UG如何画齿轮渐开线

UG如何画齿轮渐开线

1、根据齿轮参数和浙开线方程,构造齿轮的端面渐开线齿槽轮廓。

2、按照齿顶圆直径和齿轮厚度,建立齿胚实体。

3、将端面齿廓轴向拉伸出齿槽实体生成一把加工齿轮的刀具。

4、使用布尔差操作,从齿呸实体中切去齿槽,就可以得到该渐开线直齿轮的齿槽轮廓。

5、将生成的齿轮实体,以齿呸轴线为中心,按照齿数进行圆周阵列,就得到该浙开线直齿轮的三维模型。

一. 准备工作

即渐开线方程式的准备和齿轮设计。笔者使用笛卡儿坐标系进行设计,渐开线方程是固

定的,一般来说齿轮压力角也是固定为20度,因此要求设计的是齿轮模数m和齿数m(由于渐开线方程中要用到z,齿数用zm代替)。还有一点需要说明的是,渐开线位于基圆之外,而齿形是从齿根圆开始的,笔者咨询了一位教授,他认为从齿根圆到基圆之间的齿形由一段圆弧决定,其半径是r=PI*m/8。

二. 进入建模状态

从Tools进入Expressions,编辑关系式。本人的关系式如下,可供参考(m=3,zm=26,齿厚定为B=18mm):

t=1[t是从0到1变化的]

m=3 zm=26 a=20

d=zm*m[分度圆] al=45*t[角变量]

db=m*zm*cos(a)[基圆] da=(zm+2)*m[齿顶圆] df=(zm-2.5)*m[齿根圆] r=pi()*m/8 B=9

x =0.5*db *cos(al)+(al*pi()/360)*db *sin(al) y =0.5*db *sin(al)-(al*pi()/360)*db *cos(al) z=0

全部数据要逐个输入,上一行是定义,下一行为赋值函数,在右边的选择栏中选择最顶部的那一选项(默认的是length)。

三. 建立渐开线 从Edit进入curves,选择from equatio,确定,将xt改成x,同样的yt和zt也要改成y和z,其他不管。生成渐开线如上图。

四. 完善齿面曲线 绘制两个圆,直径分别是d和df,进入X-Y草绘,提取渐开线(具体步骤不详述),将两个圆固定,直线将分度圆和渐开线的交点与原点连接,在渐开线下方画一条直线,此直线与上一直线的角度为90/zm,即半个齿的角度。用倒圆命令对提取的渐开线和齿根圆倒角,修改半径为r。将后一直线转化为参考线,如下图。利用倒院线和基准线将齿根圆剪掉,完成草绘。

五. 绘制完成齿形曲线 采用Edit里面的Translation镜像上一步得到的齿形曲线(要在过滤器中选择Curves,具体步骤不作详述),镜像参考线为上一步得到的参考线。下图所示。

六. 准备建剪切面 采用Edit里面的Translation复制上一步得到的完整的齿形曲线(同样要在过滤器中选择Curves,具体步骤不作详述),将其朝z的正方向复制移动距离0.5*B,如下图。

七. 建立切割面 从Insert进入曲面设计中的through curve,选择第一条曲线后点中键,选第二条再点中键。注意在选择的时候尽量选相应的位置,确保选中后箭头方向一致。确定以

后生成曲面,如下图。

八. 拉伸齿顶圆 将所有曲线和草绘放如11层,拉伸直径为da的圆柱,高度为0.5*B。

九. 复制切割面

由于切割面是由特殊曲线生成的,无法阵列,因此我们只能才用Edit里面的Translation对曲面进行绕z轴旋转复制(具体步骤不作详述),其旋转角度是360/zm。一次只能复制一个,要不停得点copy才能生成足够的曲面。如上图。

十. 切割得到齿形

一次只能用一个面剪裁,因此有多少个齿就要剪裁多少次。剪裁完以后将所有曲面和基准移至22层,得到的结果如下(剪裁之前倒角)。

这个齿轮是绝对标准的渐开线齿轮。其他工作难度不大,请朋友们自己完成。工序完成以后以X-Y平面镜像齿轮并取和即成。