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                         直齒輪的建模

    實例說明

    創(chuàng)建如圖2.1 所示的直齒輪零件模型。

       
               圖2.1 直齒輪模型

       分析

     圖2.1 為要建立的直齒輪模型,該齒輪的模數(shù)m=3,齒數(shù)z=18。輪齒邊緣有倒角,軸心處有一個帶鍵槽的軸孔。只要分別繪制好輪齒、軸孔的草圖,就可以利用拉伸凸臺和拉伸切除等特征操作來生成齒輪的基本模型。輪齒的倒角可以利用旋轉切除的方法來生成。

因此建立直齒輪模型的關鍵是繪制好輪齒的草圖。

   學習目標

   掌握直齒輪輪廓草圖的繪制及三維實體的構建方法。

    求解步驟

    1. 構造齒輪

 (1) 單擊,打開新的繪圖窗口,開始創(chuàng)建新的零件模型。

 (2) 選取設計樹中【前視】基準面,單擊開始繪制草圖1。

 (3) 根據(jù)齒輪的模數(shù)和齒數(shù),可以求出齒根圓直徑為46.5mm,齒頂圓直徑為60mm,分度圓直徑為54mm;單擊,分別繪出3 個以坐標原點為圓心的齒根圓、齒頂圓、分度圓(如圖2.2 所示)。

        
              圖2.2 繪制3 個同心圓

  (4) 選取分度圓,單擊【構造幾何線】圖標使分度圓變成虛線實體;單擊,通過圓心繪制一條垂直中心線;單擊繪圖工具欄中的圖標,移動鼠標至垂線與分度圓的交點處單擊,繪制一個點。

  (5) 選擇【工具】|【草圖繪制工具】|【圓周草圖排列與復制】(圖標)命令,彈出如圖2.3 所示的對話框,在【要重復的項目】欄中可以看到剛繪制的點被默認為要復制的實體;在【排列】欄中將【數(shù)量】設為72,單擊【確定】按鈕,則在分度圓上生成均勻分布的72 個點。

  (6) 用視圖工具局部放大分度圓與直線相交部分,單擊繪制樣條曲線圖標,如圖2.4所示,以齒頂圓上一點為起點,通過分度圓上的點(第(5)步所生成的點)繪制一條終止于齒根圓的曲線。

             
           圖2.3 設定圓周排列和復制參數(shù)                              圖2.4 繪制輪廓線

  (7) 按住Ctrl 鍵,分別單擊新繪曲線和垂直中心線,選取這兩個實體,單擊草圖工具欄中的【鏡像實體】圖標,則在中心線的右側生成一條該曲線的鏡像曲線。

  (8) 按住Ctrl 鍵,分別選取這兩條曲線,單擊,在對話框中將【數(shù)量】設置為18,單擊【確定】按鈕,在齒頂圓和齒根圓之間生成了18 對均勻分布的曲線。

  (9) 單擊繪圖工具欄中的【剪裁實體】圖標,剪除掉齒頂圓與齒根圓中多余的部分,則輪齒的輪廓草圖繪制完畢,如圖2.5 所示;需要指出的是,本例中的齒輪輪廓線為近似畫法,主要是為了讓讀者能夠更好地掌握這類零件的建模方法。實際上利用SolidWorks 中的齒輪插件,只要輸入齒輪的相關參數(shù),就可以輕松地建立各種齒輪的結構模型,感興趣的讀者可以自行嘗試一下。

  (10) 單擊【拉伸凸臺】圖標,將拉伸終止條件設置為【兩側對稱】,將拉伸長度設為20mm,單擊生成如圖2.6 所示的拉伸1。

       
          圖2.5 輪齒輪廓草圖                      圖2.6 拉伸1

     2. 構造齒輪孔

  (1) 將視圖調(diào)整為前視圖,選取拉伸1 的外表面,單擊打開草圖2。

  (2) 單擊,繪制一個以原點為圓心,直徑為20mm的圓。

  (3) 單擊,繪制一條通過圓心的垂直中心線。

  (4) 單擊,在圓的上方繪制一條水平直線;利用智能尺寸工具將該直線的長度設為4mm,該直線至圓心的距離設為12mm;選取直線的兩個端點及垂直中心線,添加幾何關系使兩端點對稱于中心線。

  (5) 通過該直線的兩個端點繪制兩條直線與φ 20 的上端圓弧相連,單擊圖標,如圖2.7 所示裁掉多余的圓弧,繪制好軸孔輪廓線。

         
             圖2.7 軸孔輪廓草圖

  (6) 單擊圖標,將切除終止條件設為【完全貫穿】,單擊生成貫穿于齒輪實體的軸心孔。

      3. 對軸心孔倒角

  (1) 選取齒輪兩側軸心孔的輪廓線。

  (2) 單擊【倒角】圖標,將倒角尺寸設為1mm,單擊生成倒角1。

     4. 對輪齒外沿倒角

  (1) 設計樹中選取【右視】基準面,將視圖調(diào)整為正視于該基準面。

  (2) 單擊打開草圖3。

  (3) 如圖2.8 所示,利用直線工具在輪齒投影的左上角繪制一個邊長1mm的直角三角形;通過添加幾何關系使三角形的兩邊分別與輪齒在右視基準面上的投影線共線。

  (4) 單擊,通過坐標原點繪制一條垂直中心線。

  (5) 按住Ctrl 鍵,選取所繪三角形和垂直中心線,單擊【鏡像】圖標,在輪齒投影的右上角生成該三角形的鏡像。

          
                 圖2.8 繪制三角形

  (6) 通過坐標原點繪制一條水平中心線,按住Ctrl 鍵,選取兩個三角形和水平中心線,單擊【旋轉切除】圖標,以水平中心線為軸,旋轉360°切除兩個三角形所掃過的實體,單擊,直齒輪模型構建完畢(如圖2.26 所示),單擊保存文件。


                                                                     編輯:[國抒云]

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