七 定义渐开线的变量规则
上面我们已经定义了计算参数的公式,现在我们需要定义出能得到齿廓渐开线上的点的{X,Y}坐标的公式。
平常我们画图也是给一系列渐开线上的点坐标x0,y0,x1,y1…,在这里,CATIA提供了一个方便的工具来完成它:变量规则。
为了创建一个规则,点击按钮,并且输入规则名称,如下所示:
然后就可以给渐开线上的X和Y坐标编辑两条规则公式:
◆xd= rb * ( cos(t * PI*1rad) +sin(t * PI*1rad) * t * PI )
◆yd= rb * (sin (t * PI*1rad)-cos(t * PI*1rad) * t * PI )
在CATIA的公式编辑器里的注意事项:
◆ 三角函数功能中使用角度,而不是数字,因此我们必须使用角度常量,如1rad 或者 1deg
◆ PI代替数字π
八 制作单个齿的几何轮廓
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为了与实体相区别,利用几何图形集来完成齿形轮廓线的绘制
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整个齿轮是单个齿的圆形循环,下面将说明如何制作一个单齿:
1. 定义参数,常量与公式(已做)。
2. 插入5个点,其位置由xd(t)和yd(t)规则函数来定义:
◇ 在XY平面上任意定义5个点(如下)
◇ 代入xd(t)和yd(t)规则,从t=0到t=0.4编辑点的H、V坐标:
(大部分齿轮的渐开线变量不会超过0.4)
下面以t=0.2的渐开线点为例,编辑其V坐标:
点击————
◇ 计算得到不同变量t对应的点的H、V坐标
3. 做一条包含5个渐开线点的样条曲线
点击
4. 朝齿轮的中心外插样条曲线:
◇ 渐开线曲线的终点在基圆上,基圆半径rb= rp * cos( 20° )≈rp*0.94。
◇ 当z<42时,齿根圆小于基圆。如z=30时,rf=rp-hf=rp-1.25*m=rp*(1-2.5/z) =rp*0.92
◇ 因此渐开线曲线必须外伸去与齿根圆相交。(由经验公式,外伸长度=2*m)
◆点击按钮
◆定义长度公式2*m
5.核查外伸接近渐开线样条线的(0)点。
6.定义接触点:point contact(渐开线曲线与分度圆的相交点)。
◇根据原则,在这点上,极坐标角度等于压力角
◇此点的变量参数t=a/180deg
◇因此我们可以像先前的构造点(如点1,点2…)那样计算它:
7.定义一个通过齿轮轴线和接触点point contact的接触平面plane contact:
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