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                         錐齒輪實體模型

    實例說明

   創(chuàng)建如圖1-1 所示的錐齒輪零件模型。
    
            圖1-1錐齒輪實體模型

      分 析

    圖1-1 所示為模數(shù)m=7,尺數(shù)z=38 的直齒錐齒輪模型,其輪齒均勻分布于一個圓錐面上,而且輪齒各部位截面尺寸均不相同,齒輪中部有環(huán)形凸臺,軸心處有一個帶鍵槽的圓孔。該零件除鍵槽和輪齒外,其余部分為軸對稱回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu),因此建模時首先繪制該回轉(zhuǎn)體縱截面輪廓草圖,繞中心軸旋轉(zhuǎn)后生成錐齒輪模型基體;然后根據(jù)齒廓外緣形狀放樣切除基體上多余部分,形成齒槽;再利用圓周陣列特征陣列齒槽,構(gòu)造出全部齒槽和輪齒;利用拉伸切除在中心孔處生成鍵槽;最后倒角完成建模。

      學(xué)習(xí)目標(biāo)

    掌握利用切除放樣及圓周陣列等特征建模手段構(gòu)建錐齒輪三維實體模型的方法。

    求解步驟

     1. 構(gòu)建齒輪基體

  (1) 單擊打開新的繪圖文件。

  (2) 在設(shè)計樹中選取【前視】基準(zhǔn)面,單擊開始繪制新的草圖。

  (3) 如圖1-2 所示,繪制草圖1;圖中3 條斜的點劃線分別為齒根圓錐面、齒頂圓錐面和分度圓錐面的法線。齒根法線與軸線成59.1°,齒頂法線與齒根法線的夾角為3.17°,通過添加幾何關(guān)系使分度圓錐法線與齒頂、齒根法線對稱。

  (4) 單擊圖標(biāo),以垂直軸心線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)草圖1 生成錐齒輪基體(如圖1-3 所示)。


            圖1-2 草圖1                                                   圖1-3 錐齒輪基體

        2. 構(gòu)建齒槽

  (1) 在設(shè)計樹中選取草圖1 右擊,在彈出的菜單中選擇【顯示】命令,草圖1 的輪廓線出現(xiàn)在實體內(nèi)部。

  (2) 選取【前視】基準(zhǔn)面,單擊開始繪制草圖2。

  (3) 通過分度圓錐法線與基體外表面的交點繪制一條與草圖1 軸心線垂直的中心線(如圖1-4 所示)。

  (4) 繪出草圖,按住Ctrl 鍵,分別選取草圖2 中的中心線及【前視】基準(zhǔn)面,單擊,選擇【基準(zhǔn)面】命令,生成一個過所選直線且與【前視】基準(zhǔn)面垂直的基準(zhǔn)面1。

  (5) 選取基準(zhǔn)面1,單擊打開草圖3,在分度圓錐法線與基體外表面的交點處繪制一個點。

  (6) 選擇【工具】|【草圖繪制工具】|【圓周草圖排列和復(fù)制】命令,在屬性管理器中將排列【數(shù)量】設(shè)置為158,單擊【確定】按鈕,在草圖3 中生成158 個繞中心軸均勻分布的點(如圖2.43 所示)。這些點將作為構(gòu)建輪齒輪廓線的參考點。

  (7) 退出草圖3,按住Ctrl 鍵,分別選取草圖1 中左端長度為40 的輪廓線及【前視】基準(zhǔn)面,單擊,生成一個過所選直線且與【前視】基準(zhǔn)面垂直的基準(zhǔn)面2。

       
           圖1-4 草圖2                                圖1-5 生成的均勻分布點

  (8) 選取基準(zhǔn)面2,調(diào)整視圖正視于該基準(zhǔn)面,單擊打開草圖4。

  (9) 過草圖3 在基準(zhǔn)面2 上的一個投影點繪制一條垂直中心線。

  (10) 分別過齒頂圓錐法線與齒根圓錐法線與基準(zhǔn)面2 的交點繪制兩條水平線段(直線1、直線2)。

  (11) 單擊,分別單擊直線1 的左側(cè)端點,垂直中心線左側(cè)的投影點(草圖3 在基準(zhǔn)面2 上的投影),直線2 上方某一點(用于調(diào)整輪齒輪廓線的形狀),以及直線2 左側(cè)端點,繪制出輪齒的左側(cè)輪廓線(如圖1-6 所示)。

  (12) 按住Ctrl 鍵選取所繪輪廓線及垂直中心線,單擊,鏡像所選實體,繪制出完整的齒槽輪廓線(如圖1-7 所示)。

                
             圖1-6 繪制左側(cè)輪廓線            圖1-7 鏡像實體

  (13) 退出草圖,在設(shè)計樹中選取【右視】基準(zhǔn)面,單擊打開草圖5。

  (14) 在齒頂圓錐面的頂點處繪制一個點(如圖1-8 所示)。

  (15) 退出草圖5,選擇【插入】∣【切除】∣【放樣】命令,選取草圖4 與草圖5 作為放樣輪廓,單擊,在基體中切除放樣實體,生成齒輪槽(如圖1-9 所示)。

             
              圖1-8 草圖5                           圖1-9 生成齒輪槽

      3. 生成全部齒輪

   (1) 單擊,在下拉菜單中選取【基準(zhǔn)軸】,彈出基準(zhǔn)軸屬性管理器界面后,在繪圖窗口中選取錐齒輪基體軸心孔的內(nèi)表面,屬性管理器中【圓柱/圓錐面】選項自動被選取(如圖1-10 所示),而在軸心孔中出現(xiàn)要創(chuàng)建的軸心線(如圖1-11 所示),單擊,完成基準(zhǔn)軸1的建立。

                   
            圖1-10 基準(zhǔn)軸屬性管理器             圖1-11 創(chuàng)建基準(zhǔn)軸

  (2) 按住Ctrl 鍵,在設(shè)計樹中選取特征【切除-放樣1】和基準(zhǔn)軸1,單擊特征工具欄中的【圓周陣列】圖標(biāo),將實例數(shù)設(shè)為38(如圖2.50 所示),單擊,生成齒槽的陣列,從而完成所有輪齒的構(gòu)建(如圖2.51 所示)。

                     
               圖1-12 圓周陣列屬性管理器        圖1-13 生成全部輪齒

     4. 生成鍵槽

  (1) 選取齒輪中心凸臺的上表面,單擊打開草圖6。

  (2) 如圖1-14 所示,繪制一個矩形實體。

  (3) 單擊特征工具欄中的【拉伸切除】圖標(biāo),將拉伸切除屬性管理器中終止條件設(shè)置為【完全貫穿】,單擊,生成鍵槽孔(如圖1-15 所示)。

          
                   圖1-14 草圖6                          圖1-15 生成鍵槽

    5. 倒角

  (1) 按住Ctrl 鍵,旋轉(zhuǎn)錐齒輪實體分別選取中心凸臺上、下表面邊線。

  (2) 單擊,在圓角屬性管理器中將倒角寬度設(shè)為2.5mm,單擊生成倒角1;至此,直齒圓錐齒輪模型構(gòu)建完畢。


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