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应用SolidWorks实现齿轮类零件的系列化设计

发表时间: 2015/1/12 作者: 段冠新 来源: 互联网
本文介绍了如何使用solidworks进行齿轮类零件的系列化设计及其操作步骤。
 

    在SolidWorks中绘制有齿轮类零件的装配体时,为了使装配体更直观地显示设计意图,需要把齿轮类零件按实体绘制出来。由于装配体中一般含有各种模数、齿数的齿轮,如果每个齿轮都单独绘制,那将是一项非常繁琐的工作。为了显示SolidWorks强大的设计功能,让设计人员在日常设计中更加得心应手,下面介绍齿轮类零件的系列化设计方法。用这种方法设计出来的齿轮只需要输入模数或齿数,所需要的齿轮就会自动生成。

    齿轮中齿轮的直径以及齿形与模数和齿数是有一定的关系的,我们利用SolidWorks的方程式功能,把齿形中的各个尺寸和模数、齿数用方程式的形式表达出来,只要输入不同的模数或齿数,它的整个齿轮就会发生相应的变化。下面以模数为2,齿数为20的渐开线直齿圆柱齿轮为例,绘制一件基体零件。理论的齿形是渐开线齿形,在这里我们只绘制它的近似齿形就可以了,用一段圆弧表示。再绘制切除轮廓,如图1所示。

图1 齿形的切除轮廓

图1 齿形的切除轮廓

    图1中的尺寸2mm即等于模数,此尺寸刚好与齿轮的节圆重合。另外,尺寸20°是一个固定不变的值,即压力角。其余的尺寸如齿根圆直径35mm、齿顶圆直径44mm、1/2节距尺寸3.14mm、齿的等分数2O,我们都利用方程式功能把它们的关系表达出来。而完全约束它们的关系需要6个方程式,如图2所示。

图2 方程表达式

图2 方程表达式

    切除完上述齿形轮廓以后,以齿轮中心线为基准轴,圆周阵列齿形轮廓切除特征l8等份,完成整个齿轮的绘制。

    右键点击左侧模型树中的“注解”,然后勾选“显示特征尺寸”把齿轮的注解全部显示,注意图3中代表模数的尺寸2mm和代表齿数的20。

图3 显示注解的齿轮模型

图3 显示注解的齿轮模型

    假如,我们需要一个模数为2、齿数为4O的齿轮,那么在此基础上只要双击方框中的20,然后把20更改为40,重建模型即可。如果需要一件模数为4、齿数为20的齿轮,只要双击方框中的2,把2更改为4即可。下面我们把模数改为4,齿数改为40,重建模型后,那么图中的齿轮就会成变成如图4所示零件。

图4

图4

    齿轮生成后,我们可以“另存为” 其他文件,也可以利用插入系列零件设计表的办法,(只输入模数和齿数两个特征尺寸就可以)生成各种系列的齿轮供我们调用。

    另外,还可以把盘类齿轮中圆孔的特征用方程式的方法表达出来,齿轮的孔和键槽还可以用库特征的方法迅速地插入进去,齿轮的厚度可随意更改,其他类型的齿轮如锥齿轮、蜗轮、斜齿轮也可用方程式的方法制作出来。



责任编辑:刘谊萍