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附《CATIA V5R17典型機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》中經(jīng)更正過的齒輪實(shí)例

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發(fā)表于 2016-1-15 08:34:17 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
本帖最后由 楊善梅 于 2016-1-15 20:41 編輯
7 l5 T- P) N  X& H& Q4 Q, x/ P
* 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。

7 d8 X/ |  H& C; G  y* g
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
$ j: _, R- Q4 _4 U3 E- j9 {) c& k) z' l% z
  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。

2 W' H9 c% c* g6 Z" d# C' e
  r  b: c6 H0 q% H' [
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,。
6 i6 W  @% J; o8 f. `+ \- v
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$ ]

& o0 f' u2 h$ f
* 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
& w  L5 M! }- U8 l# E* q, R
) c" _, ^% B/ {( Q1 W$ }5 @6 \
( A. C4 m/ w. Y7 i! W% P: Q
  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

' N  w( U( b. X1 t# X) x! p
$ q  g: B& \6 p- i# @& x& d
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:

7 d# q  O$ C+ S/ `' [2 @6 n1 b1 \* w7 `

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

5 D5 w/ d) n/ P) f3 x( `) t* L/ k+ [" j7 w. F8 Y; Q6 q
$ Y6 L: \- r( Y9 ^
  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* @$ [
& y. Y+ Z3 \; ?* ~) l- W
  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:
! k; @3 F# f, A5 n0 \) D+ I
2 g8 l8 D. @, M: k
$ p( A9 ?1 w; I. J$ @5 l  ], ~  m
4 R9 y7 C" L: j) r3 U
  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,。
# Y4 K% I/ A( v5 c5 [0 j- t
3 U( H& ^$ Y, [4 d* ?6 g0 f" ?  c
( ]' 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,。
. L/ {$ E# b" [

. 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
! l. H1 i6 O* c, f+ [4 ?9 H9 B

+ b' `( o3 q3 I) ?+ y- K( [5 q ( v7 l! h& a$ J4 T0 p
  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。
, q1 Q. e$ w: s6 J- f9 y

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2#
發(fā)表于 2016-1-15 08:37:43 | 只看該作者
謝謝大俠指導(dǎo)
3#
 樓主| 發(fā)表于 2016-1-15 08:43:33 | 只看該作者
陽陽11 發(fā)表于 2016-1-15 08:37 , I2 O; m8 h' h2 B4 |$ s
謝謝大俠指導(dǎo)

4 Q: V6 z" L+ K- Z大俠,不用客氣哦,!0 q& X& I% m4 C1 ^3 n

評分

參與人數(shù) 1威望 +1 收起 理由
劉嵩 + 1 熱心助人,,專業(yè)精湛!

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4#
 樓主| 發(fā)表于 2016-1-15 08:52:07 | 只看該作者

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5#
發(fā)表于 2016-1-15 13:05:43 | 只看該作者
支持�,。。,。,�,!
% c7 D+ x" F& f4 Y/ x: c# {  P
6#
 樓主| 發(fā)表于 2016-1-15 13:25:45 | 只看該作者
feibiaoshebei 發(fā)表于 2016-1-15 13:05 $ `4 @& `- p9 u! v2 b% ~
支持�,。。,。,�,!
0 \% X& l4 {% z& M( }5 ]
謝謝大俠的關(guān)注!
& w8 J' E/ U0 L; w
7#
 樓主| 發(fā)表于 2016-1-15 13:44:54 | 只看該作者
  現(xiàn)在好多CATIA教程上,,有的只是簡單的介紹一點(diǎn)點(diǎn)有關(guān)參數(shù)化建模的實(shí)例,,而且知識(shí)點(diǎn)也參差不齊,三天之前我去溫州書城找尋了一翻,,始終沒有能找到,。暈啊,如今書店里賣的都是一些入門級教程,,高級教程也只能在網(wǎng)上尋找了,。
8#
 樓主| 發(fā)表于 2016-1-16 14:21:34 | 只看該作者
本帖最后由 楊善梅 于 2016-1-16 16:04 編輯 " r$ i% G! ~  L7 m& X9 z/ ?

2 U/ N9 e6 O* C3 K6 r+ O, p經(jīng)過倒圓角,倒斜角等處理之后的齒輪實(shí)體,。

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9#
 樓主| 發(fā)表于 2016-1-16 14:25:31 | 只看該作者
本帖最后由 楊善梅 于 2016-1-16 14:40 編輯 8 @+ ~+ K, N9 K& u# p, W
3 X1 [% D; r) E, u* t! G
  創(chuàng)成式設(shè)計(jì)工作臺(tái)——零件設(shè)計(jì)工作臺(tái),,進(jìn)入“插入”——基于曲面的特征——封閉曲面,,即可轉(zhuǎn)換成實(shí)體。也可以在創(chuàng)成式設(shè)計(jì)工作臺(tái)中的接合命令轉(zhuǎn)換成實(shí)體,。
10#
 樓主| 發(fā)表于 2016-1-16 14:32:12 | 只看該作者
本帖最后由 楊善梅 于 2016-1-16 14:40 編輯 5 o; r# R  c9 V. r# {5 j
) K  l; \9 S+ i2 t5 A) b4 P1 Y
經(jīng)過進(jìn)一步的處理,,齒輪實(shí)體已經(jīng)順利完工了!

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