2023年SolidWorks渐开线圆柱斜齿轮画法.pdf

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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=129.56，齿顶圆

2、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。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

3、 所示。图 2 沿圆中心垂直线镜像弧线 MN，生成与之反向的弧线 MN，如图 3 所示。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。图 4 2、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。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

4、“勾”进行确定，生成斜齿轮的另一个端面，即基准面1。如图 6 所示。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。图 7 3、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。图 8 4、建立渐开线

5、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。图 9 图 10 5、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 图 12 退出草图绘制状态，单击“参考几何体”，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

6、面”和“右视基准面”，生成基准轴。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。图 14 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。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。图 17 6、斜齿轮中心孔及其键槽的生成 选择斜齿轮一个端面，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。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。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。图 20