SolidWorks中斜齿轮的收尾画法

lgs19891123

前段时间收到到个图纸，是斜齿轮，但是是那种不贯通的，就是有收尾的那种，
于是按以往的画法，结果画出来发现收尾不对。
修改画法后的齿形

旧画法的齿形

如图所示，齿顶都是尖的，收尾的地方好像水蛇一样扭来扭曲。
原来以前画的齿数比较多，有不对劲的地方很小没发现，
这次7个齿，偏差就很明显。
当然，经过几番研究，最终还是找到了方法。过程用到了方程式。
1.画出零件形状。

2.画出端面齿形。
端面齿形主要是过渡不好画，我用的是一种错误的过渡曲线
奈何SolidWorks这方面不够强大。我画的端面是圆弧扫的
其实端面过渡是椭圆扫出来的，而且SolidWorks精度不够，
连不起来，我只能加大等距距离强行链接，我太弱了

3.画滚刀节线移动加工形状

白色和零件一样，看不清，我截图时把它改成绿的了
注意，这里说的节线是和齿轮分度圆相切的虚拟线
不是滚刀上齿槽齿厚等距的那个线！具体叫什么我也不知道
把滚刀看成齿条，在个节线上是纯滚动、
实线是假设滚刀是一个没有牙的直径在节线那的圆柱时，会把齿轮磨削的样子
虚线则是假设滚刀是没有牙的，直径就是滚刀大径的圆柱，会把齿轮磨削的样子
而图中31.18那里，就是滚刀滚齿形成的收尾齿形最远点。

如图所示，15是齿宽，20度是螺旋角，40是滚刀大径，
SolidWorks方程式链接的，会带红字，

31.18是一个被动尺寸，是灰色的，标上去，后期方程式要引用到
这里31.18显示小数点后两位，但是方程式引用计算会把不显示的都算进去
不用担心精度会差掉。


直线两条，上面那条实线的直线连到分度圆上，虚线的直线连到齿根圆上
（SolidWorks点草图有一个眼镜的图标，可以显示或不显示）

两条椭圆的四分之一的曲线，
实线椭圆左边是连接刚才说的分度圆实线直线
虚线椭圆左边是连接刚才说的齿根圆虚线直线
椭圆是把圆柱斜20度(齿轮螺旋角)切出来的
图中我点了的两条蓝色的相等，20度右上角的是直角，
这样就定义了椭圆

31.18这个点是虚线椭圆与零件外圆的交点，
用画点的功能，点完才能标的了尺寸31.18。
如果没到交点上，按住ctrl不放,鼠标左键点那个点，
再把鼠标移到零件外圆上出现边线的标志，点击，松开CTRL
左边属性会出现添加几何关系选择重合。
在此画一条竖线，连到上面的实线椭圆，上面那个点后期有用。

接着用旋转曲面功能弄出曲面
4.画螺旋曲面

白色和零件一样，看不清，我截图时把它改成绿的了
因为是收尾画法，当然不能直接用螺旋进行扫描

先画圆，大小等于齿轮分度圆

做一个螺旋线，旋向和方向对就好，

在方程式里修改螺距和高度
螺距是3.141592653×模数×齿数×SIN螺旋角
SolidWorks里面圆周率可以用PI代替
高度是= "D4@草图7",就是前文说的31.18，
由于SolidWorks版本不一样，
螺距可能不是对应的"D4@螺旋线/涡状线1"
高度可能不是对应的"D3@螺旋线/涡状线1"
要根据实际情况，我只装了SolidWorks2014和2020，
这里看到没有D1、D2、D3，感觉版本不一样可能会变？

注意31.18由于画图标注顺序不一样，要根据绘图时的实际ID
点击31.18尺寸，左边属性栏里有他的实际ID，我这里是"D4@草图7"

画一条竖线用来扫描，
转条竖线的下端和齿根圆重合，

上端和前文说的31.18画的竖线的上端(红圈处)一样高
当然比他高也行，重合也行，
不能低于他，否则后期扫描的曲线会短掉一节

扫描曲面
5.画出扫描线

这里用到3D草图功能，
点击草图，草图绘制下面有个尖头，
点了会下拉，出现"3D草图"功能

在图里选择交叉曲面功能

选择3个曲面，这里为什么是3个呢，
因为前文说的加工形状曲面，虽然是一次旋转出来的
但是它是有2个曲面，
加上1个螺旋曲面，就是3个
6.删除已经无用的曲面
这时候基本的东西都快完成了，曲面已经没用了，影响看图。
用隐藏功能（眼镜）东西还在，文件大小会更大
还会影响SolidWorks打开这个零件速度，虽然相差很短忽略不计。
注意不是直接点它删除，直接删除，就把相关的东西也没了。
要用专用的功能删除，

如图所示右下角的"删除实体"功能

7.扫描切除出一个齿


这个步骤是我以前错误的所在

注意，方向旋钮控制选择沿路径扭转！
或者以法向不变沿路径扭曲，
我这两种都试了，结果是几乎一样的，
可能是我没仔细看把，我实在是看不出来他的区别。
我的直觉觉得沿路径扭转切的才是是对的

定义方式选度数，数字填10，后期再改
注意度数左边有个按钮控制法向，根据预览图，
反过来的错误很明显，点一下就能反向扭转。
再进入方程式界面，找到扭转的度数，改成公式

= "D5@螺旋线/涡状线1"*360
D5@螺旋线/涡状线1是螺旋的圈数，
就是前门螺旋线的螺距除以高度
8.阵列齿形
把扫描切除的齿形特征圆周阵列





齿轮模型
SolidWorks2014版本的
613202001.rar (940.59 KB, 下载次数: 51)

2022-1-12 23:12 上传

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lgs19891123

对于要磨齿的齿轮。原理一样，只不过多画1个砂轮椭圆
根据需要磨齿的齿宽和砂轮直径画出磨齿的椭圆。
然后把滚齿的齿宽加大，加到收尾滚破点超过磨齿椭圆的相应的点

如图所示，70滚刀300砂轮22.5螺旋角
砂轮破点是76.35，滚齿最好比他大2到3mm
我只画的77，有点小了

mrmrw

楼主的绘制方法其实可以简化一下，用圆锥螺旋线绘制收尾就好了。
楼主做的那些步骤，直接引用圆锥等距螺旋线即可实现。

jacmwg

楼主这个确实有点繁琐了，有更简单的途径，我用CATIA 采用类似3楼说的复合扫略方式来做的，感觉也还不错！

fzh1987

学习了  

longking2010

受教了，我是初学者，这个问题思考了很久，今天终于知道了。

longking2010

mrmrw 发表于 2022-1-13 08:11
楼主的绘制方法其实可以简化一下，用圆锥螺旋线绘制收尾就好了。
楼主做的那些步骤，直接引用圆锥等距螺旋 ...

今天一直在按照你说的画，一直弄不成，你能做个步骤说明，贴上来吗。谢谢啦。

longking2010

lgs19891123 发表于 2022-1-12 23:34
对于要磨齿的齿轮。原理一样，只不过多画1个砂轮椭圆
根据需要磨齿的齿宽和砂轮直径画出磨齿的椭圆。
然 ...

你们说的椭圆是什么意思？能科普一下吗？

yimianmian

感觉好复杂的样子

Jimmy_Tsai

樓主和3樓、4樓的方法，都可以達到收尾的圖形
但是樓主的方法可能會有較準確的『有效齒長』可以參考

然而該齒輪軸的齒部位置為最大外徑處，所以可能沒有滾刀『長度』的問題
這個方法能否把長度考慮進去呢? 針對軸件，在模擬階段就先算出齒輪的有效長