渐开线圆柱斜齿轮自动造型方法及画法介绍
渐开线圆柱斜齿轮自动造型方法及画法介绍
第一步:
新建一个PRT 文件，编辑程序，以使用户稍后能输入已知条件：齿数、模数及压力角等参数。 程序（program ）、编辑设计(Edit design)
INPUT
TOOTH_NUMBER NUMBER
" 请输入齿数："
MODULE NUMBER
" 请输入模数："
PRESSURE_ANGLE NUMBER
" 请输入压力角："
FACE_WIDTH NUMBER
" 请输入齿宽："
BN NUMBER
" 请输入螺旋角："
BWXS NUMBER
" 请输入变位系数："
RAD NUMBER
" 请输入齿根圆弧倒角半径"
END INPUT
RELATIONS
MT=MODULE/COS(BN) 将法向模数换算成端面模数
AT=ATAN(TAN(PRESSURE_ANGLE)/COS(BN)) 同上换算成端面压力角
XT=BWXS*COS(BN) 端面变位系数
RAD_PITCH=TOOTH_NUMBER*MT 节圆直径
RAD_BASE=RAD_PITCH*COS(AT) 基圆直径
CIRCULAR_PITCH=PI*MT 周节
TOOTH_THICK_ON_PITCH=(PI/2+2*XT*TAN(AT))*MT 节圆齿厚
RAD_ADDENDUM=RAD_PITCH+(1+XT)*MT*2 齿顶圆直径
RAD_DEDENDUM=RAD_PITCH-(1.25-XT)*MT*2 齿根圆直径
INV_PHI=TAN(AT)-AT*PI/180 渐开线函数
TOOTH_THICK_ON_BASE=(TOOTH_THICK_ON_PITCH+MODULE*TOOTH_NUMBER*INV_PHI)*COS(AT) 基圆上的齿厚
ANG_TOOTH_THICK=TOOTH_THICK_ON_BASE/RAD_BASE*180/PI 基圆上的齿厚所对应圆心角度数
SITA=180*(1/TOOTH_NUMBER-TOOTH_THICK_ON_BASE/(PI*RAD_BASE)) 基圆上的齿槽所对应圆心角度数的一半
END RELATIONS
上面这些公式一般机械教科书上都有，后面SITA 是推导出来的。
图片：
第二步：
以FRONT 面为绘图面，TOP 为顶面做一个圆柱，完成后加入关系式：
d1=rad_addendum
d8=face_width
图片：
第三步：
创建一个和TOP 面有一定角度的基准面DTM1，再建一个与DTM1垂直的基准面DTM2，接下来以DTM1,DTM2和圆柱平面为基准创建一个坐标系CS0，X 轴方向在DTM1上，Y 轴在DTM2上。输入关系式：
d4=360/tooth_number
接下来作渐开线，坐标系选CS0，类型选柱面坐标，用方程
r=rad_base/2/cos(40*t)
theta=tan(40*t)*180/pi-40*t+sita
z=0
作出一条渐开线。再用DTM1为镜像面作出另外一条渐开线
图片：
图片：
第四步：
也是值得商榷的一步，作螺旋线。怎样做出一条符合要求的螺旋线？我的做法是：
根据螺旋角的定义，在节圆齿面的展开示图中，β为螺旋角，那些在直角三角形AOB 中，AB=TOOTH_WIDTH*TAN(β)，AB 对应在节圆圆柱面上就是弧AB 的长度，这样就计算出一个齿所对应的圆心角的度数为θ=360*TOOTH_WIDTH*TAN(β)/(PI*RAD_PITCH)。
到这里有些人会问，费了这么大劲计算这有什么用处？其实这些都是为下面做螺旋线在作准备
选择“基准曲线，方程，坐标系（CS0类型为柱面坐标系）”。根据以上的计算结果可用方程做出一条螺旋线。其方程如下：
SITA=360*TOOTH_WIDTH*TAN(β)/(PI*RAD_PITCH)
R=RAD_PITCH/2
THETA=T*SITA
Z=T*TOOTH_WIDTH
改变theta 的正负值可使螺旋线左旋或者右旋。如果Z 轴的方向不正确可把其值变为负的。 图片：
图片：
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第五步：
启动变载面扫描，以DTM1作为绘图面，经过圆柱中心作一条基准直线，作为变截面扫描的原点轨迹。选择螺旋线和中心线作为扫描轨迹线和原点，圆柱平面作为绘图面，DTM1面作为参考面，进入草图环境作截面。用“使用边”选择两条渐开线，再用同心弧作两条圆弧，作一个封闭的截面。加入关系式：
sd17=rad_addendum/2+2 为了使截面伸出齿顶圆面，增加去除材料的成功率
sd24=rad_dedendum
sd26=rad
sd28=rad 。
确定，退出绘图界面。选择去除材料，确定。这样就刻出一个齿槽。
图片：
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第六步：
把上面所作的基准曲线、基准面、坐标系定义成组，然后安尺寸进行阵列。选择一角度尺寸， 加入关系式：
D122=360/ TOOTH_NUMBER
p123=TOOTH_NUMBER
最后，把没有用的曲线，面隐藏掉