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基于solidworks渐开线齿轮的建模和运动仿真SolidWorks是一款广泛应用于机械设计领域的三维建模软件，它提供了丰富的工具和功能，可以帮助工程师们进行各种复杂的设计和仿真。
在机械设计中，齿轮是一种常见的传动元件，而渐开线齿轮则是一种特殊的齿轮类型，具有更好的传动性能和更低的噪音。
首先，我们需要在SolidWorks中进行渐开线齿轮的建模。
打开SolidWorks软件后，选择“新建”创建一个新的零件文件。
然后，选择“齿轮”功能，输入齿轮的参数，如模数、齿数、压力角等。
在渐开线齿轮的建模中，我们需要特别注意选择渐开线齿形类型，并输入渐开线系数。
完成这些参数的设置后，点击“确定”即可生成渐开线齿轮的三维模型。
接下来，我们可以对渐开线齿轮进行运动仿真。
在SolidWorks中，我们可以使用“运动仿真”功能来模拟齿轮的运动过程。
首先，选择“运动仿真”功能，然后选择齿轮的运动方式，如旋转、平移等。
在渐开线齿轮的仿真中，我们通常选择旋转运动。
然后，设置齿轮的初始位置和速度，以及其他相关参数。
点击“运行仿真”按钮，SolidWorks将自动计算并显示齿轮的运动轨迹和速度曲线。
通过运动仿真，我们可以直观地观察渐开线齿轮的运动特性。
渐开线齿轮的特点之一是齿轮齿面的接触点在传动过程中始终保持在同一位置，这可以有效减小齿轮的磨损和噪音。
此外，渐开线齿轮的传动效率也较高，能够满足更高的传动要求。
除了建模和运动仿真，SolidWorks还提供了其他功能，如强度分析、装配仿真等，可以帮助工程师们更全面地评估和优化渐开线齿轮的设计。
通过这些功能的应用，我们可以更好地理解和掌握渐开线齿轮的工作原理和性能。
总之，基于SolidWorks的渐开线齿轮建模和运动仿真是一项重要的机械设计工作。
通过这一过程，我们可以有效地设计和优化渐开线齿轮，提高其传动性能和使用寿命。
同时，SolidWorks的强大功能也为工程师们提供了更多的设计和仿真手段，帮助他们更好地完成各种机械设计任务。
第二章简化齿轮的绘制第一节利用SolidWorks自带插件“Toolbox”生成齿轮对于出图和用于运动模拟的用户，可以用简化的“渐开线”齿轮代替，这样不但可以大大简化建模的时间，而且可以充分利用现有的计算机资源。
在SolidWorks的Toolbox○1 插件中就有齿轮，下面就具体介绍一下这种方法。
1. 首先在插件中打开Toolbox 插件，如下图（左）点击“确定”就可以在右边的“任务窗格”的设计库中找到“Toolbox”了，如上图所示（右）。
2. 目前虽然在“GB”中还没有齿轮，但是可以用其他标准中的齿轮代替，其实其他标准的齿轮和GB 也差不多，也许就是单位可能不同，只要稍加修改就能完全符合GB。
下面就以“Ansi Metric”标准为例，介绍Toolbox 中调用齿轮的方法。
在Toolbox 的目录中找到“Ansi Metric—动力传动—齿轮”，在这里系统已经给出了常用的齿轮形式，我们需要哪种形式的齿轮就可以生成哪种，比如圆柱直齿轮，这里翻译成了“正齿轮”。
在上面点击右键“生成零件”，如下图。
○1SolidWorks 2009 分为三种包进行销售，分别是标准包、专业包和白金包，功能也是依次增加，高级包向下包含其他包的功能，其中Toolbox 在专业包中。
在左边自动弹出齿轮设置的属性栏，如下图（左）所示，模数完整齿轮总的轮齿个数分度圆处的压力角齿面宽度齿轮轴样式齿轮回转中心孔配合的标准轴的直径键槽的样式在模型中希望看到的轮齿的数量……3. 通过一系列的设置，我们就可以得到想要的齿轮了，如果还达不到自己的要求，就可以在现有的齿轮基础上进行修改。
比如我要孔板形式的齿轮，就可以用一个“旋转切除”命令和一个“拉伸切除”命令完成。
具体操作如下。
在这个草图中绘制右图的轮廓，或者是自己想要的轮廓，下一步要做旋转切除，所以可以在齿轮的中心事先绘制一条中心线，作为旋转切除的回转中心。
用穿过齿轮回转轴线的“面”进入草图退出草图，运行“ 旋转切除”命令用默认设置进行切除切除后的效果下面再给它加入几个孔用图示平面新建草图绘制上面的草图用切除拉伸命令切出孔4. 这样这个齿轮就差不多了，如果用户的齿轮有其他的形式，当然可以自己再做进一步的修改。
渐开线绘制方法现在基本上每个点都能够达到弧长和直线长相等，但是如果将小数点的位数加长，就会发现几乎没有一个点是一样的。
这是因为在SolidWorks中的放样线条都是用一段一段的短线逼近的，如果需要精度较高的渐开线就不能简单地应用上面的方法。
在下期的文章中将给大家介绍一个可以实现更精确的渐开线形成方法。
本文介绍了SolidWorks绘制渐开线齿轮的相关内容。
现在中国使用SolidWorks软件的用户越来越多，对于一些初学者，在齿轮的绘制过程中会遇到很多问题。
本文笔者就是针对这一主题而写，希望对那些还处于齿轮建模迷惑中的读者有一些抛砖引玉的作用，提高设计者的软件使用水平，开拓一条新的设计思路。
阅读本文前，读者朋友应当先完成SolidWorks 基本模块的学习，或者是有一定的软件使用经历和基础。
一、明确设计目的齿轮在机械传动设计中是重要的传动零件，它有很多其他传动机构无法比拟的优点，如传动效率高(一般在0.9以上)，传动平稳(斜齿轮尤为突出)，传动力矩大，准确的瞬时传动比，寿命长，而且可以改变传动方向等，这些优点决定了齿轮在动力传动和运动传动中占有不可动摇的地位。
一般齿轮的齿廓都是渐开线，那么如何在SolidWorks中绘制渐开线呢?在开篇之前先请读者思考一个问题：为什么要绘制精确的“渐开线”齿轮呢?是为了做运动模拟?出2D 的工程图?到C N C里进行加工?还是作为CAE的分析模型呢?当然，如果我们的目的不同，那么我们的齿轮就有不同的绘制方法。
请看下面的详细讲解。
二、简化齿轮的绘制1.利用SolidWorks自带插件“Toolbox”生成齿轮对于出图和用于运动模拟的用户，可以用简化的“渐开线”齿轮代替，这样不但可以大大简化建模的时间，而且可以充分利用现有的计算机资源。
在SolidWo rks的Toolbox插件中就有齿轮模块，下面就具体介绍一下这种方法。
(1)首先在插件中打开Toolbox插件，如图1所示。
2012-01-04 15:32 by:SolidWorks 来源:广州有道有限元SolidWorks2011渐开线齿轮的绘制Solidworks从2010版开始，在方程式驱动的曲线中可以输入参数方程，2011版可以输入由方程驱动的3D曲线。
可以用渐开线的参数方程来画标准齿轮，以模数m＝2，齿数z＝30的直齿轮为例说明方程式驱动的曲线画渐开线齿轮的方法。
先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°，齿根圆直径Df＝m(z-2.5)=55,齿顶圆直径Da=m(z+2)=64,基圆直径用方程式标注，注意角度方程单位的选择。
标注尺寸完毕后如下图：插入方程式驱动的曲线选择参数性，输入渐开线的参数方程：Xt=Rb(tsint+cost)Yt=Rb(sint-tcost) ，Rb为基圆半径。
输入方程时要把角度转为弧度。
预览到如上图的曲线。
确定后画一条中心线镜向，裁剪（在2010版中裁剪或镜向会使渐开线过定义，原因不明）成下面第二幅图的形状。
标注齿厚s的尺寸，s=p/2=πm/2=π.标注尺寸后，原有的对称关系有可能会错乱，需要重新标注几何关系，在基圆与齿根圆之间加圆弧与齿根圆相切半径（0.25m），如下图。
标注完几何关系后使中心线水平以完全定义草图。
拉伸时用轮廓选择拉伸两次成下图。
最后阵列得到齿轮模型。
以下为渐开线参数方程的推导：以θ（rad）为参数，AP＝l＝θr，P点的轨迹即为以E点为起点的渐开线。
OB＝OC+BC=rcosθ+θrsinθPB=AC-AD=rsinθ-θrcosθ得，P(-(rcosθ+θrsinθ),(rsinθ-θrcosθ))。
sgn(Px)=-1与渐开线的旋转方向有关。
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一、明确设计目的齿轮在机械传动设计中是重要的传动零件，它有很多其他传动机构无法比拟的优点，如传动效率高(一般在0.9以上)，传动平稳(斜齿轮尤为突出)，传动力矩大，准确的瞬时传动比，寿命长，而且可以改变传动方向等，这些优点决定了齿轮在动力传动和运动传动中占有不可动摇的地位。
一般齿轮的齿廓都是渐开线，那么如何在SolidWorks中绘制渐开线呢?在开篇之前先请读者思考一个问题：为什么要绘制精确的“渐开线”齿轮呢?是为了做运动模拟?出2D 的工程图?到C N C里进行加工?还是作为CAE的分析模型呢?当然，如果我们的目的不同，那么我们的齿轮就有不同的绘制方法。
请看下面的详细讲解。
二、简化齿轮的绘制1.利用SolidWorks自带插件“Toolbox”生成齿轮对于出图和用于运动模拟的用户，可以用简化的“渐开线”齿轮代替，这样不但可以大大简化建模的时间，而且可以充分利用现有的计算机资源。
在SolidWorks的Toolbox插件中就有齿轮模块，下面就具体介绍一下这种方法。
(1)首先在插件中打开Toolbox插件，如图1所示。
点击“确定”就可以在右边的“任务窗格”设计库中找到“Toolbox”了，如图2所示。
(2)目前虽然在“GB”中还没有齿轮，但是可以用其他标准中的齿轮代替。
下面就以“AnsiMetric”标准为例，介绍Toolbox中调用齿轮的方法。
在Toolbox的目录中通过“AnsiMetric”→“动力传动”→“齿轮”，在这里系统已经给出了常用的齿轮形式，我们需要哪种形式的齿轮就可以生成哪种，如圆柱直齿轮，这里翻译成了“正齿轮”。
具体参数设置，如图3所示。
(3)通过一系列的设置，我们就可以得到想要的齿轮了，如果还达不到自己的要求，就可以在现有的齿轮基础上进行修改。
如要孔板形式的齿轮，就可以用一个“旋转切除”命令和一个“拉伸切除”命令完成。
具体操作如图4所示。
接着再添加几个孔，如图5所示。
(4)这样这个齿轮就差不多完成了，如果用户齿轮有其他的形式，当然可以自己再做进一步的修改。
目录目录 (1)绪论 (1)第一章明确设计目的有的放矢 (2)第二章简化齿轮的绘制 (3)第一节利用SolidWorks自带插件“Toolbox”生成齿轮 (3)第二节生成齿轮GB工程图 (6)第三章渐开线的画法 (8)第一节曲面生成渐开线 (8)第二节插值法生成渐开线 (11)第三节程序法生成渐开线 (13)第四章渐开线齿轮的生成 (15)第一节齿轮相关概念的复习 (15)第二节直齿轮的绘制 (16)第三节斜齿轮的绘制 (18)绪论SolidWorks公司成立于1993年,是专门为制造行业提供专业三维机械设计软件的厂商,1997年通过与法国达索公司的股票交易成为达索公司旗下的一员。
目前在全球范围内获得了广泛认可，不断的产品创新和改进是SolidWorks取得成功的内因，公司以用户的成功作为自己的成功标准。
SolidWorks可以创造与众不同的产品并缩短上市的时间，也可以降低产品的开发成本、提高产品的质量。
自从上个世纪90年代SolidWorks进入中国市场后，就其方便、易用的操作界面，灵活、快捷的设计理念，以及强大的功能让设计师耳目一新。
从SolidWorks 2008以后更是用其创新的理念，将功能和界面大胆革新，从而又开辟了一条3D设计的新疆界。
现在中国使用SolidWorks的用户越来越多，对于一些初学者，在齿轮的绘制过程中会遇到很多问题。
本册就是针对这一主题而编，希望对还在齿轮建模迷惑中的读者有抛砖引玉的作用，提高设计者的软件使用水平，开拓一条新的设计思路。
但是使用本册前应当先完成SolidWorks基本模块的学习，或者是有一定的SolidWorks基础和使用经历。
席久恒山东华创信息技术有限公司 2009年4月5日第一章明确设计目的，有的放矢第一章明确设计目的有的放矢齿轮在机械传动设计中是重要的传动零件，它有很多其他传动机构无法比拟的优点，比如传动效率高（一般在0.9以上），传动平稳（斜齿轮尤为突出），传动力矩大，准确的瞬时传动比，寿命长，而且可以改变传动方向等。
M=，z=80，Da=，D= 螺旋角=绘制草图旋转，旋转轴和轮廓选取如下：绘制键槽选中心矩形选择此面绘制中心矩形切除拉伸选择该平面进行草图绘制绘制圆尺寸为16mm，旋转切除。
插入基准轴对刚才的孔特征进行圆形阵列绘制倒角选择端面进行草图绘制绘制齿顶圆=，分度圆=，齿根圆=；插入方程式驱动曲线从远点对称线镜像渐开线设红圈中点与渐开线重合尺寸标注根据P=pi*m ,所以齿厚S=pi*m/2=输入等号并按下图输入添加几何关系使得曲线和点重合删除多余曲线并做对称线通过分度圆中点重画对称线使其通过分度圆中点，并镜像渐开线删除多余的尺寸线和曲线连接下端使其成为封闭曲线，将渐开线转化为实体引用以有齿廓的一侧为参考插入基准面，距离设置为58mm“转换实体引用”解释：1、在草图中使用2、原型是其它草图中的线条或实体边线3、转换后一律产生一条实线条。
如果在3d草图中使用，该线条与原型重合，如果在平面草图中使用，该线条是原型在该草图中的投影。
转换后的线条是直线或圆弧则依然是直线或圆弧，如果是其它形状一律转变为样条曲线。
如果投影是一个点，则不生成任何东西。
4、操作步骤：在草图中点选原型线条或边线（可按下<Ctrl> 键复选多个原型），再点“转换实体引用”即可。
*选择基准平面1为草绘平面，单击‘转换实体引用‘，选中齿廓，将其转化成齿轮后端面上的实体*单击旋转实体按钮，将后端面生成的齿廓以圆心为中心进行旋转度，单击退出草图单击放样凸台机体按钮，一次选择草图和轮廓线单击圆柱阵列按你按钮，选择特征为放样，阵列个数为80.注：此齿轮的源于书上的习题，其Rb小于Rf，大家画图时请根据实际情况自行决定，另外端面的旋转角度与螺旋角的关系这里不做推导。
∙ SolidWorks基于Windows开发，所以对于微软的程序是比较兼容的。
本节中的插值法就是利用Microsoft Excel进行差值，然后再用SolidWorks的“通过XYZ点的曲线”命令生成渐开线。
(接上期四、插值法生成渐开线SolidWorks基于Windows开发，所以对于微软的程序是比较兼容的。
本节中的插值法就是利用Microsoft Excel进行差值，然后再用SolidWorks的“通过XYZ点的曲线”命令生成渐开线。
(1新建一个Excel文档，在第一列第一行输入0，然后每往下一格增加0.1弧度，直到数值增加到为止。
这是定义渐开线的区间，从0到，如果读者需要其他区间的渐开线，可以灵活修改，这里也可以通过控制每两个点之间的增量来控制精度。
在第二列需要输入公式，就是渐开线方程的笛卡尔坐标方程。
其中a是基圆半径，θ是极轴角度。
在Excel表的第二列中输入方程，然后拖动Excel手柄将整列都复制成该公式。
在第三列输入公式，同样将整列复制成该公式，如图20所示。
(2复制B列和C列数据到新的工作表。
注意在粘贴时点击右键，选择“选择性粘贴”，然后在弹出的对话框中选择“数值”。
如图21所示。
(3将新表的第三列全部用“0 ”填充，其实这三列数据就是渐开线的XYZ的坐标值，有了这些数值还不能直接应用到 SolidWorks中，需要将其另存为.txt格式。
点击“另存为”，在格式中选择“文本文件(制表符分割”格式，如图22所示。
(4在SolidWorks中新建一个零件，在“特征”命令集中的“曲线”命令下找到“通过xyz点的曲线”按钮。
然后浏览到刚才生成的文本文档，点击确定就能生成所需要的渐开线了，过程如图23所示，结果如图24所示。
五、程序法生成渐开线因为SolidWorks是基于Windows开发的，所以它支持的开发语言非常丰富，主流的语言都支持。
这里不是讨论怎样编程，主要是给大家介绍一个新的思路。
SolidWorks 2014画渐开线直齿轮的三种画法摘要：本文详细介绍了SOLIDWORKS 画渐开线直齿轮的三种画法，分别是方程式驱动的参数法、TOOLBOX 标准库取样法以及GEAR TRAX 插件法，个人觉得GEAR TRAX 插件做出来的齿轮最精确，但是因为要下载插件比较繁琐，TOOLBOX 方法比较简单，但模型不够精确，方程式法需要对齿轮相关的参数有一定的了解，非常值得学习。
0 前言本文针对的是初级学习者，所以对于SOILDWORKS 的大神一笑而过就好，勿喷。
这三种方法百度上都有，但不够集中，初学者学起来很费劲，所以我就将三种方法集中起来供大家参考。
本文齿轮参数设模数为m=2，齿数为z=50，压力角20=α，齿宽B=20，则根据相关的公式得到：分度圆直径：d=mz=100mm齿顶圆直径：da=（z+2）m=104mm 齿根圆直径：df=（z -2.5）m=95mm 基圆直径：db=mzcos α=93.969mm 分度圆齿厚：s=0.5m π=π 齿轮齿根圆角：r=0.38m注：当压力角为20度时，齿轮齿数在41及以下，基圆直径大于齿根圆直径，齿数在42及以上，基圆直径小于齿根圆直径，本例为第二种情况。
1、对于直齿圆柱齿轮，当基圆大于齿根圆时，整个齿形就会分为：工作部分和非工作部分，工作部分为渐开线，非工作部分为过渡曲线，它们可用计算法、查表法、和代圆弧法来确定。
2、当基圆小于齿根圆时，由于过渡曲线部分不参与啮合，因此可以做成任意曲线，只要不妨碍共轭齿条（或齿轮）齿顶的运转即可，通常用直线、圆弧与铣刀齿形的渐开线部分连接。
我们这里统一将齿根圆与基圆的过度设成圆角，大小为0.38m 。
渐开线方程式：ϕϕϕsin cos b b r r x +=ϕϕϕcos sin b b r r y -=这里rb=db/2，是基圆半径，ϕ为渐开线走过的角度，这里取0~π/4就好。
1 方程式法打开SOLIDWORKS ，新建一个文件，打开方程式，方程式在工具选项卡里面在全局变量下输入需要的齿轮参数单击确定，首先将度改为弧度工具>选线>文档属性>单位单击确定，在前视基准面下新建一个草图，在样条曲线选项下选择方程式驱动的曲线，并输入上述渐开线方程式，得到渐开线曲线注：输入公式时，引用参数要打双引号，且在英文输入法下退出草图，在前视基准面下新建草图，画出基圆，齿根圆，分度圆，齿顶圆，并随意标注打开方程式选项卡，在特征下面点击方程式的下属空白框，然后单击草图上的尺寸标注，就会出现“D4@草图2”，在数值/方程式下选择全局变量下的“da”同理，完成齿根圆，基圆，分度圆的方程式创建，这里创建一个方程式后，尺寸标注会看不见，只需要点击一下左边树状的草图，，标注就会显现出来在草图2下将草图1的样条曲线转换为实体引用，隐藏草图1，原因是因为我们不好直接对参数化建模的渐开线作剪裁，所以曲线救国作一条构造线，用于渐开线的镜像，同时将分度圆剪裁掉，留下一小段，并将小段分度圆两头分别与构造线和渐开线重合尺寸标注小段分度圆，标注圆弧的时候先单击上下两点，在=再单击圆弧打开方程式选项卡，在方程式项目下添加方程式，单击刚刚的尺寸标注，输入参数重新打开草图2，镜像渐开线，并剪裁单击3点圆弧按钮，选择创建两段圆弧，并标注，两段圆弧坐相等约束，并分别与基圆、分度圆相切打开方程式选项，选择刚才的标注，在数值/方程式下选择r，即齿根圆角重新打开草图2，剪裁曲线，为了避免剪裁曲线后方程式错误，可以将不需要的曲线设置成构造线拉伸草图，得到一个齿，然后阵列，选择外圆面和特征2 Toolbox库选择法打开SolidWorks，选择任务窗格，然后选择toolbox选择国标GB选择动力传动，齿轮，正齿轮，右键，生成零件设置模数，齿数，压力角并另存为零件，可以看到，生成的齿轮没有齿根圆角，渐开线也不够标准，不适合用于受力分析，但适合用于齿轮表示的地方3 Gear Trax插件法下载gear trax插件，/s/1jIvqPee根据里面的说明说安装，为了避免错误，我上传的是英文包，英语稍微差一点的可以对照中文界面选择直齿轮，将模数设置为2，单位为metric，在pinion的teeth下设置为50，facewidth 设置为20，在右边create in cad中选择pinion only，其他的默认然后单击下面第二个图标，等待，然后自动创建完成可以看到，齿轮建立很标准，同时如果有螺旋角，还可以很方便的建立螺旋齿轮结论本文介绍了SOLIDWORKS的三种齿轮建立方法，借此抛砖引玉，方便初学者，当然还有别的方法，读者可以自行百度，个人觉得第一种方程式法很有挑战性，对于学者以后的参数化建模有很大的借鉴意义，而插件法可以用于有限元或动力学仿真，得到的结果会比较准确。
