CATIA中渐开线斜齿圆柱齿轮的建模方法(上)

斜齿轮（直齿轮）的制作方法第一步：设置catia，通过工具（tools）——基础结构（options）——显示（relation），勾选“参数”和“关系”选项。

如图1-1和1-2所示：（英文版）（图1-2）（中文版）（图1-2）然后，单击“确定”。

第二步：单击“开始”——形状——创成式外形设计，将会出现“新建零件”窗口，如图2-1，对自己的零件进行命名（注：零件名称只能是英文、下划线和数字，如：xiechilun），单击“确定”，即进入工作界面。

（图2-2）（图2-1）第三步：对齿轮的各项参数进行输入。

参考：斜齿圆柱齿轮中有如下参数及参数关系，不涉及法向参数齿数Z 20 整数模数m 4 实数压力角a 20deg 角度齿顶圆半径 rk = r+m 长度分度圆半径 r = m*z/2 长度基圆半径rb = r*cosa 长度齿根圆半径 rf = r-1.25*m 长度螺旋角 beta 角度齿厚 depth 长度单击界面中的“知识工程”中的“f(x)”,如图3-1所示，进入参数输入界面，如图3-2所示。

（图3-1）输入参数具体步骤：（齿数（整数）、模数（实数）、压力角（角度）、齿厚（长度）螺旋角（角度）五个是需要数值的，其他值由公式计算。

下面以齿数z为例。

）如图3-2（1）选择参数类型，为整数；（2）点击左侧“新类型参数”；（必须先选择参数类型）（3）输入参数名称z；（4）输入参数值20；（5）同样方法输入模数和压力角；（注意更改参数类型）（图3-2）其他四个参数（rk、rf、r和rb）只需执行前三步即可，无需输入数值，可由稍后添加的公式得出；公式的编辑步骤（以rk为例）：（5）单击右侧的“添加公式”或是双击参数rk，将会出现“公式编辑器”窗口，如图3-3所示，在黑色框内输入公式：r+m。

单击“确定”，即完成对“rk”的公式的编辑，其值变为“44mm”。

其他三个参数的公式也如此。

最终应为图3-2所示。

渐开线圆柱斜齿轮自动造型方法及画法介绍自动造型方法：1.确定齿轮的基本参数，包括齿轮模数、齿数、齿轮系数等。

这些参数可以根据具体的传动需求来确定，通常需要根据设计要求和传动比例进行计算。

2.建立渐开线函数。

渐开线是齿轮齿廓的基本形状，其方程可以通过数学方法得到。

可以使用CAD或者数学软件编程进行计算，生成齿轮的渐开线方程。

3.将渐开线方程转化为点集，用于绘制齿轮齿廓。

可以通过计算齿轮上多个点的坐标，然后连接这些点来绘制齿轮齿廓。

4.绘制齿轮齿廓。

可以使用CAD软件或者绘图工具，在图纸上绘制齿轮的渐开线齿廓。

需要注意的是，齿轮的齿廓需要保证与相邻齿轮的啮合，以保证传动精度。

5.完成齿轮的其他部分绘制，包括轴孔、轮缘等。

可以参考齿轮的标准图样进行绘制，保证齿轮的几何相关性。

画法介绍：1.选择适当的比例尺和纸张大小，确定绘制齿轮的图纸尺寸。

2.根据齿轮的基本参数，确定齿轮的中心线位置。

在纸上绘制两条相互平行的直线，作为齿轮的中心线和辅助线。

3.根据齿轮的模数和齿数，计算出齿轮的分度圆直径。

在中心线上绘制一个圆，作为齿轮的分度圆。

4.根据齿轮的渐开线方程，计算齿轮齿廓上的多个点的坐标。

在图纸上以分度圆为基准，根据计算得到的点的坐标，绘制齿轮齿廓。

5.根据齿轮的设计要求和标准，绘制齿轮的其他构造，如轮缘、轴孔等。

可以参考齿轮的标准图样进行绘制，保证齿轮的几何相关性。

6.通过绘制不同切面的齿廓来实现3D效果。

可以将齿轮分解成不同的切面，并在每个切面上绘制齿轮齿廓，最后通过将各个切面叠加在一起来得到3D效果。

7.使用合适的线粗和色彩来完成绘图。

在完成齿轮的基本构造绘制后，使用适当的线粗和色彩来增加图纸的可读性和美观性。

总结：渐开线圆柱斜齿轮的自动造型和绘制可以通过计算渐开线方程和绘制齿廓点集来实现。

绘制齿轮的过程可以参考齿轮的标准图样，并结合绘图工具和软件进行绘制。

需要注意的是，绘制齿轮需要考虑齿轮的几何相关性，以及与相邻齿轮的啮合情况。

直齿轮参数化建模预备工作，在设置里面将参数和关系显示出来1、齿轮参数的创建2、渐开线的创建X—xx=db/2*cos(PI/2*t)+db/2*PI/2*t*sin(PI/2*t)Y—yy=db/2*sin(PI/2*t)-db/2*PI/2*t*cos(PI/2*t)t=0，0.1，0.2，0.3，0.4以t=0为例说明3、在创成式模块中点击点，弹出4、在x栏右键单击，点击编辑公式，弹出5、在模型树上双击法则曲线.x，在字典里选择规则，在双击规则成员里的内容，将（）里设置为0，再确定即可，完成t=0时x的创建，同理完成t=0时y的创建，z=0，就创建好了（x（0）,y（0）z（0））的创建，其他照此6、将上述点用样条曲线连接，如图7、创建对称渐开线，修剪如图8、拉伸，拉伸齿宽时在长度栏右键，其过程同上，选择参数b，如图9、阵略，如图10、完成（键槽简单，省略）斜齿轮参数化建模预备工作，在设置里面将参数和关系显示出来1、齿轮参数的创建2、渐开线的创建X—xx=db/2*cos(PI/2*t)+db/2*PI/2*t*sin(PI/2*t) Y—yy=db/2*sin(PI/2*t)-db/2*PI/2*t*cos(PI/2*t) t=0，0.1，0.2，0.3，0.4，以t=0为例说明3、在创成式模块中点击点，弹出4、在x栏右键单击，点击编辑公式，弹出5、在模型树上双击法则曲线.x，在字典里选择规则，在双击规则成员里的内容，将（）里设置为0，再确定即可，完成t=0时x的创建，同理完成t=0时y的创建，z=0，就创建好了（x（0）,y（0）z（0））的创建，其他照此将上述点用样条曲线连接，如图6、创建对称渐开线，修剪如图7、将此渐开线投影到另一面上，并且绕z轴旋转一定角度7、将对应齿根圆上的点用直线连接起来，然后在分别投影到齿根圆柱上8、在零部件设计中运用多截面实体，扫略成齿形9、阵略完成（键槽简单，省略）。

这种方法同样可以用于画直齿轮一.斜齿圆柱齿轮的几何特征斜齿轮齿廓在啮合过程中，齿廓接触线的长度由零逐渐增长，从某一个位置开始又逐渐缩短，直至脱离接触，这种逐渐进入逐渐脱离的啮合过程减少了传动时的冲击、振动和噪声，从而提高了传动的稳定性，故在高速大功率的传动中，斜齿轮传动获得了较为广泛的应用。

二.斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮的几何关系三.catia画图思路我们已经看到了，斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮相比，就是斜齿圆柱齿轮两端端面旋转了一个角度，如果旋转角度为零，那这个斜齿圆柱齿轮就是一个直齿圆柱齿轮了，因而直齿圆柱齿轮就是螺旋角为零的特殊斜齿圆柱齿轮。

因此，我们可以将直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮用同一个画法画出来，只改变一下参数（为端面的参数）就可以输出不同的直齿或者斜齿的齿轮，大概思路如下：a.首先用formula输入齿轮各参数的关系;b.画出齿轮齿根圆柱坯子；c.通过输入的公式得出一个齿的齿廓；d.在曲面设计模块下将齿廓平移到坯子的另一端面（通过平移复制一个新的齿廓到另一端面）；e.将新的齿廓旋转到特定角度；f.多截面拉伸成形一个轮齿；g.环形阵列这个轮齿这样，斜齿圆柱齿轮就画完了。

四.catia绘图步骤1.设置catia，通过tools-->options将relation显示出来，以便待会使用，如图所示：2.输入齿轮的各项参数斜齿圆柱齿轮中有如下参数及参数关系，不涉及法向参数齿数 Z模数 m压力角 a齿顶圆半径 rk = r+m分度圆半径 r = m*z/2基圆半径 rb = r*cosa齿根圆半径 rf = r-1.25*m螺旋角 beta齿厚 depth进入线框和曲面建模模块（或part design零件设计模块）如图：输入各参数及公式，如图所示：3.点击fog按钮，建立一组X，Y,关于参数t的函数，方程为：x=rb*sin(t*PI*1rad)-rb*t*PI*cos(t*PI*1rad)y=(rb*cos(t*PI*1rad))+((rb*t*PI)*sin(t*PI*1rad))如图所示:这时候，可以看到关系树上新建的两个函数了:5.在xy平面画一个点，坐标为（0，0），并以此点为圆心在xy平面上建立齿根圆(就是空间的画圆工具)，如图所示：公式内输入rf,即齿根圆半径。

首先定义参数及规则：【基本参数】模数：m 齿数：z 压力角：a分度圆直径：D=m*z基圆直径： Db=D*cos(a)=m*z*cos(a)齿顶圆直径：Da=m*(z+2)齿根圆直径：Df=m*(z-2.5)【渐开线公式】压力角范围：0 ~ range（range<=90，常选range=60）横坐标：xt=Db*cos(range*t)/2+Db*PI*t*range*sin(range*t)/360 纵坐标：yt=Db*sin(range*t)/2-Db*PI*t*range*cos(range*t)/360第一种方法构造渐开线（通用）【建立点】点1：x=`关系\xt` ->Evaluate(0)y=`关系\yt` ->Evaluate(0)点2：x=`关系\xt` ->Evaluate(0.1)y=`关系\yt` ->Evaluate(0.1)点3：x=`关系\xt` ->Evaluate(0.3)y=`关系\yt` ->Evaluate(0.3)点4：x=`关系\xt` ->Evaluate(0.5)y=`关系\yt` ->Evaluate(0.5)点5：x=`关系\xt` ->Evaluate(0.7)y=`关系\yt` ->Evaluate(0.7)点6：x=`关系\xt` ->Evaluate(0.8)y=`关系\yt` ->Evaluate(0.8)【建立s曲线】点击“样条曲线”——依次输入上面6个点所得的样条曲线即为所需的渐开线第二种方法构造渐开线（原创）【建立与z轴平行的直线】line1:直线——Point to Point——(0,0,0)-(0,0,10)【在xz面上建立偏移曲线】curve1:平行曲线——曲线：line1——支持面：xz平面——法则曲线：xt 【在yz面上建立偏移曲线】curve2:平行曲线——曲线：line1——支持面：yz平面——法则曲线：yt 【拉伸curve1】surface1:拉伸——轮廓：curve1——方向：xz平面（即y轴）【拉伸curve2】surface2:拉伸——轮廓：curve2——方向：yz平面（即x轴）【求相交曲线】curve3:相交——第一元素：surface1——第二元素：surface2【求投影曲线】curve4:投影——轮廓：curve3——支持面：xy平面所得的投影曲线curve4即为所需的渐开线两种方法比较采用第一种方法时，需要输入离散点，离散点越多，绘制的渐开线越精确。

基于catia的渐开线齿轮参数化精确建模与应用(一)基于Catia的渐开线齿轮参数化精确建模与应用引言Catia是一款强大的计算机辅助设计软件，通过其参数化建模功能，可以实现渐开线齿轮的精确建模与应用。

本文将详细讲解基于Catia的渐开线齿轮参数化精确建模与应用的一些方面。

1. 渐开线的概念及应用渐开线是一种特殊的曲线，广泛应用于齿轮设计中。

它能够使齿轮传递动力更加平稳，减少噪音与磨损，并提高传动效率。

基于Catia 的参数化建模功能，可以方便地生成具有渐开线的齿轮模型，并通过调整参数来实现不同需求的设计。

2. Catia的参数化建模功能Catia具有强大的参数化建模功能，可以通过定义参数和约束条件，灵活地调整模型的尺寸与形状。

在渐开线齿轮设计中，我们可以通过Catia的参数化建模功能，将齿轮的齿数、模数、齿宽等参数定义为变量，以便随时调整齿轮的尺寸与形状。

3. 渐开线齿轮的精确建模基于Catia的参数化建模功能，可以实现渐开线齿轮的精确建模。

首先，我们可以通过定义齿轮的基本参数，如齿数、模数、齿宽等，来生成齿轮的齿廓曲线。

然后，我们可以通过Catia的绘图工具，绘制渐开线曲线，并将其应用到齿轮的齿廓上。

4. 渐开线齿轮的应用场景渐开线齿轮广泛应用于各种机械传动系统中，如汽车发动机、工业机械设备等。

其具有传动效率高、噪音低、磨损小等优点，使其成为理想的传动元件。

通过基于Catia的参数化建模功能，我们可以根据具体的应用场景，灵活地调整渐开线齿轮的参数，并生成精确的齿轮模型。

结论基于Catia的渐开线齿轮参数化精确建模与应用具有很大的优势，不仅能够提高齿轮设计的效率，还能够满足不同场景下的需求。

通过合理利用Catia的参数化建模功能，我们能够快速生成精确的渐开线齿轮模型，并在实际应用中发挥其优越性能。

5. 渐开线齿轮的优势与特点渐开线齿轮相对于其他齿轮类型有一些独特的优势和特点。

首先，渐开线齿轮的传动效率很高，因为其齿形能够使齿轮与齿轮之间的载荷分布更加均匀，减少了啮合损失。

CATIA____斜齿轮教程CATIA是一款知名的三维设计软件，广泛应用于机械设计领域。

斜齿轮是一种常见的齿轮类型，其特点是齿轮的齿面与齿轮轴线呈一定的角度。

本文将介绍使用CATIA软件进行斜齿轮设计的基本步骤，以帮助读者更好地了解和使用CATIA进行斜齿轮设计。

首先，启动CATIA软件并创建一个新的零件文件。

选择“零件设计”模板，然后在工作区中选择适当的坐标系。

接下来，选择绘图工具栏上的“齿轮”功能。

在弹出的对话框中，选择所需的齿轮类型为“斜齿轮”。

根据需要设置斜齿轮的系数和参数，如模数、齿数、螺旋角等。

点击确定按钮后，齿轮的几何形状将被创建。

接下来，选择“操作”菜单中的“修剪”功能，用于修剪斜齿轮的边缘。

选择需要修剪的边缘，然后点击确定按钮。

然后，选择“操作”菜单中的“倒角”功能，用于给斜齿轮的边缘添加倒角。

选择需要添加倒角的边缘，然后设置合适的倒角半径和倒角类型，最后点击确定按钮。

接下来，选择“操作”菜单中的“镜像”功能，用于创建斜齿轮的镜像副本。

选择需要镜像的斜齿轮，并选择适当的镜像平面，最后点击确定按钮。

最后，选择“文件”菜单中的“保存”功能，将斜齿轮设计保存为CATIA文件格式。

为了方便之后的参考和修改，建议给文件起一个合适的名称，并选择一个合适的文件夹进行保存。

通过以上步骤，我们完成了使用CATIA软件进行斜齿轮的基本设计。

在实际设计过程中，还可以根据需要对斜齿轮进行进一步的修改和优化，如添加孔洞、修改齿轮参数等。

此外，CATIA还提供了许多其他高级功能，如齿轮的齿面修整、齿轮的装配设计等，可以根据需要深入学习和应用。

总结起来，CATIA是一款功能强大的三维设计软件，在斜齿轮设计中具有广泛的应用。

掌握CATIA的基本操作和斜齿轮的设计原理，能够帮助我们更好地进行斜齿轮的设计和优化。

以上是CATIA斜齿轮设计的基本步骤，希望对读者有所帮助。

如果想要深入学习CATIA的其他设计功能和技巧，还需要进一步的学习和实践。

利用CAXA在CATIA中绘制渐开线齿轮渐开线齿轮作为机械传动中的重要零部件，在机械结构中广泛应用，而渐开线齿轮的绘制却是机械制图中的难点渐开线齿轮作为机械传动中的重要零部件，在机械结构中广泛应用，而渐开线齿轮的绘制却是机械制图中的难点。

二维软件一般可以通过参数模块进行渐开线绘制，而目前的三维软件却很难进行渐开线的精确绘制。

在不要求齿轮渐开线精度的情况下，三维软件中一般采用圆弧代替和圆弧逼近的简化处理，但当所绘制的渐开线齿轮需要进行动力学仿真或者其他精度要求较高时，简化处理很难满足精度要求，此时需要精确的绘制渐开线。

目前，三维软件中的渐开线一般采用的方法，一种是由曲面生成渐开线，即曲面扫描和曲面放样，另一种是差值法生产渐开线，还有一种是程序法生产渐开线，但这些方法在三维软件中的实现都较为繁琐。

本文将介绍一种利用CAXA软件参数功能，在CATIA中快速精确地绘制渐开线齿轮的方法。

一、CAXA中绘制平面齿轮CAXA电子图版应用越来越广泛的一个重要原因是其将一些常用零件或者常用方法进行模块化，而渐开线齿轮就是其中的一个模块，所以在CAXA中绘制渐开线齿轮简单易操作，具体操作步骤如下。

(1)点击绘图工具Ⅱ中的齿轮按钮，弹出渐开线齿轮齿形参数对话框(图1)。

(2)在图1所示的对话框中，选择绘制外齿轮或内齿轮，并填写绘制齿轮的齿数、模数、压力角及变位系数。

同时根据所绘制齿轮的要求选择参数一或者参数二。

(3)单击图1所示对话框中的“下一步”按钮，系统弹出如图2所示对话框。

在对话框的相应位置填写齿轮的齿顶过渡圆角半径和齿根过渡圆角半径。

如果画整个齿轮，要选择有效齿数并在框中填写所画齿轮的齿数。

如果起始角想转过一定角度，可在有效齿起始角处标出。

同时可以根据对渐开线齿轮齿形精度的要求，填写精度要求。

(4)点击图2所示对话框的“预显”按钮，查看生成的齿轮状态，如果满足要求，单击完成，并在CAXA界面中单击，生成所要画的齿轮，如图3所示。

利用 Catia 绘制渐开线斜齿轮————个人学习总结最终所要建立的齿轮模型一、首先,所绘齿轮参数如下: 齿轮轮廓参数:齿数(整数 :z=25模数(长度 :m=2.25mm齿宽(长度 :B=25mm齿顶高系数(实数 :ha'=1径向间隙系数(实数 :c'=0.25压力角(角度:α=20deg螺旋角(角度:β=30deg端面模数:mt=m/cosβ端面压力角:αt=arctan(tanα/cosβ分度圆半径:r=mt*z/2齿顶圆半径:ra=r+m*ha*齿根圆半径:rf=r-m*(ha*+c*基圆半径径:rb=r*cosαt齿根过度半径:ρ=c**m/(1-sinα螺旋线导程:S=2*PI*r/tanβ 二、参数输入过程(1打开 Catia V5,从开始菜单进入形状中的创成式外形设计,如下图:可以启用混合设计或创建几何图形集,这里选择创建几何图形集。

进入后, 根据以上参数完成参数和关系的输入。

步骤如下:点击图标中的 f(x打开如下对话框利用新建类型参数和添加公式按钮完成以上参数的输入及相应设置。

最终输入后的结果在展开树中的形式如下图:(2利用规则 fog(在图标的设计表下拉菜单中选择完成渐开线函数的输入x=rb*sin(t*PI-rb*cos(t*PI*t*PI y=rb*cos(t*PI+rb*sin(t*PI*t*PI此对话框为 x 规则的建立, y 规则的建立与此相同; 其中参数类型 t 为实数, x、y 均为长度。

三、渐开线的绘制(1建立原点,即点.1,根据点建立一直线(xy平面的法线 ,长度为 rb。

(2利用平行曲线功能完成两曲线的绘制具体步骤为,点击平行曲线功能打开如下对话框:此对话框为平行.1曲线的输入参数,曲线处选择先前建立的直线,之后点击法则曲线, 选择关系中的 fogx, 关闭法则曲线对话框, 支持面处选择 yz 平面。

平行.2曲线的建立不同之处在于, 点击法则曲线之后, 选择关系中的 fogy, 支持面处选择 zx 平面。

1.首先打开Catia：开始→形状→创成式外形设计模块！2.设置：工具→选项→显示按下图设置：3.输入齿轮的各项参数斜齿圆柱齿轮中有如下参数及参数关系，不涉及法向参数齿数Z模数m压力角a齿顶圆半径rk = r+m分度圆半径r = m*z/2基圆半径rb = r*cosa齿根圆半径rf = r-1.25*m螺旋角beta齿厚depth具体方法如下图所示：点击添加公式进入公式编辑界面：结果如下：4. 点击fog按钮，建立一组关于参数t的函数：X（t）、Y（t）方程为：x=rb*sin(t*PI*1rad)-rb*t*PI*cos(t*PI*1rad)y=(rb*cos(t*PI*1rad))+((rb*t*PI)*sin(t*PI*1rad))如图所示:建议把函数名改成x和y，方便辨认。

建立第一个函数x(t);建立第二个函数y(t);特征树种显示结果：5. 现在开始画渐开线：（1）画齿轮齿根圆、分度圆和齿顶圆：点击画圆工具，在中心处右键编辑点（0,0,0），支持面选择xy平面，半径：右键编辑公式输入：rf用相同的方法画出分度圆（r）和齿顶圆（rf）：（2）画渐开线：首先画出渐开线上的点，然后用样条曲线连接这些点，就形成渐开线。

具体方法如下：下面就是对函数进行赋值的过程，具体方法如下：a. 参数→law→关系x（双击）b. 规则→然后双击，->Evaluate(t)括号里的数值为参数t的值，这里为0；同样的办法输入y的坐标值，然后再建几个点，比如选择当t=0.1,0.2,0.25,0.3,0.35,0.4时的几个点。

如图示：然后用样条曲线连接各点：如图：（4）用外插延伸工具延长样条曲线使其与齿根圆相交。

如图：6. 画齿形：（1）做齿根圆与渐开线的倒圆角。

如图：（注意倒圆的位置！）（2）用分割工具修剪渐开线。

如图：（橘黄色显示的为保留的一侧）（3）求渐开线与分度圆的交点。

如图：（4）建立一个平面A（通过z轴和渐开线与分度圆的交点）。

【内容】本章将介绍在CATIA V5R12中进行空间曲面类零件建模的方法，主要练习复杂图形的草图绘制方法及拉伸成形、拉伸切割等特征造型工具的使用方法。

【实例】实例1：创建空间曲面类零件——蜗杆。

实例2：创建空间曲面类零件——链轮。

实例3：创建空间曲面类零件——齿轮。

【目的】通过本章的学习，使用户了解在CATIA V5R12中进行简单的空间曲面类零件建模的方法，掌握空间曲面类零件建模的一般规律。

8.3 渐开线圆柱齿轮渐开线圆柱齿轮是最常用的传动件。

渐开线圆柱齿轮轮齿的齿廓曲线为渐开线。

渐开线的方程式可用直角坐标方程式和极坐标方程式表示，在这里应用于齿轮实体建模的过程中，使用极坐标方程式表示比较方便。

渐开线的极坐标方程式为⎪⎭⎪⎬⎫-===k k k kb k αααinv θαr r tan cos根据此方程式便可以进行渐开线齿廓曲线草图的绘制及渐开线圆柱齿轮造型设计（具体计算可查阅《机械设计手册》渐开线函数表）。

在这里介绍模数为5mm 、齿数为19的齿轮轴及相同模数、齿数为51的直齿圆柱齿轮的实体造型方法。

8.3.2 大齿轮成形的齿轮如图8.163所示。

其建模操作步骤如下： 1．拉伸成形齿轮本体（1）单击如图8.164所示的“File （文件）”下拉菜单，选择“New …（新建）”命令，在如图8.165所示的对话框中选择“Part （零件）”选项，进入零件设计模块。

图8.163齿轮实体造型图8.164“文件”下拉菜单图8.165 选择“零件”选项（2）选择yz平面作为绘图平面，单击（草图绘制）工具，进入草图绘制模块。

单击轮廓工具栏中的（圆）工具画齿根圆。

单击约束工具栏中的（约束）工具，标注尺寸，再双击尺寸线修改尺寸，结果如图8.166所示。

（3）草图绘制完成后，单击（退出）工具，退出草图绘制模块。

单击特征工具栏中的（拉伸成形）工具，系统显示预览画面，并在窗口中显示如图8.167所示的对话框。

基于CATIA的斜齿圆柱齿轮全参数化建模方法作者：林波关键词：全参数化建模；斜齿圆柱齿轮；CATIA；渐开线；脊线1渐开线的绘制工业用斜齿圆柱轮的齿廓曲面大多是一个渐开线螺旋面，可以看成是沿一条螺旋线排列的无数个渐开线形成的曲面，因此建模的关键就是绘制精确的渐开线打开CATIA软件，首先新建“创成式外形设计”文件，点击下拉菜单“工具”，单击里面的“f(x)公式”，出现公式对话框，在其中输入表1中罗列的参数和公式，如图1所示。

图1输入参数和公式后的“公式”对话框1.2创建法则曲线工业用标准齿轮齿廓线大都为渐开线，CATAI软件中渐开线的创建依靠渐开线方程驱动，公式（1）和（2）为渐开线方程：x=rb*sin(PI*t*1 rad)-PI*t*rb*cos(PI*t*1 rad) （1）y=rb*cos(PI*t*1 rad)+PI*t*rb*sin(PI*t*1 rad) （2）x和y分别为渐开线上点的坐标值变量，PI相当于π，t为实数自变量，1rad 是角度。

下面利用CATIA软件里的fog命令创建法则曲线，步骤如下：（1）单击“知识工程”工具栏里的“规则（fog）”命令，首先创建x规则曲线，法则曲线名称为x。

在“规则编辑器”对话框中创建一个实数自变量t，另一个长度变量x，然后在右边按照公式（1）输入方程式，单击确定。

如图2所示。

偏移量为法则曲线方程x，即获得在yz 平面上的偏移曲线，x法则曲线平面上的偏移曲线，方法同x法则曲线，如图4所示。

图4 利用fog命令创建y法则曲线效果图得到过渡曲线后，有两种方式创建渐开线。

方法一：拉伸上一步中创建的两条过渡曲线，方向分别为x轴和y轴，得到两个相交的拉伸曲面，使用“相交”命令创建两曲面的交线，然后将其交线向xy 平面投影，投影即为渐开线；方法二：使用混合(combine) 命令，合并两条过渡曲线，然后将合并的曲线向 xy 平面投影。

这两种方法原理相同，都可以消去中间变量创建渐开线。

用CATIA绘制渐开线齿轮的方法1、渐开线的生成是齿轮生成的关键所在，我们将采用fog方式生成参数方程确定渐开线的x、y值，再制作若干个点，连接点成曲线。

下面详细将讲述制作过程：2、首先建立齿轮的几个重要参数：齿数 Z模数 m压力角 a齿顶圆半径rk = r+m分度圆半径r = m*z/2基圆半径 rb = r*cos（a ）齿根圆半径rf = r-1.25*m在part design模块中，选择formula（f(x)图样）按钮，弹出formula：parameters对话框，填如图中内容！！具体方法是：点击new parameters of type按钮，选择相应的type如：real、length等，填入相应的value；有formula的选择add formula，填入公式3、建立好参数之后，该用fog建立一对变量为t的x、y坐标的参数方程了！（其实前面已经建立了简单的公式）x=rb*sin(t*PI*1rad)-rb*t*PI*cos(t*PI*1rad)y=(rb*cos(t*PI*1rad))+((rb*t*PI)*sin(t*PI*1rad))将这2个fog的名称分别改为：x，y；目录树中出现了relations节点，节点下生成了fogx，fogy分支4、进入generative shape design模块，用前面定义的parameter，画出齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆，作为下一步的参考5、利用前面建立的关于t的参数方程，创建若干个渐开线上的点：譬如我们分别取t=0 , 0.06 , 0.085 , 0.11 , 0.13 , 0.16 , 0.185得到7个渐开线的关键点的fog x, fog y坐标值，将它们分别赋给点的H、V6、用spline连接点7. 剩下的工作，就是先制作一个齿型，此时要用齿厚S 。

在分度圆处，用渐开线交出交点，取离该点弧长e = S = πm/2 处的一个点，此处为另一半的渐开线通过的地方！（若有错误，请纠正，鄙人没有手册在手）。

这种方法同样可以用于画直齿轮一.斜齿圆柱齿轮的几何特征斜齿轮齿廓在啮合过程中，齿廓接触线的长度由零逐渐增长，从某一个位置开始又逐渐缩短，直至脱离接触，这种逐渐进入逐渐脱离的啮合过程减少了传动时的冲击、振动和噪声，从而提高了传动的稳定性，故在高速大功率的传动中，斜齿轮传动获得了较为广泛的应用。

二.斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮的几何关系三.catia画图思路我们已经看到了，斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮相比，就是斜齿圆柱齿轮两端端面旋转了一个角度，如果旋转角度为零，那这个斜齿圆柱齿轮就是一个直齿圆柱齿轮了，因而直齿圆柱齿轮就是螺旋角为零的特殊斜齿圆柱齿轮。

因此，我们可以将直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮用同一个画法画出来，只改变一下参数（为端面的参数）就可以输出不同的直齿或者斜齿的齿轮，大概思路如下：a.首先用formula输入齿轮各参数的关系;b.画出齿轮齿根圆柱坯子；c.通过输入的公式得出一个齿的齿廓；d.在曲面设计模块下将齿廓平移到坯子的另一端面（通过平移复制一个新的齿廓到另一端面）；e.将新的齿廓旋转到特定角度；f.多截面拉伸成形一个轮齿；g.环形阵列这个轮齿这样，斜齿圆柱齿轮就画完了。

四.catia绘图步骤1.设置catia，通过tools-->options将relation显示出来，以便待会使用，如图所示：2.输入齿轮的各项参数斜齿圆柱齿轮中有如下参数及参数关系，不涉及法向参数齿数Z模数m压力角a齿顶圆半径rk=r+m分度圆半径r=m*z/2基圆半径rb=r*cosa齿根圆半径rf=r-1.25*m螺旋角beta齿厚depth进入线框和曲面建模模块（或part design零件设计模块）如图：输入各参数及公式，如图所示：3.点击fog按钮，建立一组X，Y,关于参数t的函数，方程为：x=rb*sin(t*PI*1rad)-rb*t*PI*cos(t*PI*1rad)y=(rb*cos(t*PI*1rad))+((rb*t*PI)*sin(t*PI*1rad))如图所示:这时候，可以看到关系树上新建的两个函数了:5.在xy平面画一个点，坐标为（0，0），并以此点为圆心在xy平面上建立齿根圆(就是空间的画圆工具)，如图所示：公式内输入rf,即齿根圆半径。

CATIA中渐开线斜齿圆柱齿轮的建模方法步骤1：创建一个新的零件文档
打开CATIA软件，并创建一个新的零件文档。

选择“文件”>“新建”>“零件”。

步骤2：创建基础几何图形
使用绘图工具，在XY平面绘制一个基础几何图形，例如一个圆或者一个多边形。

这个图形将用作齿轮的基础形状。

步骤3：绘制母线
在顶视图中创建一个线条，这个线条将用作渐开线的母线。

母线应该与基础几何图形相切，并且可以通过基础几何图形的中心点。

使用“绘制”工具，选择“线”或者“圆弧”等绘图工具，根据需求绘制一条合适的线条。

步骤4：创建渐开线
使用“插入”工具，选择“齿轮”选项。

在“定义渐开线齿轮”对话框中，选择“齿轮”选项，并点击“确定”。

根据对话框中的提示，输入齿轮的参数，如模数、齿数、压力角等。

在渐开线选项中，选择“使用曲线”选项，并选择之前创建的母线曲线。

点击“确定”完成齿轮的创建。

步骤5：修整零件
在齿轮创建完成后，可能需要对齿轮进行一些修整，例如删除或修改不需要的特征。

使用“修整”工具，在需要修整的特征上点击，选择需要的修整操作，例如删除、平面修整或者其他修整选项。

步骤6：完成齿轮建模
在完成修整后，你已经成功地在CATIA中创建了一个渐开线斜齿圆柱
齿轮。

你可以保存零件，并继续进行其他操作，例如添加装配约束、导出
为其他格式等。

总结：。