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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 附《CATIA V5R17典型機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》中經(jīng)更正過的齒輪實(shí)例 [打印本頁(yè)]
作者: 楊善梅    時(shí)間: 2016-1-15 08:34
標(biāo)題: 附《CATIA V5R17典型機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》中經(jīng)更正過的齒輪實(shí)例
本帖最后由 楊善梅 于 2016-1-15 20:41 編輯 , C' S) g, [- e" \2 s' N4 q9 k1 z

5 h8 x- `- ?& J7 ^' @' C　　翻開《ＣＡＴＩＡ　Ｖ５Ｒ１７典型機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》Ｐ６８，“表３－３　創(chuàng)建斜齒輪的參數(shù)和公式”' @( u4 f5 a4 V" I2 Z
　　　　名稱　　　值（或公式）　　　　  類型　　　　　說(shuō)明
% a3 B2 [8 z: z8 D; A　　　　mn　　  　　  5           　　　　　 長(zhǎng)度     　　   法面模數(shù)1 |" }& B' B; \. |" [6 r& {4 T
　　　　　z         　　　25         　　　　   整數(shù)       　　　 齒 數(shù)
1 l' I& ^! z/ W+ L" Z. U7 F& y　　　　an(alpha)      20          　　　　   角 度     　　     壓 力 角" Y* ~6 x+ ^7 h. r+ v4 z
　　　　beta          　　16       　　　　     角 度    　         螺 旋 角( x" f' R) m: m  j' \' m& N2 u
　　　　hax          　　　 1        　　 　　  實(shí) 數(shù)    　        齒頂系數(shù)* w$ u, L- v, t! p0 x, g2 X
　　　　　cx         　　 0.25       　　　     實(shí) 數(shù)    　         齒系系數(shù)
3 n8 g' ?, a. a- I: l　　　　　b        　　　 50         　　　　  長(zhǎng) 度      　       齒輪寬度7 g7 d7 y. b# l2 y: w+ Z( s! R
　　　　　x        　　　  0         　　 　　  實(shí)  數(shù)     　       變位系數(shù); N: J3 v3 Y. b1 {4 T. _6 V1 q
　　　　　ha   （hax+x）*mn     　　    長(zhǎng) 度     　　      齒 頂 高
) X9 t: B/ m7 V. b: P　　　　　hf    (hax+cx-x)*mn     　　  長(zhǎng) 度     　         齒 根 高+ z9 U  @" H. e
　　　　　d     　 mn*z           　　　　　長(zhǎng) 度                分度圓直徑
5 g/ A5 N/ U* `/ q9 A; C# ~) F% l8 E　　　　　da      d+2*ha      　　　　  　長(zhǎng) 度                齒頂圓直徑
( @7 _! m0 d: F  ?　　　　　db     d*cos(alpha)     　　　  長(zhǎng) 度       　       基圓直徑
8 b5 w. [. w2 z/ D! }: @/ m　　　　　df    　　 d-2*hf          　　 　 長(zhǎng) 度     　        齒根圓直徑3 n3 H' K, ^0 T5 O: T) G/ r# ]
　　　　　pf    　 0.38*mn         　　　   長(zhǎng)  度    　        齒根圓角半徑
6 v9 u; j! Z6 ?1 l2 d' T3 q; C- k. b  t
　　其中從“d      mn*z           長(zhǎng) 度      分度圓直徑”這一行開始，一直到“df     d-2*hf           長(zhǎng) 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(lái)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(duì)不上馬嘴，無(wú)法做出正確的齒輪模型來(lái)，操作起來(lái)簡(jiǎn)直就是亂了方寸。( ?6 K1 S; {0 ?* |' O" P& J7 E; Q
- f) g/ c) b9 ?) g
% u4 g% x& k% i8 \1 P+ C
　　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：
7 T: a: Z. `6 m) G- ^( w* S- M1 K# j  L. X2 d' I& R8 o
　　　名稱　　　值（或公式）　　　　　　      類型　　　　　　說(shuō)明5 i9 s; z7 l; g  r. x6 G5 u# ~

/ _0 h9 ~0 r. Y2 l6 Z# a! Z5 [　　　　mn　　   　　 5             　　　　　      長(zhǎng)度       　　　  法面模數(shù)4 j+ A/ ^. z. R) V
　　　　　z        　　　25            　　　　　     整數(shù)       　 　　   齒 數(shù)( B8 z1 [' Q+ Z, n8 q  N
　　　　an(alpha)      20           　　　　　      角 度      　　　   壓 力 角, |0 n% W9 q3 K, s2 `
　　　　beta          　　16         　　　　　　   角 度    　  　　   螺 旋 角
! {3 e3 I7 O+ ]) p, [# _+ P　　　　mt      mn/cos(beta)      　　　　　   長(zhǎng) 度    　　　     端面模數(shù)
- [- Q$ f/ _& C4 \3 \　　　　at    atan(tan(an)/cos(beta))   　    角 度    　　　    端面壓力角$ H5 Y  Z( Y" n4 @; A
　　　　hax          　　　 1        　　　 　　　 實(shí) 數(shù)     　　       齒頂系數(shù)
0 ~# \& k5 f0 g. f* T- W: J9 c3 y　　　　cx          　　0.25       　　　　 　　　實(shí) 數(shù)     　　        齒系系數(shù)
& N: W1 v+ f8 m: \; I　　　　b         　　　50         　　　　　　　  長(zhǎng) 度      　          齒輪寬度) G# v0 F; ?% P' w1 Z: a; E7 K% S
　　　　x         　　　 0         　　　　　　　　實(shí)  數(shù)      　　     變位系數(shù)
% {0 \) ~2 I5 e" ?; L; i& `4 H) ~- [8 k　　　　ha   　（hax+x）*mn    　　　　　  長(zhǎng) 度      　　       齒 頂 高
5 l: _, _+ s& ~　　　　hf   　 (hax+cx-x)*mn    　　　　　長(zhǎng) 度       　　      齒 根 高; i! f# b$ B' e
　　　　d      　　　mt*z          　　　　　　　長(zhǎng) 度       　       分度圓直徑. c7 k- }$ a& i
　　　　da     　　 d+2*ha        　　　　　　 長(zhǎng) 度      　        齒頂圓直徑
5 d, t4 F6 x2 a" l9 T. s　　　　db     　d*cos(beta)     　　　　　　 長(zhǎng) 度      　　       基圓直徑0 R* x6 G5 Y6 E4 I& h: L3 Q
　　　　df    　　 d-2*hf           　　　　　　  長(zhǎng) 度     　　       齒根圓直徑9 ]6 K. s/ S2 w$ X% z
　　　　pf     　　　0.38*mn        　　　　　 長(zhǎng)  度   　　        齒根圓角半徑4 e% a& v. v7 D# N1 E7 O$ K
　　　　Q    　　PI*d/tan(beta)      　　　　長(zhǎng) 度      　　        螺旋導(dǎo)程) Y3 I$ ?! P0 ^" j4 @

/ E: H" x9 b# n8 B! y4 _2 m9 s　　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。1 P6 Y3 H) A; a

1 `2 l4 o6 k6 F- }5 J
& {9 o2 j: v2 F& V6 D　　CATIA  V5R17，并且一直伴隨著我從慈溪一路來(lái)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。
! E' W& r) B+ F1 V& K1 X& r* E7 `. g+ {+ `8 L( c
　　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(duì)快一些罷了。3 P+ J+ @! a3 s$ _8 r  X/ _
# _0 X) Y  D7 D) k. b. L

7 F% v2 \1 g" W/ T; R' A0 P　　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(duì)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。
! p4 ~5 n0 c  C6 P[attach]376512[/attach]
9 m$ U, g, ]+ J7 s" n+ ~
, D  S% `# b. M: q. h# F8 R
' ^0 X+ R4 D1 f4 x! I, Y, {8 Z" i　　接下來(lái)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。" V4 ?8 a% U' K/ n$ t
( C  F  S* [0 |/ Z+ V
[attach]376513[/attach]
$ P$ v5 y' a, X% k0 h" Q/ e: J0 l1 F4 u/ w/ u, o/ @+ q5 a( }6 P. N
　　鼠標(biāo)右擊圓的尺寸，彈出右鍵菜單，選中“半徑，1對(duì)象”——“定義….”——“編輯公式”。
2 t+ d9 H5 \2 A! D) K8 x7 ]6 U  S! i. V, o繪制分度圓：
, P$ v, W; Y' N' w
* O- l! `! }, v. O+ a  \) D5 B  u- c  |[attach]376514[/attach][attach]376515[/attach]% f. @1 x' r3 i
　　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。3 K) }% q1 G! a( `+ N
/ m* Q- [) l/ X% s2 s6 O
[attach]376516[/attach]
8 |. I# `- I8 t% Z" C  H7 b
9 \0 u2 v. m: H3 m　　創(chuàng)建漸開線齒形，單擊“規(guī)則”圖標(biāo)fog,在彈出的對(duì)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(zhǎng)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：
( H3 ]: E6 j) `! a& y
3 `3 v! q# V4 z% x' \6 _% r& R　　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：
; X5 s/ f3 b+ X: A. M* ]& @9 f9 A7 i/ J
[attach]376517[/attach]
! R: l) y3 u) h! g5 }" ~: W+ d
; f+ h8 j- H0 n  b　　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(duì)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。
1 n/ b3 y3 U8 e9 M. k: h9 N$ ~
7 n: V4 v1 F- Q( V[attach]376518[/attach]
" J0 q, O% T3 w, i2 c1 j
: r5 {; |: U, m4 U　　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。0 _) S; e! [! F: a' o4 w
) T. a1 U6 Y/ @9 ~, N1 J4 c* v, c" N
[attach]376520[/attach]
9 ]  U0 K  R+ n  l" g0 _ , M, ~5 p8 w, k7 R( a: K
　　經(jīng)過一系列的操作之后得到了齒輪輪齒一側(cè)的形狀。
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6 x% M2 r7 [4 r. P[attach]376521[/attach]
: q) p7 w4 ^" i- O" K2 A0 R
# x2 E, y; h! A# z　　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。[attach]376523[/attach]0 T/ T: f( `' ~! X5 h, S
作者: 陽(yáng)陽(yáng)11    時(shí)間: 2016-1-15 08:37
謝謝大俠指導(dǎo)
作者: 楊善梅    時(shí)間: 2016-1-15 08:43
陽(yáng)陽(yáng)11 發(fā)表于 2016-1-15 08:37
: m' K8 T- d% v  ~; Q: [) ]謝謝大俠指導(dǎo)

2 Y3 _8 r& m$ |& M% u/ Y大俠，不用客氣哦！; p) ]/ d' H, r+ C5 K) g
作者: 楊善梅    時(shí)間: 2016-1-15 08:52
[attach]376524[/attach][attach]376525[/attach]
作者: feibiaoshebei    時(shí)間: 2016-1-15 13:05
支持！！！！！, P+ J6 |# _( s5 ]' Z/ X
作者: 楊善梅    時(shí)間: 2016-1-15 13:25
feibiaoshebei 發(fā)表于 2016-1-15 13:05
% E0 ?! |: l* \* j支持！！！！！

/ t) ^+ X. g0 ?  F7 ?  {謝謝大俠的關(guān)注！
5 Q4 c5 z- w4 h& U% D3 D
作者: 楊善梅    時(shí)間: 2016-1-15 13:44
　　現(xiàn)在好多ＣＡＴＩＡ教程上，有的只是簡(jiǎn)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(jí)教程，高級(jí)教程也只能在網(wǎng)上尋找了。
作者: 楊善梅    時(shí)間: 2016-1-16 14:21
本帖最后由 楊善梅 于 2016-1-16 16:04 編輯 4 H; _3 l3 U9 }0 @! {$ ]: e
. `# o- D; ]4 N; z  }) Q  l. {" Z
[attach]376663[/attach]經(jīng)過倒圓角，倒斜角等處理之后的齒輪實(shí)體。
作者: 楊善梅    時(shí)間: 2016-1-16 14:25
本帖最后由 楊善梅 于 2016-1-16 14:40 編輯
' U. I1 d3 F: r8 c* v( ]( L) S& d4 w: q6 G% D
　　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。
作者: 楊善梅    時(shí)間: 2016-1-16 14:32
本帖最后由 楊善梅 于 2016-1-16 14:40 編輯
* @$ }1 }2 }6 o* ]9 z" p# V! w5 O
5 F/ J6 f. P$ e, r" G. ?' @[attach]376665[/attach]經(jīng)過進(jìn)一步的處理，齒輪實(shí)體已經(jīng)順利完工了！
作者: 楊善梅    時(shí)間: 2016-1-16 18:03
本帖最后由 楊善梅 于 2016-1-16 18:30 編輯
% C, c. I0 r2 b% ?) a
2 v" ~3 E) f2 ?  O　　當(dāng)代中國(guó)出版的一些教程類的書，當(dāng)中有好多參與編寫書的人群當(dāng)中，大多數(shù)都沒有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從中可以看出有好多東西很有可能是編書人憑空想出來(lái)的，也就是加了一些杜撰的成份，因此書中介紹的個(gè)別實(shí)例包括書配光盤的視頻教程中所說(shuō)一些操作方法，在現(xiàn)場(chǎng)上機(jī)操作上則是無(wú)法對(duì)兌現(xiàn)的，呵呵，這樣的事我可遇到了不少呢，如當(dāng)年出版的一本ＳＷ２００８機(jī)械設(shè)計(jì)類的書，就曾有一個(gè)斜齒輪三維造形的實(shí)例，書中介紹的方法是借用ＣＡＸＡ電子圖板的齒輪模塊生成齒輪的漸開線齒形，并保存成ＤＷＧ格式的文件，啟動(dòng)ＳＷ２００８，打開已保存的文件......后邊利用，基準(zhǔn)平面，建立兩個(gè)距離等于齒輪寬度的兩個(gè)基準(zhǔn)平面，將草圖中的齒形投影到另外一個(gè)平面上，偏轉(zhuǎn)角度為９０／Ｚ（Ｚ是齒輪的齒數(shù)），然后將兩個(gè)草圖上的漸開線齒形用放樣命令生成斜齒輪的一個(gè)牙齒,最后是陣列生成全部的牙齒。哈哈，我當(dāng)時(shí)就按照書上的操作方法去做了，可不管怎么做，就是不象個(gè)齒輪。后來(lái)我干脆就使用螺旋線命令，算出斜齒輪的螺旋導(dǎo)程，用掃描命令生成一個(gè)牙齒，陣列全部的牙齒，最后是拉伸凸臺(tái)將齒輪中空部分補(bǔ)起來(lái)。今天中午我與我的一位同行在電話中討及到此事時(shí)，他也不約而同的說(shuō)出了他所遇到相同困惑，看來(lái)這教程之類的書，也只能在自己對(duì)相關(guān)軟件操作方式完全了解的情下，技術(shù)上才能得到一定的提升，否則那都是空話。
/ ]! F* G: m0 ?9 z% s+ {3 J4 P* n6 Z9 w+ U: e+ J4 [9 T
[attach]376693[/attach]這個(gè)就是當(dāng)年那本教程上的齒輪實(shí)例，哈哈我記得此齒輪的螺旋角為１５度。
作者: 楊善梅    時(shí)間: 2016-1-19 18:06
[attach]376934[/attach]這個(gè)也是《CATIA V5R17 典型機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》Ｐ２４３，插齒刀建模，只是我后邊做的插齒刀模型是參照《刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)》上的相關(guān)計(jì)算公式做出來(lái)的，但感覺還是有欠缺之處，聽做齒輪刀具的朋友說(shuō)《刀具設(shè)計(jì)》手冊(cè)也有錯(cuò)誤之處，我隨后實(shí)地看了一下書中的公式確實(shí)是有錯(cuò)誤的地方。[attach]376936[/attach][attach]376937[/attach][attach]376938[/attach][attach]376939[/attach]
作者: 楊善梅    時(shí)間: 2016-1-22 21:52
[attach]377238[/attach][attach]377239[/attach]依據(jù)網(wǎng)友提供的齒輪參數(shù)做的雙模數(shù)變位直齒輪的參數(shù)化造型！
作者: cyzy6388    時(shí)間: 2016-1-24 13:38
元帥就是元帥
作者: 楊善梅    時(shí)間: 2016-1-24 15:04
cyzy6388 發(fā)表于 2016-1-24 13:38 8 a0 _/ c- `$ a& Z- z3 o* g
元帥就是元帥

- ?3 h* A" T& P謝謝大俠的關(guān)注！
7 l& |8 J0 _9 L0 ]
作者: 楊善梅    時(shí)間: 2016-1-25 04:56
[attach]377327[/attach][attach]377328[/attach][attach]377329[/attach]依據(jù)網(wǎng)友提供的參數(shù)做出來(lái)的漸開線內(nèi)花鍵！
作者: tangxuyao    時(shí)間: 2016-6-12 16:29
謝謝分享。2 G6 m( n% F- Y% O- t3 n
作者: majingfeng    時(shí)間: 2019-12-16 21:21
不知這本書是否有修訂版
作者: majingfeng    時(shí)間: 2019-12-17 11:15
這本書里的弧齒錐齒輪的模型大俠有嗎 它的建模過程錯(cuò)誤也不少 請(qǐng)大俠做一下 不勝感謝
作者: wcc2020    時(shí)間: 2019-12-30 20:59
下載學(xué)習(xí)一下，謝謝分享



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