基于CATIA斜齒輪進(jìn)行參數(shù)化建模
前言
首先要感謝B站UP主“刻苦努力的大白”原視頻思路,原視頻指引:BV1cG4y1t7Bh。
本視頻斜齒輪參數(shù)化建模的思路是完全參照“刻苦努力的大白”的斜齒輪建模視頻,思路模仿已經(jīng)征得本人同意。
大白同學(xué)的原視頻因?yàn)闆]有詳細(xì)地步驟介紹,CATIA基礎(chǔ)比較差的同學(xué),可能理解這個(gè)思路的過程會(huì)比較困難,我來補(bǔ)充建模過程的思路講解,同時(shí)輸出一份建模文案。
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建模思路獲取
一個(gè)完整的斜齒輪放在面前,讓我們?cè)贑ATIA把它建模出來,有一個(gè)完整的建模思路很重要。斜齒輪的建模就要一個(gè)逐步分析拆解的過程,一步一步倒推形成建模思路,才能在最開始的時(shí)候,知道我們要去準(zhǔn)備和計(jì)算哪些參數(shù)。

1、分離出單個(gè)齒
首先斜齒輪有一個(gè)共同的特征元素,就是每一個(gè)齒的齒廓都是一樣。如果我們像切蛋糕一樣,用一把刀在一個(gè)齒的齒廓線的兩個(gè)端點(diǎn)(齒槽最深的一點(diǎn))給它切開,一直切到整個(gè)齒輪的圓心。


那么是不是就可以得到一個(gè)單體,即有一個(gè)齒的棱柱。使用過CATIA圓形陣列命令的同學(xué)應(yīng)該都知道,再確定單體的個(gè)數(shù)(也就是齒數(shù)),通過完整徑向命令就可以形成一個(gè)完整的斜齒輪。
2、單個(gè)齒聯(lián)想到二維圖形
構(gòu)建單個(gè)齒需要有這個(gè)齒對(duì)應(yīng)的二維圖形。因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)斜齒輪的單齒斜度,齒廓必須是傾斜的逐層疊加,就要用到掃掠命令,引導(dǎo)曲線使用螺旋曲線。


3、畫出單個(gè)齒的二維圖形
分析二維圖形可以看出,兩條和圓心的連線不是難點(diǎn)。關(guān)鍵是要畫出齒廓,那就需要的了解齒廓的漸開線方程,通過給方程的X和Y賦值,結(jié)合創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)的樣條線命令,獲得漸開線的軌跡。具體漸開線方程的理解不贅述,大家可以到中國大學(xué)mooc上學(xué)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》,了解到漸開線方程的推導(dǎo)過程。
僅僅只有齒輪的漸開線是不夠的,齒輪形狀同樣需要齒頂圓和齒根圓完善剩余輪廓,最后通過創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)中的分割和接合完成單個(gè)齒的二維圖形。


4、二維圖形如何準(zhǔn)確地畫出
想要畫出這些二維圖形,就需要完整的斜齒輪相應(yīng)的參數(shù)。
①?? 完整的斜齒輪基礎(chǔ)參數(shù)
齒數(shù)、螺旋角、法面模數(shù)mn、端面模數(shù)mt、法面壓力角αn、端面壓力角αt、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)。
②?? 計(jì)算相應(yīng)圖形尺寸參數(shù)及公式
分度圓半徑、齒頂圓半徑、齒根圓半徑、基圓半徑、螺距計(jì)算公式、齒厚、齒根處圓角半徑、一個(gè)齒對(duì)應(yīng)的圓心角