solidworks圆柱直齿轮制作教程

Solidworks圆柱直齿轮设计教程

图1 圆柱直齿轮

圆柱直齿轮的三维零件设计可以分为如下几步：

1）计算相应的参数；

2）拉伸凸台，生成圆柱直齿轮的毛坯；

3）绘制齿轮渐开线，拉伸生成单个直齿，阵列直齿特征，完成所有齿的创建；

4）旋转切除，创建凹槽并完成圆角；

5）拉伸切除，完成凹槽打孔；

6）拉伸切除，完成轴孔与键槽。

下面对各个步骤进行详细的介绍：

1）计算相应的参数

Slidworks可以在草图->样条曲线->方程式驱动的曲线（如图2所示），输入参数方程来绘制3D曲线，因此也可以通过这个功能，用渐开线的参数方程来画标准齿轮，以模数m=2，齿数z=30，压力角a=20°的直齿轮为例，来说明渐开线齿轮的绘制方法。

图2 方程式驱动菜单

确定画齿轮需要的四个圆的尺寸：

分度圆直径d=mz=60

基圆直径db=dcos20°=56.38

齿根圆直径df=d-2(ha+c)=55

齿顶圆直径da=d+2ha=64

2）绘制齿根圆柱

在上视基准面中绘制草图1，绘制齿根圆，完成后，进入特征，在快捷菜单栏，选择拉伸凸台/基体，设定深度为20，生成如图3所示。

（a）

（b）

图3 创建齿根圆柱

3）创建直齿

a)选择上视基准面，绘制齿顶圆、分度圆、齿根圆；

b)绘制渐开线，选择样条曲线->方程式驱动的曲线，选择参数性，输入渐开线参数方

程：

Xt=m*z*cosa/2*(t*sin(t)+cos(t))

Yt=m*z*cosa/2*( sin(t)-t*cos(t))

其中m为模数，z为齿数，a为压力角（计算时转换为弧度）

c)绘制单个齿形的对侧渐开线：在分度圆上绘制单个齿形的中心线，使用镜像实体，获得

对侧渐开线。

d)使用剪裁实体删除多余的线段；

e)绘制齿根圆角：齿根圆角半径=0.38*m（《机械设计基础》下册，表27-3）。使用相切约

束绘制一侧圆角，使用镜像实体绘制对侧圆角；

f)裁剪多余线段，最终得到单个齿形草图；

g)选择单个齿形草图，使用拉伸凸台/基体，得到单一直齿；

h)选择凸台拉伸特征，使用圆周阵列，得到所有直齿。

4）创建凹槽

选择前视基准面，绘制凹槽的草图，完成草图后，使用旋转切除，完成其中一部分凹槽的创建，如图5a所示，使用相同的方法，可以完成齿轮另外一部分的凹槽的创建，然后使用圆角功能，完成相应的圆角，如图5b所示。

（a）

（b）

图5 创建凹槽

5）凹槽打孔

选择上视基准面（此绘图基准面可以选择其他的面，只要与上视基准面平行的面均可），根据需要打孔的孔径的尺寸要求绘制草图，完成草图后使用拉伸切除，完成一个孔的创建，如图6a所示。然后使用圆周整列，根据要求获得多个孔，如图6b所示。

（a）

（b）

图6 凹槽打孔

6）创建轴孔和键槽

选择上视基准面（此绘图基准面可以选择其他的面，只要与上视基准面平行的面均可），根据轴孔和键槽的尺寸要求，绘制草图，如图7a所示，使用拉伸切除，获得轴孔和键槽特征，如图7b所示，最终效果图如图7c所示。

（a）（b）

（c）

图7 轴孔和键槽的创建