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文档Designing parametricabout Bevel Wheel and Spur Gear Wheel with Catia V5用CATIA V5来设计斜齿轮与直齿轮的参数目录一齿轮参数与公式表格————————————————————————PAGE 3二参数与公式的设置—————————————————————————PAGE 5 三新建零件—————————————————————————————PAGE 7 四定义原始参数———————————————————————————PAGE 8 五定义计算参数———————————————————————————PAGE 10 六核查已定义的固定参数与计算参数——————————————————PAGE 13 七定义渐开线的变量规则———————————————————————PAGE 14 八制作单个齿的几何轮廓———————————————————————PAGE 16 九创建整个齿轮轮廓—————————————————————————PAGE 32 十创建齿轮实体———————————————————————————PAGE 35文档一齿轮参数与公式表格序号参数类型或单位公式描述1 a 角度(deg) 标准值：20deg 压力角：（10deg≤a≤20deg）2 m 长度(mm) ——模数3 z 整数——齿数（5≤z≤200）4 p 长度(mm) m * π齿距5 ha 长度(mm) m 齿顶高=齿顶到分度圆的高度6 hf 长度(mm) if m > 1.25 ，hf = m * 1.25；else hf = m * 1.4齿根高=齿根到分度圆的深度7 rp 长度(mm) m * z / 2 分度圆半径8 ra 长度(mm) rp + ha 齿顶圆半径9 rf 长度(mm) rp - hf 齿根圆半径10 rb 长度(mm) rp * cos( a ) 基圆半径11 rr 长度(mm) m * 0.38 齿根圆角半径12 t 实数0≤t≤1 渐开线变量13 xd 长度(mm) rb * ( cos(t * π) +sin(t * π) * t * π ) 基于变量t的齿廓渐开线X坐标14 yd 长度(mm) rb * ( sin(t * π) -cos(t * π) * t *π ) 基于变量t的齿廓渐开线X坐标15 b 角度(deg) ——斜齿轮的分度圆螺旋角16 L 长度(mm) ——齿轮的厚度（在定义计算参数中舔加公式时，可以直接复制公式：注意单位一致）文档文档二参数与公式的设置文档文档三新建零件依次点击————————Array点击按钮现在零件树看起来应该如下：文档四．定义原始参数点击按钮，如图下所示：这样就可以创建齿轮参数：1.选择参数单位（实数，整数，长度，角度…）2.点击按钮3.输入参数名称4.设置初始值（只有这个参数为固定值时才用）文档现在零件树看起来应该如下：文档文档（直齿轮） （斜齿轮）多了个参数：b 分度圆螺旋角五 定义计算参数大部分的几何参数都由z,m,a 三个参数来决定的，而不需要给他们设置值，因为CATIA 能计算出他们的值来。
参数化斜齿轮齿廓在啮合进程中，齿廓接触线的长度由零慢慢增加，从某一个位置开始又慢慢缩短，直至离开接触，这种慢慢进入慢慢离开的啮合进程减少了传动时的冲击、振动和噪声，从而提高了传动的稳固性，故在高速大功率的传动中，斜齿轮传动取得了较为普遍的应用。
咱们已经看到了，斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮相较，确实是斜齿圆柱齿轮两头端面旋转了一个角度，若是旋转角度为零，那那个斜齿圆柱齿轮确实是一个直齿圆柱齿轮了，因此直齿圆柱齿轮确实是螺旋角为零的特殊斜齿圆柱齿轮。
因此，咱们能够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）就能够够输出不同的直齿或斜齿的齿轮，可能思路如下：如此，斜齿圆柱齿轮就画完了。
1.设置catia，通过tools-->options将relation显示出来，以便待会利用，如下图：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 = *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，如下图：3.点击fog按钮，成立一组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))如下图:4.一样的方式成立Y的关系函数，建议把函数名字改成x和y，方便识别。
这时，能够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平面上成立齿根圆(确实是空间的画圆工具)，如下图：公式内输入rf,即齿根圆半径。
一样方式成立齿顶圆。
6.下面的工作就是画齿廓了。
在xy平面上作点，在输入框内右键选择公式如图所示：然后按以下图所示，输入x的坐标一样的方法输入y的坐标值，然后在建几个点，比如选择t=,,,,,时的几个点。
cat i a参数化设计参数化一•斜齿圆柱齿轮的儿何特征斜齿轮齿廓在啮合过程中，齿廓接触线的长度山零逐渐增长，从某一个位置开始乂逐渐缩短，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儿何关系如图可以很容易得岀法向齿距pt 与端面齿距m有如下羌系：久=Pi cos 0因而法向模数与端面模数有如下关系：cos 0同样，我们也容易得到压力角之间的关系：tan a* = tan cos 0斜齿圆柱齿轮的啮合条件两个斜齿轮的法向模数、压力角相等并且螺旋角〃相反三. 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 = rT. 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:ENOVIA V5 File Edit View Insert Teals Window Help ^infrastructureP^flechanical Design ►Shape ►Analysis &.5imulation ►AEC Plant ►Machining ►Rigitel Mockup ►Equipment & Systems ►Digital Process for Manufacturing ►^.Machining Simulation►Ergonomics Design &Anal声is ►Knowledgeware ►ENOVIA V5 VPM1 Pro duct 1丄xiechi. .Part ■^"20 Layout for 3D Design 卩奉.DraftingPart DesignAssembly DesignSketcherProduct Functional Tolerancing & AnnotationWeld DesignMold Tooling DesignStructure DesignCore & Cavity DesignHealing AssistantFunctional Molded Part2 RoughOffse..PartSheet Metal DesignAerospace Sheet Metal Design u -芸0. Sheet Metal ProductionComposites Design3 hub2..Part4 nest. .Part5 nestcoffee. .Product FvibWireframe and Surface Design Generative Sheetmetal Design 琴坯F凹dionR Tolerancing & Annotation输入各参数及公式，如图所示:ATIAY5 (xit:c«CAirnrt]ENWIAV5[fwrt 盼妙如岁PFormulas: xiec夠Hfter OnwecRMdtRaftW ：|FUter Type : [Up poramHE1 •点击进入输入公式界面耳2•选择参数类型OodUe dickon a grguer 2 eck itPdrametef I Vaho FtcfixHa I Acove 3.点击建立掺数rkdepthM A…岔42M«J斗Ocnm «m*Z/2e lmm yes37.58S(nm «r*«o$(a) y«3Smm •茨F"|rrrn m•44mm■ 2 小mm y«!8mm18dcg4.输入参数名5.输入数值或6输入公式(有公式不输入数值)DrirtePc OTc ⑹ IJ 0K | J Apply | ■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*lrad)-rb*t*PI*cos(t*PI*lrad)y=(rb*cos(t*PI*lrad))+((rb*t*PI)*sin(t*PI*lrad))如图所示:Law Editor: X ActiveWlXfT昭|啖妙0|广Law created by saimachensi 2007/12/16*/x=rb*sin(t*PI*lrad)-rb*tWcos(t*PI*irad)|⑤r v1emb&rs of Parameters Members of AllFormal parameters TypeParameters HKeywordsDesign TableOperatorsPointer on value FunctionsPoint ConstructorsLawLine Constructors Circle Constructors StringDirection Constructors ListDictionaryRenamed parametersIntegerRealAngleLengthBooleariString^laneSolid5et of parametersSet OF RelationsI*」2m日Frb汗▲一-Relationsi.Forrnula.1RelationsVFormula .2RelationsRelationsAlformula.3 (.Formula.4ZJJ 1T4.更改参数名称Select an object or a command4•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。
