齿轮零件的分类及特点分析

8.2 齿轮零件创建过程
（7）创建基准平面DTM1。在右工具箱中单击
按钮打开
“基准平面”对话框。在参照中选择前面已经创建的基准点PNT0和
基准轴A_1作为参照（选择时按住Ctrl键），最后单击
按钮。
（8）创建基准平DTM2。在右工具箱中单击 按钮打开“基
准平面”对话框。在参照中选择基准平面DTM1和基准轴A_1作为参
按钮，打
开“新文件选项”对话框，选中其中的“mmns_part_solid”选项，
最后单击按钮，进入三维实体建模环境。
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8.2 齿轮零件创建过程
2. 设置齿轮参数
（1）在主菜单中依次选择“工具”→“关系”选项，系统将自 动弹出“关系”对话框。
（2）在对话框中单击
按钮，然后将齿轮的各参数依次添
（4）单击实体化特征用户操作界面中的“去陈材料”按
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钮 ，选择移除面组外侧的材料。单击 按钮，更改去除材
料方向。设置完成后单击用户操作界面中的 按钮完成操作并
退出，结果如图8.32所示。
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8.2 齿轮零件创建过程
10. 创建齿轮阵列特征
（1）按住Ctrl键，在模型树中连续单击选择
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8.2 齿轮零件创建过程
直齿圆柱齿轮的设计步骤：
1. 新建零件文件
（1）在上工具箱中单击按钮
，打开“新建”对话框，在
“类型”选项组中选择“零件”选项，在“子类型”选项组中选择
“实体”选项，在“名称”文本框中输入“cylinder_gear”。
（2）取消选中“使用缺省模板”复选框。单击
（2）在右工具箱中单击
按钮，打开“基准平面”对话框，
选取基准平面FRONT作为参照，在“平移”文本框中输入“b/2”，
创建新的基准平面DTM3。生成后位置如图8.41所示。
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8.2 齿轮零件创建过程
（3）在模型树中单击选取上一步创建的拉伸特征，单击“镜像” 命令按钮 ，选择DTM3作为镜像平面，完成另一侧的拉伸镜像。
8.2 齿轮零件创建过程
8.2.1 直齿轮设计
设计结果： 图8.1为最后设计完成的直齿圆柱齿轮模型，其中的齿轮齿廓曲 线为标准渐开线，各齿廓在齿轮的圆周上均匀分布。在设计中综合 使用了设置参数、添加关系、绘制基本二维图形、创建基准特征、 创建拉伸实体特征以及特征的复制和阵列等设计方法和相关知识点。
按钮，打开设计图标板，选择
“双侧拉伸”按钮 和“去除材料”按钮 ，然后在图标板
中单击 按钮，打开“草绘”对话框，选择基准平面DTM4作为
草绘平面，在草绘平面内绘制图8.44所示的图形，拉伸长度为10，
创建边孔。
（6）阵列齿轮边孔。
（7）在右工具箱中单击
打开设计图标板，选取图8.47所
示曲线1、曲线2、曲线3、曲线4以及齿轮另一侧对应边线作为倒圆
（1）在右工具箱中单击
按钮打开设计图标板，在图标板
中单击
按钮，系统自动弹出“草绘”对话框，选择FRONT作
为草绘平面，其他设置接受系统默认参数，最后单击
按钮
进入二维草绘模式。
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8.2 齿轮零件创建过程
（2）在右工具箱中单击
按钮打开“类型”对话框，选择
其中的“环”单选按钮，然后在工作区中选择图8.22所示的曲线1，
加到参数列表框中，具体内容如图8.4所示，完成齿轮参数添加后，
单击
按钮后关闭对话框。
3. 绘制齿轮基本圆图
（1）在右工具箱中单击
图标，系统弹出“草绘”对话框。
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8.2 齿轮零件创建过程
（2）在草绘平面中选取FRONT基准平面作为草绘平面，其他设
置接受系统默认设置，单击
按钮，进入二维草绘界
（4）在右工具箱中单击按钮
，在拉伸特征工具栏中选择
“双侧拉伸”按钮 和“去除材料”按钮
。然后在图标
板中单击
按钮，打开“草绘”对话框，选择基准平面DTM4作
为草绘平面，在草绘平面内绘制图8.42所示的图形，拉伸长度为20，
创建键槽结构。
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8.2 齿轮零件创建过程
（5）在右工具箱中单击
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8.2 齿轮零件创建过程
（2）在右工具箱中单击
按钮，打开“类型”对话框，选
择“单个”单选按钮，使用
按钮和
按钮并结合绘图工
具绘制如图8.24所示的二维图形（在两个圆角处添加等半径约束）。
完成后单击右工具箱中
按钮，退出二维草绘模式。
8. 创建第一个齿槽
（1）在右工具箱中单击
按钮，打开设计图标板，在图标
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8.2 齿轮零件创建过程
13. 保存设计结果 在“文件”菜单中选取“保存”选项保存设计结果。
8.2.2 斜齿圆柱齿轮的参数化设计
设计结果： 图8.51为最后设计完成的斜齿圆柱齿轮模型。在设计中综合使 用了设计参数、添加关系、绘制二维基本图形、创建基准特征、创 建拉伸实体特征、创建投影曲线、创建扫描混合实体特征、特征的 复制和阵列以及创建圆角特征等操作。
板中单击
按钮打开“草绘”对话框，选择基准平面FRONT作为
草绘平面，其他设置接受系统默认选项，最后单击
按钮
进入二维草绘界面。
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8.2 齿轮零件创建过程
（2）在右工具箱中单击
按钮，打开“类型”对话框，选
择其中的“环”单选按钮，然后在工作区中选择上面创建的齿廓曲
线，最后在右工具箱中单击 按钮，退出二维草绘模式。在图
标板中输入拉伸深度为“b” 。单击 按钮后完成第一个齿槽
的创建，如图8.26所示。
9. 复制特征
（1）单击选择上一步创建的齿槽特征，在主工具栏中单击“复 制”按钮 ，然后单击“选择性粘贴”按钮 ，随即弹出 “选择性粘贴”对话框。在该对话框中勾选“对副本应用移动/旋 转变换”复选框，然后单击“确定”按钮。
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8.1 齿轮零件的分类及特点分析
8.1.2 齿轮零件造型方法
建造一个齿轮零件都要经过以下几个步骤。 ① 确定设计要求确定齿轮的相关参数：模数、齿数、压力角、 螺旋角、齿宽等。 ② 根据齿轮有关参数确定相互关系，生成齿廓曲线或齿槽曲线。 ③ 利用曲面创建命令生成齿槽曲面；或利用扫描混合命令生成 齿。
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8.2 齿轮零件创建过程
（2）单击复制特征工具栏中的“变换”按钮，在“设置”下拉 菜单中选取“旋转”选项，“方向参照”选取轴A_1，可在模型树 中选取，也可以直接单击选择。输入旋转角度“360/Z”。最后单 击
按钮，完成齿廓的复制，生成如图8.29所示的第二个齿槽。
（3）在模型窗口选择刚才创建的移动特征，单击“编辑”下拉 菜单中的“实体化”命令，出现实体化特征用户操作界面。
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8.1 齿轮零件的分类及特点分析
④ 利用实体创建命令生成齿轮坯或齿根圆实体。 ⑤ 用去除材料命令使用齿槽曲面在齿轮齿坯上去除材料；或者 在齿根圆实体上添加齿。 ⑥ 圆周阵列齿，形成所有的齿或齿槽。 ⑦ 从齿轮坯上添加轴孔、键槽、倒角等修饰特征，完成齿轮的 创建。
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和
，然后在“编辑”下拉菜单中选取“组”命令，则在
模型树中添加一个局部组特征。在模型树中右击
局部组特征，可对局部组特征进行多种命令操作。
（2）在右工具箱中单击
按钮，在特征阵列工具栏中选择
“尺寸”方式。然后按照图8.37所示设置第一个方向上阵列驱动尺
寸增量：“18.00”。在图标板上输入阵列特征总数：“20”。最
后单击按钮，生成如图8.39所示的齿轮模型。
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8.2 齿轮零件创建过程
11. 添加修饰特征
（1）在右工具箱中单击
按钮，打开设计图标板，然后在
图标板中单击 按钮，打开“草绘”对话框，选择FRONT作为草
绘平面。在草绘平面中绘制直径为15和30的同心圆，如图8.40所示，
创建去除材料特征，去除内部材料，深度为5.00。
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8.2 齿轮零件创建过程
设计步骤： 1. 新建零件文件 新建一个名为“helical_gear”的零件文件。注意在“新建” 对话框中取消选中“使用缺省模板”复选框，在“新文件选项”对 话框中选择“mmns_part_solid”选项。 2. 设置齿轮参数 打开“关系”对话框，按图8.52所示依次添加齿轮参数。
第8章 齿轮设计
8.1 齿轮零件的分类及特点分析 8.2 齿轮零件创建过程
8.1 齿轮零件的分类及特点分析
8.1.1 齿轮零件的特点
齿轮是广泛应用于各种机械传动的一种常用零件，用来传递动 力、改变转速和旋转方向。常见齿轮有圆柱齿轮、圆锥齿轮等。 圆柱齿轮有直齿轮、斜齿轮、人字齿轮等。圆柱齿轮的外形是 圆柱形，它由轮体、轮齿、辐板（或辐条）、轮毂等组成，轮齿由 平面和曲面围成。 下面将详细介绍使用参数化设计方法来设计齿轮的一般过程。 在学习的过程中，要重点掌握参数和表达式的概念及其应用。
面。
（3）在草绘平面内绘制任意尺寸的三个同心圆，如图8.5所示。
完成后单击
按钮，退出二维草绘模式。
4. 创建齿轮关系式，确定齿轮尺寸
（1）在主菜单中依次选择“工具”→“关系”选项，系统弹出 “关系”对话框。
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8.2 齿轮零件创建过程
（2）在“关系”对话框中分别添加齿轮的分度圆直径关系、基 圆直径关系、齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系，通过这些关系并 根据已定参数确定上述参数的数值。
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8.2 齿轮零件创建过程
5. 创建齿轮轮廓线
（1）在右工具箱中单击
按钮打开“菜单管理器”菜单，
在该菜单中依次选择“曲线选项”→“从方程”→“完成”选项，
系统弹出“曲线：从方程”对话框。
（2）根据系统提示，在模型树窗口中选择
坐标系，
然后在“设置坐标类型”菜单中选择“笛卡儿”选项。系统打开一
对话框。选择图8.14中的曲线1、曲线2作为基准点的放置参照（选
择时按住Ctrl键），最后单击
按钮。
（6）创建基准轴A 1。在右工具箱中单击
按钮打开“基
准轴”对话框，选取TOP和RIGHT基准平面作为放置参照（选择时按
住Ctrl键），创建过两平面交线的基准轴A_1，最后单击
按钮。
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8.2 齿轮零件创建过程
3. 绘制齿轮基本圆
（3）单击“关系”对话框中的“校验关系”按钮
，对输
入的参数和关系式进行校验，发现参数值已经发生了变化。
（4）关系添加完成后，在右工具箱中单击
图标，系统弹
出“草绘”对话框。在工作区中选择刚才建好的一组基本圆后，分
别双击每个基本圆的尺寸，将直径分别改为DA、DB和DF。此时会弹
出提示对话框，单击
按钮确认。
最后在右工具箱中单击 按钮，退出二维草绘模式。
（3）在图标板中设置拉伸深度为“b”，单击
按钮后完成
齿根圆实体的创建。生成如图8.23所示的齿顶圆实体特征。
7. 创建齿廓曲线
（1）在右工具箱中单击
按钮，系统弹出“草绘”对话框。
选取FRONT基准平面作为草绘平面，其他设置接受系统默认选项，
单击
按钮进入二维草绘界面。
个记事本编辑器。
（3）在记事本中添加如图8.11所示的渐开线方程式，完成后依 次选取“文件”→“保存”选项保存设置，然后关闭记事本窗口。
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8.2 齿轮零件创建过程
（4）单击“曲线：从方程”对话框中的
按钮，完成齿
轮单侧渐开线的创建。生成如图8.12所示的齿轮齿廓曲线。
（5）创建基准点PNT0。在右工具箱中单击按钮打开“基准点”
角特征的放置参照。设置倒圆角半径为0.5。
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8.2 齿轮零件创建过程
12. 隐藏基准特征 （1）单击工具栏中的“显示”按钮，在下拉菜单中选择“层树” 选项，打开“层树”窗口。 （2）在模型树窗口中分别选择“03_PRT_ALL_CURVES”、 “04_PRT_ALL_DTM_PNT”和“06_PRT_ALL_SURFS”选项。 （3）在选中层上右击鼠标，在弹出的右键快捷菜单中选取“遮 蔽层”选项隐藏基准特征，最后生成的模型如图8.50所示。 （4）单击工具栏中的“显示”按钮，在下拉菜单中选取“模型 树”选项返回模型树窗口。
照，然后在“旋转”文本框中输入“ 90/z”，最后单击
按
钮。
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8.2 齿轮零件创建过程
（9）镜像渐开线。在工作区中选择已创建的渐开线齿廓曲线，
然后单击右工具箱中的
按钮，选择DTM2作为镜像平面。单击
按钮后完成另一侧轮廓线的创建。最后的结果如图8.21所示。
6. 创建齿坯实体特征