利用Catia绘制渐开线斜齿轮-无需描点

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。

教程用catia画斜齿轮2019-03-31 22:080: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:4.同样的方法建立Y的关系函数，建议把函数名字改成x和y，方便辨认。

Catia怎么画齿轮引言在机械设计中，齿轮是一种常见的传动装置。

在使用CAD软件进行机械设计时，Catia是一个非常常用的工具。

本文将介绍如何使用Catia软件来绘制齿轮。

步骤一：准备工作在开始绘制齿轮之前，我们需要先做一些准备工作。

首先，打开Catia软件并创建一个新的零件文件。

然后，选择“文件”菜单下的“新建”选项，在弹出的对话框中选择“零件”并点击“确定”。

步骤二：绘制齿轮的基本轮廓在Catia中，我们可以使用绘图功能来绘制齿轮的基本轮廓。

首先，选择“绘图”工具栏上的“绘制”按钮。

绘制一个圆在绘图模式下，选择“圆”工具，然后点击图形区域中心以确定圆心位置。

此时，可以通过鼠标拖动来调整圆的半径。

选择一个合适的半径值，然后点击鼠标左键来绘制一个圆。

绘制齿的位置和数量在齿轮的基本轮廓中，我们需要确定齿的位置和数量。

选择“线段”工具，并根据需求在圆的周围绘制一些线段，这些线段将作为齿的位置标记。

然后，在每个标记处绘制一个小圆，这些小圆将作为齿的顶部。

绘制齿的轮廓从齿轮的每个顶部小圆开始，使用“弧”工具来绘制齿的轮廓。

通过绘制圆弧连接每个顶部小圆，并确保弧的半径和角度符合设定要求。

步骤三：创建齿轮的孔在机械设计中，齿轮通常需要与其他零件进行传动连接。

因此，我们需要在齿轮中创建一个孔，以便将其与其他零件组装在一起。

在Catia中，我们可以使用“创建孔”功能来完成这个任务。

选择齿轮的圆心位置在创建孔之前，我们需要选择齿轮的圆心位置作为孔的中心。

选择“创建孔”工具，并点击圆心位置。

设置孔的参数在弹出的对话框中，可以设置孔的参数，例如孔的直径、深度和类型等。

根据需求进行设置，并点击“确定”按钮。

步骤四：添加齿轮的特征在齿轮上添加一些特征可以增强其功能和性能。

在Catia中，我们可以使用“添加特征”功能来实现这一目标。

圆角特征选择“添加特征”工具，并选择需要添加特征的边缘。

然后，在弹出的对话框中设置圆角的参数，例如半径和角度等。

基于CATIA的渐开线齿轮建模及其参数化设计周厚建;柯江林【摘要】运用CATIA提出了一种新的渐开线生成方法,该方法能根据渐开线的形成原理生成比较准确的渐开线.在准确画出渐开线后,对齿轮三维建模并进行参数化设计,能够提高设计效率.【期刊名称】《中原工学院学报》【年(卷),期】2012(023)003【总页数】3页(P76-78)【关键词】CATIA;渐开线;参数化设计【作者】周厚建;柯江林【作者单位】武汉理工大学,武汉430070;武汉理工大学,武汉430070【正文语种】中文【中图分类】TH128齿轮机构是应用最为广泛的一种传动机构，其中渐开线齿轮不仅能保证定传动比传动和可分性，还能使齿轮在传动过程中齿廓之间的正压力方向不变，从而使渐开线齿轮得到广泛应用.但由于渐开线齿轮的轮廓并不是一种常见的规则曲线，使得其在三维设计软件中的建模并不容易.在CATIA软件中生成渐开线的一般方法是在fog中输入渐开线的参数方程，然后插值得到一些离散的点，再将这些离散的点用曲线连接起来，从而形成渐开线［1］，这样得到的渐开线必定存在误差.本文拟提出一种新的渐开线生成方法，该方法不需要渐开线的参数方程，而是根据渐开线的形成原理来生成渐开线，这样得到的渐开线比较准确.在准确画出渐开线后，可对齿轮三维建模并且进行参数化设计.当一直线沿一圆周作纯滚动时，直线上任意一点的轨迹就是该圆的渐开线，该圆称为渐开线的基圆，该直线称为渐开线的发生线.渐开线的形状取决于基圆的大小，与发生线无关.具体方法如下：（1）画出基圆并拉伸成圆柱面.（2）草绘一条发生线，该发生线的一个端点与圆柱面的一端面的中心重合；另一个端点与圆柱面的另一端面重合，并记此端点到该端面中心的距离为X.（3）利用CATIA的展开定义功能将发生线缠绕到圆柱上.（4）用扫略曲面功能，以步骤（3）的展开线作为引导线，法则曲线的端值要与步骤（1）中发生线的约束值X对应，否则生成的渐开线是错误的.（5）投影扫描边界曲线就得到渐开线，如图1所示.齿轮的形状与分度圆、齿顶圆、齿根圆和基圆的大小密切相关，所以在草图上先画出这些圆.用一般的相交、剪切等功能对渐开线进行修剪，得到渐开线上所需的一段；在分度圆处，设分度圆与渐开线的交点为A，在分度圆上创建一个点B，使得两点之间的弧长等于齿厚的一半；连接B点与原点O，创建直线OB，以OB为对称轴，镜像出另一段渐开线；经过修剪，最终得到一个完整齿廓，如图2所示.将齿根圆作为拉伸外廓草图进行拉伸，得到齿体部分，再将齿廓作为拉伸外廓草图进行拉伸，得到齿轮的一个齿，CATIA软件会自动将两部分合在一起.将这个齿进行一个周向的镜像，就得到了渐开线齿轮的完整三维模型，如图3所示.参数化零件设计就是将一个零件的部分参数关联起来，并通过它们之间的相互关系来完成零件的系列化设计.CATIA的参数化设计主要包括以下两方面：2.3.1 在公式里设置驱动参数在CATIA的公式编辑器里新建参数，参数类型一定要选择正确.其中，长度的单位为mm，而实数的单位为m.如果参数类型选择错误，将会直接导致参数值的错误.将这些参数作为渐开线直齿轮的参数.其中，驱动参数主要包括齿数z、模数m、压力角α等；计算参数有分度圆直径d、齿顶圆直径da、基圆直径db、齿根圆直径df等；以及建模时涉及的一些辅助参数.各参数之间的关系如下［2］：分度圆直径：d＝m＊z；齿顶圆直径：da＝（z＋2ha）＊m；基圆直径：db＝d＊cosα；齿根圆直径：df＝（z－2ha－2c）＊m；齿厚：s＝π＊m／2；齿根圆角直径：pf＝0.76＊·m在part design模块中，选择fog按钮，弹出formula对话框，在对话框里分别输入上述参数之间的关系.2.3.2 将各参数与零件尺寸对应起来在建立好参数之后，必须将各参数与零件的尺寸对应起来.这样，如果要修改零件的尺寸，就不需要进入到零件的草绘图，直接在参数里修改就可以了.将各参数与零件的尺寸对应起来的具体方法是：在各尺寸约束数值上点击右键，选择对象——编辑公式，弹出编辑公式对话框；在左侧的树形图上选择与该尺寸对应的参数即可［3］.各尺寸与对应的参数如图4所示.单击CATIA中的“设计表”按钮，会弹出一个“设计表”对话框；选择“用当前的参数值创建设计表”，再选择要插入的参数，这样就将这些参数存储到了一个Excel表中；在Excel表中输入所有参数的可能数值，在CATIA设计表中会自动显示出这些数值.如果要更改这些数值，必须在Excel表中更改，而不能在CATIA设计表中更改.设计表比较适用于齿轮这类部分参数已经标准化的零件.齿轮最基本的参数是齿数、模数和压力角，其他参数都是由这3个基本参数决定的.齿轮的模数已经标准化了，而压力角在国标中规定为20°，因此在设计表中实际只有齿数和模数2个最基本的参数.当模数一定时，可以建立一个齿数逐渐变化的设计表.因此可以建立多个设计表，每个设计表的模数一定，而设计表之间的模数不同，这样就可以将齿轮大部分的可能尺寸设计在设计表里.当知道模数和齿数后，只需要在设计表里找到对应的模数和齿数，双击打开，就可以得到所需齿轮的三维模型.本文利用渐开线的生成原理，准确地得到了渐开线的轮廓，在此基础上建立了齿轮的三维模型，并对该模型进行了参数化设计，在需要修改齿轮尺寸的时候，只需在参数里修改即可，从而使得齿轮模型的修改变得非常方便.由于齿轮的部分参数已经标准化了，这样就可以建立一个包含所有齿轮的可能参数值的设计表，简化了齿轮设计的修改工作，只需要在设计表中找到对应的参数值，双击打开即可，大大减少了齿轮建模的工作量.【相关文献】［1］尤春风.CATIA V5机械设计［M］.北京：清华大学出版社，2002.［2］廖汉元、孔建益.机械原理［M］.第2版.北京：机械工业出版社，1996.［3］刘冰.基于CATIA的三维标准件库开发与研究［D］.沈阳：沈阳航空工业学院，2006.。

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。

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。

实验七：综合应用（一）渐开线齿轮一、实验要求1、掌握各种曲线的生成方法；2、掌握各种曲面的生成及编辑方法。

3、综合应用草图设计模块、零件设计模块、曲面设计模块等，根据给定的渐开线齿轮的重要参数设计渐开线齿轮二、实验内容本实验通过渐开线来生成齿轮图6-11、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*cosa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，在该对话框中设置如图6-2所示的参数。

图6-2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；2、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：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，如图6-3所示；目录树中出现了relations节点，节点下生成了fogx，fogy分支图6-33、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，如图6-4所示；图6-44、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、V ，如图6-5所示：图6-55、用spline连接点，生成了齿轮的渐开线，如图6-6所示；图6-66、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，用这个条件，就可以镜像出另半边的渐开线。

基于catia的渐开线齿轮参数化精确建模与应用基于CATIA的渐开线齿轮参数化精确建模与应用引言：渐开线齿轮是一种常用的传动装置，具有高效率、精确传动和低噪音的优点，在工业领域得到广泛应用。

而CATIA作为一种流行的计算机辅助设计软件，能够帮助工程师们精确地进行渐开线齿轮的参数化建模与设计。

本文将详细介绍CATIA的应用技巧，以帮助读者更好地理解渐开线齿轮的建模方法和应用。

一、渐开线齿轮的基本原理1. 渐开线齿轮的定义渐开线齿轮是一种齿轮传动装置，其齿廓曲线为渐开线，能够在传动过程中实现连续的接触运动，减小了齿轮传动的冲击和噪音。

2. 渐开线齿轮的优点渐开线齿轮相比其他形式的齿轮具有以下优点：- 高效率：渐开线齿轮的齿形使得齿轮之间实现连续而平稳的接触，减少能量损失。

- 精确传动：渐开线齿轮的齿廓曲线能够保证准确的传动比和齿轮位置。

- 低噪音：渐开线齿轮的齿形使得齿隙过渡更加平缓，减少了传动过程中产生的噪音。

二、CATIA在渐开线齿轮建模中的应用1. CATIA软件简介CATIA是达索系统公司开发的一款广泛应用于机械设计、汽车工业、航空航天等领域的三维CAD软件，具有强大的建模功能和友好的用户界面，能够提供全面的设计支持。

2. 渐开线齿轮的参数化建模利用CATIA软件，可以通过以下步骤进行渐开线齿轮的参数化建模：- 绘制基准圆：根据齿轮的模数、齿数等参数，绘制齿轮的基准圆。

- 绘制齿廓曲线：利用齿轮的基准圆和模数，绘制渐开线的齿廓曲线。

- 齿距与厚度计算：根据齿数和齿廓曲线，计算齿距和齿轮的厚度。

- 生成齿轮：利用CATIA的齿轮生成功能，根据齿廓曲线和齿距生成齿轮的几何形状。

- 参数化设计：通过将齿轮的各项参数设置为可调节的参数，实现齿轮的参数化设计和调整。

3. 渐开线齿轮的应用渐开线齿轮广泛应用于各种机械传动装置，如汽车变速器、船舶传动系统和工业机械等。

CATIA软件能够提供精确的建模和分析工具，在设计和制造过程中起到重要的作用。