用SolidWorks繪制圓的漸開(kāi)線

2013-07-12 by:廣州SolidworksUGCatia培訓(xùn)中心來(lái)源:仿真在線

對(duì)漸開(kāi)線齒輪進(jìn)行三維建模的關(guān)鍵,是如何精確生成圓漸開(kāi)線。在SolidWorks 中繪制圓漸開(kāi)線的方法大多是利用編程或借助第三方軟件來(lái)生成,步驟繁瑣且不易掌握。而通過(guò)利用SolidWorks 中的“放樣曲面”工具,直接繪制圓的漸開(kāi)線并生成精確的漸開(kāi)線齒輪三維模型是很方便的。

1 繪制圓的漸開(kāi)線

SolidWorks 中圓的漸開(kāi)線的詳細(xì)繪制步驟為:

(1)在前視基準(zhǔn)面(也可選擇其它基準(zhǔn)面,但后續(xù)步驟都要在同一基準(zhǔn)面上完成)上繪制草圖1,為一半圓弧。半圓直徑設(shè)置為“構(gòu)造線”,半圓直徑設(shè)為10 mm。

(2)在前視基準(zhǔn)面上繪制草圖2,為一點(diǎn)。利用“添加幾何關(guān)系”工具將該點(diǎn)與草圖1中半圓弧的左端點(diǎn)設(shè)為“重合”。

(3)在前視基準(zhǔn)面上繪制草圖3,為一豎直線段。利用“添加幾何關(guān)系”工具將豎線的下端點(diǎn)與草圖1 中半圓弧的右端點(diǎn)設(shè)為“重合”。

(4)利用“智能尺寸”工具標(biāo)注草圖3 中的豎線。標(biāo)注時(shí),點(diǎn)擊尺寸輸入欄右側(cè)的下拉箭頭,選取“添加方程式”。

在彈出的“添加方程式”對(duì)話框中輸入:"D1@草圖3"="D1@草圖1"*pi/2。然后兩次點(diǎn)擊“確定”,結(jié)束對(duì)豎線的標(biāo)注。

用方程式來(lái)定義豎線的長(zhǎng)度,就能使后面繪出的漸開(kāi)線可以自動(dòng)隨著基圓直徑的改變而改變,為實(shí)現(xiàn)齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。

(5)在菜單欄中依次點(diǎn)擊“插入”-“曲面”-“放樣曲面…”工具,彈出“曲面-放樣”屬性管理器。在屬性管理器中,選擇草圖2、草圖3 作為“放樣輪廓”,選擇草圖1 作為“中心線參數(shù)”。最后單擊“確定”圖標(biāo),得到放樣曲面。

(6)在前視基準(zhǔn)面上繪制草圖4。繪制過(guò)程為:選擇放樣曲面左端的邊線,然后單擊“轉(zhuǎn)換實(shí)體引用”工具,將該邊線轉(zhuǎn)化為草圖4 中的圖元。為了突顯該曲線,在特征管理器中展開(kāi)“曲面實(shí)體(1)”,然后右鍵單擊“曲面-放樣1”,選擇“隱藏曲面實(shí)體”。最終得到的曲線(草圖4)即為直徑為φ10 的基圓的漸開(kāi)線。

2 驗(yàn)證圓的漸開(kāi)線

根據(jù)圓的漸開(kāi)線的定義:“直線在圓上作純滾動(dòng)時(shí),直線上一定點(diǎn)的軌跡稱為該圓的漸開(kāi)線”來(lái)檢驗(yàn)草圖4中所繪曲線是否符合定義要求。

(1)在草圖4 中繪制一條半徑為5 mm 的圓弧。圓弧的一端與漸開(kāi)線下端重合,另一端分別以構(gòu)造線繪制一條半徑和一條過(guò)半徑的切線,該切線另一端與漸開(kāi)線相交。

(2)利用“智能尺寸”工具分別標(biāo)注草圖4 中的圓弧及切線段的長(zhǎng)度?？梢钥闯?切線段的長(zhǎng)度與圓弧的長(zhǎng)度相等。任意改變圓弧或切線段的長(zhǎng)度,會(huì)發(fā)現(xiàn)切線段的長(zhǎng)度與圓弧的長(zhǎng)度仍然相等。因此可以證明:草圖4中所繪曲線就是直徑為φ10 的基圓的漸開(kāi)線。

開(kāi)放分享：優(yōu)質(zhì)有限元技術(shù)文章,助你自學(xué)成才