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本帖最后由 楊善梅 于 2016-1-15 20:41 編輯 3 P/ x, T/ {; O5 n' v( L- k
3 b1 D8 d1 W% Y) r' Q2 r 翻開《ＣＡＴＩＡ?。郑担遥保返湫蜋C(jī)械零件設(shè)計手冊》Ｐ６８，“表３－３ 創(chuàng)建斜齒輪的參數(shù)和公式”
6 N2 Y6 u/ k P4 G 名稱 值（或公式） 類型 說明
! j" p7 T1 Z* N7 ?; H+ U mn 5 長度 法面模數(shù)3 E3 B4 j0 Y- B
z 25 整數(shù) 齒 數(shù)
+ y) n1 l* }2 T+ J5 O an(alpha) 20 角 度 壓 力 角3 V" l( P' H- R! v8 M- H# c
beta 16 角 度 螺 旋 角9 S, R# x- X6 h1 ]
hax 1 實(shí) 數(shù) 齒頂系數(shù)8 t- T) H* U* o
cx 0.25 實(shí) 數(shù) 齒系系數(shù)( @. G8 B! F2 `1 a* i, y
b 50 長 度 齒輪寬度) C6 v; q2 Q) Q- Q1 P7 q7 G7 ]7 A
x 0 實(shí) 數(shù) 變位系數(shù)
2 \. b3 C& C9 H% ], i, @9 g! {- P2 L ha （hax+x）*mn 長 度 齒 頂 高
- I' t- c8 v/ X# t+ Q hf (hax+cx-x)*mn 長 度 齒 根 高5 k8 m; l1 X+ b1 B( @
d mn*z 長 度 分度圓直徑
c @3 |4 ?5 o5 D/ W da d+2*ha 長 度 齒頂圓直徑
; v( e6 _4 A& l db d*cos(alpha) 長 度 基圓直徑* d0 @) t: T/ r! |/ ^
df d-2*hf 長 度 齒根圓直徑9 d: z7 {! ]# p, h0 U+ c
pf 0.38*mn 長 度 齒根圓角半徑" d& x* U' W @
8 ?1 ?6 G% o6 H6 _ ` 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”這里都是錯誤的。斜齒圓柱齒輪，在計算模數(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算公式去計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。8 a. k5 Y9 c, V9 y" N
2 u% U8 Z p( f" ~+ V+ `
' `( w$ m. m& l4 u$ J/ F
于是我便按照斜齒變位齒輪的計算公式逐個排列成一張新的公式表如下：
7 @- @' l: O/ ?+ y- ^# M
" c8 f. y+ I+ G" X2 _/ F0 @! l7 i 名稱 值（或公式） 類型 說明! `% v2 ]0 Q9 R5 t& q
( y" o, U$ E8 T& y
mn 5 長度 法面模數(shù), u; X* ~6 S7 e7 ^9 x* ~
z 25 整數(shù) 齒 數(shù)2 t+ {: O h) w2 g% ]
an(alpha) 20 角 度 壓 力 角
W; r% A0 q7 T/ M beta 16 角 度 螺 旋 角
: @/ |' e: Z8 b: `7 n7 M) f mt mn/cos(beta) 長 度 端面模數(shù)
9 l% H% ^9 Q& ?% A% j& N% s+ p at atan(tan(an)/cos(beta)) 角 度 端面壓力角# b# v% k. @2 u" n
hax 1 實(shí) 數(shù) 齒頂系數(shù)& D/ V( ?% \0 U0 i9 X
cx 0.25 實(shí) 數(shù) 齒系系數(shù)6 }* v9 o* o- e) J" e+ Z
b 50 長 度 齒輪寬度
$ z! n& e8 F1 l8 m& ?" }8 r x 0 實(shí) 數(shù) 變位系數(shù)
" V# `4 p) M, b$ Z% A5 S ha （hax+x）*mn 長 度 齒 頂 高
* S' R. W+ f N% B) \; b hf (hax+cx-x)*mn 長 度 齒 根 高. O7 D8 `+ ~5 U- M
d mt*z 長 度 分度圓直徑$ J' i6 g5 @" I6 _ C9 C* a
da d+2*ha 長 度 齒頂圓直徑* d, j6 O) D1 A
db d*cos(beta) 長 度 基圓直徑
% M" k& r$ v* V% v df d-2*hf 長 度 齒根圓直徑
) p q5 A4 V. M8 ]7 M% ] pf 0.38*mn 長 度 齒根圓角半徑/ P* Y* O& H- K! ^3 o6 K% q
Q PI*d/tan(beta) 長 度 螺旋導(dǎo)程- L3 g, R7 V, r+ e
0 H* Q% y5 Y) Q9 h' V2 W+ k
按照原書上介紹的操作方法，先行啟動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)速的不斷提升與個人電腦的存儲容量加大，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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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，我的那臺Q8300電腦主機(jī)被換掉之時，這一版本的軟件也就隨之被淘汰。
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& | L/ b- J! K* J 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。
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啟動CATIA V5R20，在主菜單中單擊“開始”——“形狀”——“創(chuàng)成式外形設(shè)計”，進(jìn)入創(chuàng)成式外形設(shè)計工作臺。新建一個文件名為“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。
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1 Y/ H6 n. A0 w7 t 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，繪制一個直徑為任意大小的圓，標(biāo)注尺寸。
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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”。
( A5 {: z2 Y3 v7 T3 D3 {3 C1 ?繪制分度圓：
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8 W7 a! b! ~' i 繪制完了之后，退出草繪工作臺。接著使用同樣的方法去繪制齒頂圓，齒根圓，基圓。
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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)分而報錯）在編輯區(qū)鍵入漸開線函數(shù)的xx方程：
; _: N ~; @5 ~5 |+ _) w
4 | r. G3 q: N) C8 I- ~- p 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)，如果人為手動輸入相關(guān)字符的話，則系統(tǒng)很容易出現(xiàn)報錯，造成輸入失敗。本書提供的X,Y兩個方程式，似乎有點(diǎn)不正確，輸入到系統(tǒng)中會直接報錯，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：
& C& ^0 t1 a4 q9 f& I8 u" l
I( W! M6 W. U) M# g
; I" `# l7 I+ _: m" D7 a 1 f' K- n6 ]! M, e# _8 H
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。# O# M; y$ F0 S, l$ {
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+ c. ] k e! x9 Z7 q0 d" o6 M 在創(chuàng)成式設(shè)計工作臺的環(huán)境下，啟用樣條曲線命令描出漸開線。3 j# Z. V. S2 u9 u' C7 K. U
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/ {6 P6 Z' t- n2 j 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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: u) V3 H- L8 f7 _9 u$ E. v$ p4 w
9 X& P" U( O& ]- G' E0 p7 N 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數(shù)據(jù)，齒輪的模型均會發(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。- M: r3 O0 U( r S$ _2 _
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發(fā)表于 2016-1-15 08:34:17
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