用SolidWorks绘制圆的渐开线

2013-07-12 by:广州SolidworksUGCatia培训中心来源:仿真在线

用SolidWorks绘制圆的渐开线

对渐开线齿轮进行三维建模的关键,是如何精确生成圆渐开线。在SolidWorks 中绘制圆渐开线的方法大多是利用编程或借助第三方软件来生成,步骤繁琐且不易掌握。而通过利用SolidWorks 中的“放样曲面”工具,直接绘制圆的渐开线并生成精确的渐开线齿轮三维模型是很方便的。

1 绘制圆的渐开线

SolidWorks 中圆的渐开线的详细绘制步骤为:

(1)在前视基准面(也可选择其它基准面,但后续步骤都要在同一基准面上完成)上绘制草图1,为一半圆弧。半圆直径设置为“构造线”,半圆直径设为10 mm。

(2)在前视基准面上绘制草图2,为一点。利用“添加几何关系”工具将该点与草图1中半圆弧的左端点设为“重合”。

(3)在前视基准面上绘制草图3,为一竖直线段。利用“添加几何关系”工具将竖线的下端点与草图1 中半圆弧的右端点设为“重合”。

(4)利用“智能尺寸”工具标注草图3 中的竖线。标注时,点击尺寸输入栏右侧的下拉箭头,选取“添加方程式”。

在弹出的“添加方程式”对话框中输入:"D1@草图3"="D1@草图1"*pi/2。然后两次点击“确定”,结束对竖线的标注。

用方程式来定义竖线的长度,就能使后面绘出的渐开线可以自动随着基圆直径的改变而改变,为实现齿轮的参数化设计打下基础。

(5)在菜单栏中依次点击“插入”-“曲面”-“放样曲面…”工具,弹出“曲面-放样”属性管理器。在属性管理器中,选择草图2、草图3 作为“放样轮廓”,选择草图1 作为“中心线参数”。最后单击“确定”图标,得到放样曲面。

(6)在前视基准面上绘制草图4。绘制过程为:选择放样曲面左端的边线,然后单击“转换实体引用”工具,将该边线转化为草图4 中的图元。为了突显该曲线,在特征管理器中展开“曲面实体(1)”,然后右键单击“曲面-放样1”,选择“隐藏曲面实体”。最终得到的曲线(草图4)即为直径为φ10 的基圆的渐开线。

2 验证圆的渐开线

根据圆的渐开线的定义:“直线在圆上作纯滚动时,直线上一定点的轨迹称为该圆的渐开线”来检验草图4中所绘曲线是否符合定义要求。

(1)在草图4 中绘制一条半径为5 mm 的圆弧。圆弧的一端与渐开线下端重合,另一端分别以构造线绘制一条半径和一条过半径的切线,该切线另一端与渐开线相交。

(2)利用“智能尺寸”工具分别标注草图4 中的圆弧及切线段的长度。可以看出,切线段的长度与圆弧的长度相等。任意改变圆弧或切线段的长度,会发现切线段的长度与圆弧的长度仍然相等。因此可以证明:草图4中所绘曲线就是直径为φ10 的基圆的渐开线。

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