solidworks参数化三维实体造型及减速器设计实例(3)

12.2     减速器建模实例

12.2.1齿轮绘制

在下面的练习中，将详细讲述齿轮的绘制过程，这里先给出齿轮的各项参数：模数m=2、齿数z=55。通过这些参数，可以计算出：分度圆直径=110mm、齿顶圆直径=114mm、齿根圆直径=105mm。齿轮建模的操作步骤如下：

（1）单击标准工具栏中的“新建”图标，新建一个零件文件。

（2）在特征管理器设计树中选择“前视基准面”，单击 “草图绘制”工具，进行草图1的绘制。单击草图工具栏中的“圆”工具，以草图原点为圆心分别绘制出分度圆、齿顶圆、齿根圆。选择分度圆，单击草图工具栏中的“构造几何关系”工具，使分度圆变为点划线。

（3）单击“中心线”工具，过草图原点绘制一条垂直的对称中心线。单击 “点”工具，移动鼠标指针到分度圆与中心线相交的位置，当推理指针捕捉到交点时，按下鼠标左键确定点的位置。

（4）保持点的选择，单击草图工具栏中的“圆周阵列”工具，在“排列”选项栏的“数量”文本框中输入55×4=220，单击 “确定”按钮，结束圆周阵列的操作，此时，您将看到分度圆上出现一系列的点。需要指出的是：点的绘制对后面的实体造型没有本质的作用，但是它为后面的操作提供了参照。

（5）单击草图工具栏中的“样条曲线”工具，在点的引导下绘制如图12-16 所示的曲线，注意曲线的端点分别在齿顶圆和齿根圆上。这里我们把齿形渐开线的绘制简化为简单曲线的绘制，如果读者有兴趣的话，可以参考机械工程手册中的齿轮渐开线绘制方法完成这一部分的操作。

（6）按住<Ctrl>键，选择曲线与垂直中心线，单击草图工具栏中的“镜像实体”工具完成曲线的镜像复制操作，如图12-16所示。接着，单击“裁剪实体”工具，选择“裁剪到最近端”选项，剪裁齿顶圆，如图12-17所示：

 

                          绘制曲线                       镜像曲线

图12-16绘制及镜像样条曲线

图12-17 裁剪齿顶圆

（7）单击草图工具栏中的“分割实体”工具，选择齿根圆进行分割，如图12-18（a）所示。

（8）单击特征工具栏中的“拉伸凸台/基体”工具，设置拉伸深度为26mm，单击“所选轮廓”选项框，并在图形区域中选取齿根圆的轮廓。单击“确定”，完成拉伸1特征的绘制，如图12-18(b)所示。 

图12-18  分割齿根圆并绘制拉伸特征1

（9）在图形区域中选择拉伸实体1的前表面，单击标准视图工具栏中的 “前视”工具，单击 “草图绘制”工具，进行草图2的绘制。鼠标右键单击特征管理设计树中的“草图1”，在快捷菜单中选择“显示”命令，此时草图1显示出来。选择草图1中的齿状轮廓，单击草图工具栏中的“转换实体引用”工具即在草图2中得到齿廓形体。单击“退出草图”工具完成草图2的绘制。如图12-19所示。

（10）单击特征工具栏中的“放样”工具，在“放样”属性管理器中，单击“草图工具”选项栏中的“链轮廓选择”工具，接着在图形区域中选择草图1的齿状轮廓和草图2的放样轮廓。单击“确定”，完成放样1特征的绘制。如图12-20所示。

图12-19  绘制草图2

图12-20 绘制放样1特征

（11）单击特征工具栏中的“倒角”工具，在“倒角参数”选项栏中点选“角度距离”单选钮，设置距离为1mm、角度为45度；接着，在图形区域中选择放样1特征的两条边线。单击“确定”，完成倒角1特征的绘制。如图12-21所示。

（12）单击菜单栏中的“视图”—“临时轴”命令，接着，单击特征工具栏中的“圆周阵列”工具，选择临时轴为阵列轴，在特征管理器设计树中选择“放样1”和“倒角1”为要阵列的特征；勾选“等间距”复选框，设置阵列实列数为55。单击“确定”，完成阵列1特征的绘制。如图12-22所示。

（13）在特征管理器设计树中选择“上视基准面”，单击 “草图绘制”工具进行草图4的绘制。单击草图工具栏中的“中心线”工具，绘制出实体造型所需的垂直和水平对称线，然后使用“镜像实体”工具、“智能尺寸”工具和“直线”工具完成如图12-23所示的草图4的绘制。

图12-21 绘制倒角1特征

图12-22 绘制阵列1特征

图12-23 绘制草图4

（14）选择草图4中的垂直中心线，单击特征工具栏中的“旋转切除”工具，进行360度旋转切除操作，如图12-24所示。

（15）单击特征工具栏中的“倒角”工具，为新增加的实体边线绘制2×45度的倒角。

图12-24  绘制切除-旋转1特征

（16）在特征管理器设计树中选择“前视基准面”，单击 “草图绘制”工具进行草图5的绘制。使用“圆”工具、“中心线”工具、“直线”工具、“动态镜像实体”工具、“裁剪实体”工具和“智能尺寸”工具，绘制出如图12-25所示的草图形体。单击“退出草图”结束草图5的绘制。

（17）单击特征工具栏中的“拉伸切除”工具，在“终止条件”选项框中选择“完全贯穿”， 单击“确定”，完成切除--拉伸1特征的绘制。如图所示12-26所示。

 

图12-25 绘制草图5                      图12-26 绘制切除-拉伸1特征

（18）单击标准工具栏中的“保存”工具，文件名取为“齿轮.sldprt”