; a |& `1 T, \& @2 I df d-2*hf 長 度 齒根圓直徑
8 c( Z' j) C7 V2 E) P: j" R pf 0.38*mn 長 度 齒根圓角半徑2 l8 C) U( J$ ~7 K! f: o( g
, G) V7 h: e9 m% m! u
其中從“d mn*z 長 度 分度圓直徑”這一行開始,,一直到“df d-2*hf 長 度 齒根圓直徑”這里都是錯(cuò)誤的,。斜齒圓柱齒輪,在計(jì)算模數(shù),壓力角,,齒頂高系數(shù),,齒系系數(shù),都得要按照端面參數(shù)去計(jì)算,,乍一看,,表上還少了一些參數(shù),哈哈,,倘若此例是直齒圓柱齒輪的話,,看起來還能過得去。如果按斜齒圓柱齒輪的計(jì)算公式去計(jì)算則是牛頭對不上馬嘴,,無法做出正確的齒輪模型來,,操作起來簡直就是亂了方寸。
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6 Z F; D0 c; z. @- d5 @: i2 K3 o. @% u P" Z* H {; P1 q& X
于是我便按照斜齒變位齒輪的計(jì)算公式逐個(gè)排列成一張新的公式表如下:' e: h1 W# R- r2 c
) F5 d( ?8 [' J9 f 名稱 值(或公式) 類型 說明; x X& l+ f* c9 m2 d, e
) r. I9 C8 T0 }- ~; Y- b+ o mn 5 長度 法面模數(shù)& L3 _5 V, o p5 D* K/ F; S# t
z 25 整數(shù) 齒 數(shù)0 \3 q+ y# {0 |/ X& l
an(alpha) 20 角 度 壓 力 角
. Q$ z/ B" j$ c L, P8 d beta 16 角 度 螺 旋 角" ~& ~$ H5 I6 {# H2 w
mt mn/cos(beta) 長 度 端面模數(shù)
7 e/ i5 S0 J/ @% b3 z* r at atan(tan(an)/cos(beta)) 角 度 端面壓力角: E/ u' L- X2 W; d4 d
hax 1 實(shí) 數(shù) 齒頂系數(shù)$ J7 q: M1 }% V: I/ z
cx 0.25 實(shí) 數(shù) 齒系系數(shù)# `# w r9 v2 O3 [
b 50 長 度 齒輪寬度
1 s& k) r; Z6 H8 L( [ x 0 實(shí) 數(shù) 變位系數(shù)
/ L, N% p2 ~8 l ha �,。╤ax+x)*mn 長 度 齒 頂 高
# o+ V8 b$ v; Q1 Z) u7 B/ y. } hf (hax+cx-x)*mn 長 度 齒 根 高
. |2 {: y& @. c, x3 q+ J' p d mt*z 長 度 分度圓直徑
( {; F5 v, o* w2 _# B da d+2*ha 長 度 齒頂圓直徑
! }* e" v4 L+ c; W! f db d*cos(beta) 長 度 基圓直徑+ t0 F( I4 y1 ]
df d-2*hf 長 度 齒根圓直徑! z7 U7 c7 j# i1 b6 I B
pf 0.38*mn 長 度 齒根圓角半徑8 e- `* @. P7 X
Q PI*d/tan(beta) 長 度 螺旋導(dǎo)程
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按照原書上介紹的操作方法,,先行啟動(dòng)CATIA V5R20軟件,64位,。因?yàn)槭诌叺碾娔X操作系統(tǒng)是WIN7 64位,,而本書所介紹的CATIA的版本則是CATIA V5R17,還是二零零八年之前流行的版本,,在WINDOWS XP系統(tǒng)下運(yùn)行,,32位軟件。如今隨著網(wǎng)速的不斷提升與個(gè)人電腦的存儲(chǔ)容量加大,,電腦早已用上了WIN7操作系統(tǒng),,硬件配置比之前提升了很多很多。哈哈,,因此之前一直沿用的一些經(jīng)典版本的第三方應(yīng)用軟件,,如我在二零零七年之前就已經(jīng)再熟悉不過了。
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6 [/ X1 v- S- ?" V CATIA V5R17,,并且一直伴隨著我從慈溪一路來到溫州,,直到二零一三年十月一號(hào),我的那臺(tái)Q8300電腦主機(jī)被換掉之時(shí),,這一版本的軟件也就隨之被淘汰,。
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5 E- S7 F( Q8 G0 j7 I 其實(shí)CATIA V5R17與CATIA V5R20,操作方法還是大至相同的,,只不過在原先V5R17版本的基礎(chǔ)上新增了一些新功能,,響應(yīng)速度也比之前老版本的相對快一些罷了。/ K% Z* N F, o$ ]
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* L- c$ }0 h4 g) s2 g: q 啟動(dòng)CATIA V5R20,,在主菜單中單擊“開始”——“形狀”——“創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)”,,進(jìn)入創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)工作臺(tái)。新建一個(gè)文件名為“25 gear”(我是按照系統(tǒng)默認(rèn)的方式新建文件名)的零部件。在主菜單中,,單擊“工具”——“選項(xiàng)”按照此書介紹的操作方法對系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置,,使得模型樹中能夠顯示參數(shù)和關(guān)系,最后將重新整理好的齒輪參數(shù)逐一輸入到“公式”圖標(biāo)“f(x)”中,得到如下的圖,。; r1 y- y! W5 G* m& o
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接下來是創(chuàng)建齒輪的分度圓,,齒頂圓,齒根圓,,基圓,。單擊“草繪”圖標(biāo),,并選擇“x,,y平面”作為草繪的基準(zhǔn)平面,,以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心,繪制一個(gè)直徑為任意大小的圓,,標(biāo)注尺寸,。. h, J; i4 d/ D. f! Q' x
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0 w6 V3 o5 W2 S& D. l- A* p$ {8 ^ 鼠標(biāo)右擊圓的尺寸,彈出右鍵菜單,,選中“半徑,,1對象”——“定義….”——“編輯公式”。
' L0 R: ?6 a9 _6 |/ W繪制分度圓:
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6 Q/ Q1 p3 R" U 繪制完了之后,,退出草繪工作臺(tái),。接著使用同樣的方法去繪制齒頂圓,齒根圓,,基圓,。) P) r* z* @! R! T
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創(chuàng)建漸開線齒形,單擊“規(guī)則”圖標(biāo)fog,在彈出的對話窗口中輸入“x”點(diǎn)擊“確定”,,進(jìn)入“規(guī)則編輯器”(定義“xx”為長度,,“t”為實(shí)數(shù),。因?yàn)榍懊孑斎肓俗兿禂?shù)x,,因此在這里只能輸入xx,否則系統(tǒng)不能正確區(qū)分而報(bào)錯(cuò))在編輯區(qū)鍵入漸開線函數(shù)的xx方程:9 _1 N) a* @$ [
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xx=db/2*cos(PI*t*1rad)+db/2*sint*PI*1rad)*t*PI,,點(diǎn)確定,。然后以同樣的方法去定義y,并鍵入y=db/2*sin(t*PI*1rad)-db/2*cos(t*PI*1rad)*t*PI,,里面的參數(shù)最好是鍵入?yún)?shù)下拉菜單“詞典”中已有的數(shù)據(jù),,如果人為手動(dòng)輸入相關(guān)字符的話,則系統(tǒng)很容易出現(xiàn)報(bào)錯(cuò),,造成輸入失敗,。本書提供的X,Y兩個(gè)方程式,似乎有點(diǎn)不正確,輸入到系統(tǒng)中會(huì)直接報(bào)錯(cuò),,而且里面還缺少弧度單位,,輸入系統(tǒng)之后,fog在模型樹上不能正確顯示,。按照上面的式子輸入則fog能在模型樹中正常顯示,,完成之后如下圖:
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在建立好的漸開線方程“xx,與y上描點(diǎn),將t設(shè)置為,,0,,0.02,0.04,,0.06,,0.08,0.1,,0.12,,0.14,0.16,,0.18,,0.2,0.22,,0.24,,0.26,得出相應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)(H,V),。點(diǎn)擊“x,,y平面”,——點(diǎn)圖標(biāo),,彈出“點(diǎn)定義”對話窗口,。設(shè)置成在平面上,選定x,,y平面,,1:右擊H,彈出右鍵菜單,,選定編輯公式,,彈出“公式編輯器”,雙擊模型樹當(dāng)中的“fog xx”,,選中“公式編輯器”下拉菜單詞典中的“法則曲線”,,選中右邊的“-Evaluate()”,在“()”中填上“0”。點(diǎn)確定——確定,,返回“點(diǎn)定義”窗口,。重復(fù)上面的方法定義V,,然后是確定——確定,直至退出“點(diǎn)定義窗口”,。后邊以同樣的方法去分別定義0.02,,0.04,0.06,,……0.26等所有數(shù)據(jù),得到如下的圖,。
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( ]' V( ~% F5 |* B" w# ~5 U
/ _- X1 r! B {0 W# f 在創(chuàng)成式設(shè)計(jì)工作臺(tái)的環(huán)境下,啟用樣條曲線命令描出漸開線,。
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. i0 }- K2 A+ ^& H5 a8 `3 }' |; t+ z5 g
' y& _( r+ O& g 經(jīng)過一系列的操作之后得到了齒輪輪齒一側(cè)的形狀,。" L) T1 o/ }" f# g9 A2 S
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齒輪的輪寬設(shè)定為b+5,以便于后邊進(jìn)行齒輪的端面填充裁切,兩邊各自切去2.5,。內(nèi)孔為70mm,,14mm的單鍵槽,最終得到了齒輪的三維實(shí)體圖,。呵呵,,隨意修改公式里的任意一個(gè)數(shù)據(jù),齒輪的模型均會(huì)發(fā)生一定的變化,,隨著參數(shù)的改變而同步改變,,響應(yīng)速度還是很快的哦。
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