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1、SolidWorks渐开线斜齿圆柱齿轮画法斜齿圆柱齿轮是现代机械传动机构上一种常见的零件。与直齿圆柱齿轮相比，普通的直齿轮沿齿宽同时进入啮合，因而产生冲击振动噪音，传动不平稳。斜齿圆柱齿轮传动则优于直齿，且可凑紧中心距用于高速重载。在 SolidWorks 的三维建模中，斜齿轮较之直齿齿轮更为复杂。操作上的重点在于齿轮另一端面基准面上复制齿形轮廓，并旋转给定角度，然后两错开给定角度的齿廓放样成形。下面以一实例来介绍SolidWorks 渐开线斜齿圆柱齿轮的画法。斜齿圆柱齿轮有关参数：(本文长度单位： mm)法向模数 m=6， 齿数 z=20， 压力角 =20， 螺旋角 =22， 节圆 d=12
2、9.56 ，齿顶圆 d=141.56 ，齿根圆 d=114.56 ，齿厚 p=8.323 。建模步骤：1、画出渐开线齿形轮廓本例采用渐开线齿形的近似画法。将齿根圆、节圆和齿顶圆画出后。基于渐开线齿形的成形原理， 先用等距功能画出二分之一齿厚的辅助线B，作圆心O 至 C 点的辅助线 OC，作与直线 OC 成直角的辅助线 CD，作与直线 CD 成压力角 20 的辅助线 CE，作与直线 CE 垂直且与圆心 O 连接的辅助线 OF，直线OF 即为形成渐开线的基圆的半径。以CF 距离为半径作一圆，如图1 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -
3、- - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 1将在 F 为圆心的圆进行裁剪，保留齿顶圆与齿根圆之间的圆弧线段MN，MN 即为近似的渐开线齿形，如图2 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 2沿圆中心垂直线镜像弧线MN，生成与之反向的弧线M,N? ，如图 3 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -
4、- - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 3用“ 绘制圆角 ” 倒俩齿根圆角 R1，裁剪去掉多余线段，生成近似渐开线齿形，如图 4 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 42、复制齿形轮廓到斜齿轮的另一端面通过重新绘制齿根圆， 裁剪多余线段，生成渐开线齿形一个轮廓封闭区域，如图 5 所示。名
5、师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 5退出草图，在工具栏上点击 “ 参考几何体 ” 在下拉菜单中选择 “ 基准面 ” ，或点击菜单 “ 插入-参与几何体 -基准面 ” ，弹出基准面属性管理器，再点击绘图区左上角的设计树，将设计树打开。在属性管理器的 “ 第一参考 ” 中， 选择“ 前视基准面 ” ，修改“ 偏移距离 ” 项的数据为 90， 然后回车或者点击属性管理器上的“ 勾” 进行确定，生成斜齿轮的另一个端面，
6、即基准面1。如图 6 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 6在基准面 1 中，点击 “ 草图绘制 ” 按钮，进入草图绘制状态。再点击“ 转换实体引用 ” 按钮，弹出其属性管理器。点击已经绘制完成的齿形轮廓封闭区域线，然后点击属性管理器上的“ 勾” 确定，齿形轮廓就复制到了基准面1 上。如图 7 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -
7、- - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 73、将复制的齿廓旋转至给定的角度22在草图绘制状态下， 点击“ 工具-草图工具 -旋转” ，在弹出的属性管理器中， 选择斜齿轮齿廓各线段， 即要旋转的实体， 默认状态下是保留几何关系的，此时要修改成不保留。选择圆心作为旋转中心，输入要旋转的角度，然后确定即可，如图 8 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 20 页 - - - - - -
8、- - - 图 84、建立渐开线齿形的三维模型退出草图状态，将斜齿轮实体置于等测轴状态下，以便于观察。打开工具栏上的 “ 放样 ” 按钮，或者点击菜单 “ 插入-凸台/基体-放样” ，弹出其属性管理器。选择并点击两齿廓同侧相对顶点，生成齿形的三维模型，如图9 和图 10 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 9名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -
9、- - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 105、建立斜齿轮三维模型点击齿轮端面进入草图绘制状态，绘制齿根圆。点击工具栏上的“ 拉伸凸台/基体” 按钮，弹出其属性管理器，如图11 所示，给定深度 90 并确定，生成如图 12 所示的实体。图 11名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 12退出草图绘制状态，单击“ 参考几何体 ”
10、，在弹出的下拉菜单中选择“ 基准轴” ，弹出如图 13 所示属性管理器。打开设计树，分别选择“ 上视基准面 ” 和“ 右视基准面 ” ，生成基准轴。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 13点击工具栏上的 “ 圆周列阵 ” 按钮，选择基准轴为列阵轴，列阵一周，实例数 （即齿数）为 20， 再选择刚才放样成型的齿形实体，然后确定，如图 14 所示。生成如图 15 所示的斜齿轮实体模型。名师资料总结 - - -精品
11、资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 14名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 15在设计树中单击 “ 右视图 ” ，进入蓝图绘制状态。单击工具栏上的“ 正视于” 按钮，将视力置于正视状态。然后绘制一个2 2 倒角的封闭区域，如图16所示。名师资料总结 -
12、 - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 16再点击工具栏上的 “ 旋转切除 ” 按钮，以基准轴为旋转轴旋转切除进行倒角，进行放置切除进行实体倒角，如图17 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 176、斜齿轮中心孔及其键槽的生成选择斜齿轮一
13、个端面，进行草图绘制状态，绘制出如图18 所示的直径为60的中心孔和宽度为18 的键槽。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 18将实体置于轴测图状态，以便于观察。点击工具栏上的“ 拉伸切除 ” 按钮，在弹出的属性管理器上选择“ 完全贯穿 ” 的切除方式，然后确定，如图19 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -
14、- - - - - - 第 18 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 19完成对孔与键槽的拉伸切除后，再对孔的两端进行2 2 倒角。至此，已经完成对渐开线斜齿圆柱齿轮的三维实体建模，如图20 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 20 页 - - - - - - - - - 图 20名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 20 页 - - - - - - - - -