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標題: 附《CATIA V5R17典型機械零件設計手冊》中經(jīng)更正過的齒輪實例 [打印本頁]
作者: 楊善梅    時間: 2016-1-15 08:34
標題: 附《CATIA V5R17典型機械零件設計手冊》中經(jīng)更正過的齒輪實例
本帖最后由 楊善梅 于 2016-1-15 20:41 編輯
9 a3 X5 _- p1 n6 r9 F5 p8 f7 h8 G/ U! m3 c$ b& D0 h- q
　　翻開《ＣＡＴＩＡ?。郑担遥保返湫蜋C械零件設計手冊》Ｐ６８，“表３－３　創(chuàng)建斜齒輪的參數(shù)和公式”
2 \( e6 Y# a# G0 V& n% `　　　　名稱　　　值（或公式）　　　　  類型　　　　　說明) M+ n) V6 H: ]" [# |3 b
　　　　mn　　  　　  5           　　　　　 長度     　　   法面模數(shù)
7 Y) R/ I; Y/ `# g. E: s/ K5 `5 C　　　　　z         　　　25         　　　　   整數(shù)       　　　 齒 數(shù)0 ^8 Q/ p7 r: {- s- T
　　　　an(alpha)      20          　　　　   角 度     　　     壓 力 角8 p( A6 U7 o/ @6 z
　　　　beta          　　16       　　　　     角 度    　         螺 旋 角9 y7 p  ^+ s! `
　　　　hax          　　　 1        　　 　　  實 數(shù)    　        齒頂系數(shù), s% W5 z1 Q8 |0 S7 ?- a
　　　　　cx         　　 0.25       　　　     實 數(shù)    　         齒系系數(shù). z6 b+ J3 O+ n
　　　　　b        　　　 50         　　　　  長 度      　       齒輪寬度
( `0 _5 z0 Q7 A, y5 O# ^　　　　　x        　　　  0         　　 　　  實  數(shù)     　       變位系數(shù)" D$ H) h+ D, t2 V
　　　　　ha   （hax+x）*mn     　　    長 度     　　      齒 頂 高
4 X% [# r9 l  A$ R# S　　　　　hf    (hax+cx-x)*mn     　　  長 度     　         齒 根 高4 Q( M# {5 `" I6 ~' O4 u
　　　　　d     　 mn*z           　　　　　長 度                分度圓直徑
8 B2 L1 v, |2 \　　　　　da      d+2*ha      　　　　  　長 度                齒頂圓直徑
0 {! _* w; ]/ K+ z! U. E　　　　　db     d*cos(alpha)     　　　  長 度       　       基圓直徑
0 {9 |* I$ t3 s( a) o9 K　　　　　df    　　 d-2*hf          　　 　 長 度     　        齒根圓直徑
4 w& ?% G- E& \# _  e2 y4 D" X　　　　　pf    　 0.38*mn         　　　   長  度    　        齒根圓角半徑
5 P5 v" \4 s* l% Z3 w& g5 Z8 @3 w/ ~" \3 l4 A
　　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。
" ^+ W$ F1 O$ W5 j, m: b' z' X: f
7 {0 n1 v0 g1 M/ x- V' b( t" [. }" h8 l
　　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：0 r7 Z* U) e" k% A2 A. h5 C

' c, G/ D) M. T- {+ P- r　　　名稱　　　值（或公式）　　　　　　      類型　　　　　　說明
& X$ H5 P5 k! E' E" P' Q2 U
+ B" e$ n# t0 V  q) f: R4 a" V" y　　　　mn　　   　　 5             　　　　　      長度       　　　  法面模數(shù)' K2 q3 C% A2 c3 i# r  p
　　　　　z        　　　25            　　　　　     整數(shù)       　 　　   齒 數(shù)
' x) l" U# j5 C9 R　　　　an(alpha)      20           　　　　　      角 度      　　　   壓 力 角
$ s% T* Q$ A% k8 B" h  V　　　　beta          　　16         　　　　　　   角 度    　  　　   螺 旋 角
6 G4 Q7 X  B# ^5 a　　　　mt      mn/cos(beta)      　　　　　   長 度    　　　     端面模數(shù)
9 {' Y, c! B8 `# l5 P9 e2 D　　　　at    atan(tan(an)/cos(beta))   　    角 度    　　　    端面壓力角
0 v+ x; k, W9 B5 o　　　　hax          　　　 1        　　　 　　　 實 數(shù)     　　       齒頂系數(shù)
( ^2 v; ^9 `+ T% D4 M3 C8 @　　　　cx          　　0.25       　　　　 　　　實 數(shù)     　　        齒系系數(shù)' w/ n- f9 }) m2 @7 D
　　　　b         　　　50         　　　　　　　  長 度      　          齒輪寬度
! g1 j7 d8 B5 O" k8 B　　　　x         　　　 0         　　　　　　　　實  數(shù)      　　     變位系數(shù)6 [4 G& A9 j8 B: Y
　　　　ha   　（hax+x）*mn    　　　　　  長 度      　　       齒 頂 高
+ X/ N8 F% K; V* o　　　　hf   　 (hax+cx-x)*mn    　　　　　長 度       　　      齒 根 高- `& k2 }3 h% X: G0 k2 l' r) w; V0 M
　　　　d      　　　mt*z          　　　　　　　長 度       　       分度圓直徑
- R& X2 {- z- w- C, C" \4 y+ S! T( A& s9 t　　　　da     　　 d+2*ha        　　　　　　 長 度      　        齒頂圓直徑
' [& q1 a) ~4 R0 j( V　　　　db     　d*cos(beta)     　　　　　　 長 度      　　       基圓直徑8 F. P/ \; r8 J- t
　　　　df    　　 d-2*hf           　　　　　　  長 度     　　       齒根圓直徑
( g2 g8 f$ w& q! f! f$ q" m$ t　　　　pf     　　　0.38*mn        　　　　　 長  度   　　        齒根圓角半徑/ f& _! c( W3 ?! a- E! k
　　　　Q    　　PI*d/tan(beta)      　　　　長 度      　　        螺旋導程
( U, C6 t: X$ E% ?7 Y& w4 V# g1 B  U( \1 n
　　按照原書上介紹的操作方法，先行啟動CATIA   V5R20軟件，64位。因為手邊的電腦操作系統(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)典版本的第三方應用軟件，如我在二零零七年之前就已經(jīng)再熟悉不過了。
; C2 |& ]: o3 o) U4 w3 z# W
6 ^; j0 p5 w. M2 }' |1 ^
7 m9 f5 _1 w* V5 ?; [' F& c1 e　　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電腦主機被換掉之時，這一版本的軟件也就隨之被淘汰。
3 t; w3 @6 S8 O) K' g
! x6 r1 v, L! \0 E' V　　其實CATIA V5R17與CATIA  V5R20，操作方法還是大至相同的，只不過在原先V5R17版本的基礎上新增了一些新功能，響應速度也比之前老版本的相對快一些罷了。  p, g4 J; T" H4 ]7 b9 L; U5 a

7 L/ P) a1 O4 M/ ^5 v2 O( \, O) F" P- A5 l: t
　　啟動CATIA  V5R20，在主菜單中單擊“開始”——“形狀”——“創(chuàng)成式外形設計”，進入創(chuàng)成式外形設計工作臺。新建一個文件名為“25 gear”（我是按照系統(tǒng)默認的方式新建文件名）的零部件。在主菜單中，單擊“工具”——“選項”按照此書介紹的操作方法對系統(tǒng)進行相關(guān)的設置，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“f(x)”中,得到如下的圖。
- J' H8 o) g% q7 [4 h0 x- G$ ][attach]376512[/attach]* g% ~- s; u4 h/ M8 m- s' ^$ z

. u# l* ]8 s* ?, F5 c; ~
; X3 L+ c6 S! l6 Y8 Z　　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，并選擇“x，y平面”作為草繪的基準平面，以坐標原點為圓心，繪制一個直徑為任意大小的圓，標注尺寸。
2 {8 Q, t6 Y% |8 X
6 I4 z" q& O0 @* `: Q[attach]376513[/attach]
' r& l# l) l; g/ l! @
! p! n+ f4 k. [$ c0 w, u　　鼠標右擊圓的尺寸，彈出右鍵菜單，選中“半徑，1對象”——“定義….”——“編輯公式”。
' R4 m# [6 Q4 F. r8 I4 i! }繪制分度圓：
3 h4 C0 C  f' y8 d. H# u6 _( \3 {- a5 T; R7 B0 B; \1 r; W' ~0 K: L1 T# L
[attach]376514[/attach][attach]376515[/attach]
0 S" X2 o7 d$ h0 [. S　　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。
5 v2 ]: {5 L: S. A! ~% V; m
0 g; l, b2 h+ O; e: u7 b3 I[attach]376516[/attach]
2 q/ Y3 r: F+ u5 }' r! e# x 7 v4 j; S! V- D6 t7 a/ V" _8 ^
　　創(chuàng)建漸開線齒形，單擊“規(guī)則”圖標fog,在彈出的對話窗口中輸入“x”點擊“確定”，進入“規(guī)則編輯器”（定義“xx”為長度，“t”為實數(shù)。因為前面輸入了變系數(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：
- c- M2 ^0 J9 s  Y( s- M  A+ |" U' u2 l3 X! @7 H4 o9 D& N% \4 k% l5 `
　　xx=db/2*cos(PI*t*1rad)+db/2*sint*PI*1rad)*t*PI，點確定。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：
. D$ g7 {" K$ i" G, l
. N' T8 E' y" O5 U# @[attach]376517[/attach]0 m3 z' S. c& w5 O

- L* c' Y! d5 k- d9 J8 ?. i4 m4 G　　在建立好的漸開線方程“xx,與y上描點，將t設置為，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，得出相應的坐標點（H,V）。點擊“x，y平面”，——點圖標，彈出“點定義”對話窗口。設置成在平面上，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”。點確定——確定，返回“點定義”窗口。重復上面的方法定義V，然后是確定——確定，直至退出“點定義窗口”。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。. |5 x0 c4 }# X9 T
" y  F9 |0 {; i; H3 v4 m0 P
[attach]376518[/attach]
* ^& X4 O, h' u 2 ~' {4 G: F/ A
　　在創(chuàng)成式設計工作臺的環(huán)境下，啟用樣條曲線命令描出漸開線。, e/ q. c: J; [- s% Z; H
. s0 X  G  l/ m/ R, F
[attach]376520[/attach]
% j& {3 U3 m, J, L' D& n # F' K( B2 e6 o# d$ }
　　經(jīng)過一系列的操作之后得到了齒輪輪齒一側(cè)的形狀。9 }7 a# z9 F$ o4 U$ W
# B& D  P$ S' B2 U$ K) ^, F, d
[attach]376521[/attach]9 h; z7 r1 U; w/ k% W
7 i+ k0 X& p2 P8 c5 d' a
　　齒輪的輪寬設定為b+5,以便于后邊進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，響應速度還是很快的哦。[attach]376523[/attach]
0 _; b0 N5 \8 f5 R! S& S4 d0 Z
作者: 陽陽11    時間: 2016-1-15 08:37
謝謝大俠指導
作者: 楊善梅    時間: 2016-1-15 08:43
陽陽11 發(fā)表于 2016-1-15 08:37 % |  x! c" ~2 V% u; X
謝謝大俠指導
5 Z& g  F  S' L
大俠，不用客氣哦！
- o; S, q2 D* h+ B1 X  C; Z8 V
作者: 楊善梅    時間: 2016-1-15 08:52
[attach]376524[/attach][attach]376525[/attach]
作者: feibiaoshebei    時間: 2016-1-15 13:05
支持?。。。?！
0 r& @7 |, b8 j  b
作者: 楊善梅    時間: 2016-1-15 13:25
feibiaoshebei 發(fā)表于 2016-1-15 13:05
6 z& D3 @0 l' r9 d  Y1 o% a支持！?。。。?/blockquote>

& [$ t# R# J, B' l. I謝謝大俠的關(guān)注！. T. J, q# P% S. M) O' Z& E
作者: 楊善梅    時間: 2016-1-15 13:44
　　現(xiàn)在好多ＣＡＴＩＡ教程上，有的只是簡單的介紹一點點有關(guān)參數(shù)化建模的實例，而且知識點也參差不齊，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。
作者: 楊善梅    時間: 2016-1-16 14:21
本帖最后由 楊善梅 于 2016-1-16 16:04 編輯
3 t7 X& r( M! ]  C
1 \. e; X, d8 t/ }3 n4 o; X[attach]376663[/attach]經(jīng)過倒圓角，倒斜角等處理之后的齒輪實體。
作者: 楊善梅    時間: 2016-1-16 14:25
本帖最后由 楊善梅 于 2016-1-16 14:40 編輯 0 J) w* x7 S& x% ~9 S) d! ^

. }3 p/ M; n( _! q) f5 D　　創(chuàng)成式設計工作臺——零件設計工作臺，進入“插入”——基于曲面的特征——封閉曲面，即可轉(zhuǎn)換成實體。也可以在創(chuàng)成式設計工作臺中的接合命令轉(zhuǎn)換成實體。
作者: 楊善梅    時間: 2016-1-16 14:32
本帖最后由 楊善梅 于 2016-1-16 14:40 編輯
  T: L0 `* d1 g' p9 Q& H! d& S0 J% `7 s/ C5 b
[attach]376665[/attach]經(jīng)過進一步的處理，齒輪實體已經(jīng)順利完工了！
作者: 楊善梅    時間: 2016-1-16 18:03
本帖最后由 楊善梅 于 2016-1-16 18:30 編輯
6 d( d4 J  P. k) {2 @
; ]8 k8 U) H! R* e" m　　當代中國出版的一些教程類的書，當中有好多參與編寫書的人群當中，大多數(shù)都沒有一定的實踐經(jīng)驗，從中可以看出有好多東西很有可能是編書人憑空想出來的，也就是加了一些杜撰的成份，因此書中介紹的個別實例包括書配光盤的視頻教程中所說一些操作方法，在現(xiàn)場上機操作上則是無法對兌現(xiàn)的，呵呵，這樣的事我可遇到了不少呢，如當年出版的一本ＳＷ２００８機械設計類的書，就曾有一個斜齒輪三維造形的實例，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ＳＷ２００８，打開已保存的文件......后邊利用，基準平面，建立兩個距離等于齒輪寬度的兩個基準平面，將草圖中的齒形投影到另外一個平面上，偏轉(zhuǎn)角度為９０／Ｚ（Ｚ是齒輪的齒數(shù)），然后將兩個草圖上的漸開線齒形用放樣命令生成斜齒輪的一個牙齒,最后是陣列生成全部的牙齒。哈哈，我當時就按照書上的操作方法去做了，可不管怎么做，就是不象個齒輪。后來我干脆就使用螺旋線命令，算出斜齒輪的螺旋導程，用掃描命令生成一個牙齒，陣列全部的牙齒，最后是拉伸凸臺將齒輪中空部分補起來。今天中午我與我的一位同行在電話中討及到此事時，他也不約而同的說出了他所遇到相同困惑，看來這教程之類的書，也只能在自己對相關(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。1 U. B9 p2 l) Q- \/ d! W

; G+ o3 W( I% v  \8 l[attach]376693[/attach]這個就是當年那本教程上的齒輪實例，哈哈我記得此齒輪的螺旋角為１５度。
作者: 楊善梅    時間: 2016-1-19 18:06
[attach]376934[/attach]這個也是《CATIA V5R17 典型機械零件設計手冊》Ｐ２４３，插齒刀建模，只是我后邊做的插齒刀模型是參照《刀具設計手冊》上的相關(guān)計算公式做出來的，但感覺還是有欠缺之處，聽做齒輪刀具的朋友說《刀具設計》手冊也有錯誤之處，我隨后實地看了一下書中的公式確實是有錯誤的地方。[attach]376936[/attach][attach]376937[/attach][attach]376938[/attach][attach]376939[/attach]
作者: 楊善梅    時間: 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    時間: 2016-1-24 13:38
元帥就是元帥
作者: 楊善梅    時間: 2016-1-24 15:04
cyzy6388 發(fā)表于 2016-1-24 13:38
  q" J$ |5 ^0 N, `元帥就是元帥

3 k4 R& a! i7 x; Q謝謝大俠的關(guān)注！
- ]3 b7 \, F% J' R+ A* O
作者: 楊善梅    時間: 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)做出來的漸開線內(nèi)花鍵！
作者: tangxuyao    時間: 2016-6-12 16:29
謝謝分享。, i9 i. f, A- ~
作者: majingfeng    時間: 2019-12-16 21:21
不知這本書是否有修訂版
作者: majingfeng    時間: 2019-12-17 11:15
這本書里的弧齒錐齒輪的模型大俠有嗎 它的建模過程錯誤也不少 請大俠做一下 不勝感謝
作者: wcc2020    時間: 2019-12-30 20:59
下載學習一下，謝謝分享



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