SolidWorks中绘制圆的渐开线_solidworks草图实例教程下载_沐风网

 对渐开线齿轮进行三维建模的关键，是如何精确生成圆渐开线。在SolidWorks 中绘制圆渐开线的方法大多是利用编程或借助第三方软件来生成，步骤繁琐且不易掌握。而通过利用SolidWorks 中的“放样曲面”工具，直接绘制圆的渐开线并生成精确的渐开线齿轮三维模型是很方便的。

绘制圆的渐开线

    SolidWorks 中圆的渐开线的详细绘制步骤为：
（1）在前视基准面（也可选择其它基准面，但后续步骤都要在同一基准面上完成）上绘制草图1（图1），为一半圆弧。半圆直径设置为“构造线”，半圆直径设为10 mm。
（2）在前视基准面上绘制草图2（图2），为一点。利用“添加几何关系”工具将该点与草图1中半圆弧的左端点设为“重合”。

 

（3）在前视基准面上绘制草图3（图3），为一竖直线段。利用“添加几何关系”工具将竖线的下端点与草图1 中半圆弧的右端点设为“重合”。

（4）利用“智能尺寸”工具标注草图3 中的竖线。标注时，点击尺寸输入栏右侧的下拉箭头，选取“添加方程式”（图4）。

 在弹出的“添加方程式”对话框中输入："D1@草图3"="D1@草图1"*pi/2。然后两次点击“确定”，结束对竖线的标注，如图5 所示。

用方程式来定义竖线的长度，就能使后面绘出的渐开线可以自动随着基圆直径的改变而改变，为实现齿轮的参数化设计打下基础。
（5）在菜单栏中依次点击“插入”-“曲面”-“放样曲面…”工具，弹出“曲面－放样”属性管理器。在属性管理器中，选择草图2、草图3 作为“放样轮廓”，选择草图1 作为“中心线参数”，如图6 所示。最后单击“确定”图标，得到放样曲面，如图7 所示。

 

（6）在前视基准面上绘制草图4。绘制过程为：选择放样曲面左端的边线，然后单击“转换实体引用”工具，将该边线转化为草图4 中的图元。为了突显该曲线，在特征管理器中展开“曲面实体（1）”，然后右键单击“曲面－放样1”，选择“隐藏曲面实体”，如图8 所示。最终得到的曲线（草图4）即为直径为φ10 的基圆的渐开线，如图9 所示。

 

验证圆的渐开线

    根据圆的渐开线的定义：“直线在圆上作纯滚动时，直线上一定点的轨迹称为该圆的渐开线”来检验草图4中所绘曲线是否符合定义要求。
（1）在草图4 中绘制一条半径为5 mm 的圆弧。圆弧的一端与渐开线下端重合，另一端分别以构造线绘制一条半径和一条过半径的切线，该切线另一端与渐开线相交。
（2）利用“智能尺寸”工具分别标注草图4 中的圆弧及切线段的长度，如图10 所示。可以看出，切线段的长度与圆弧的长度相等。任意改变圆弧或切线段的长度，会发现切线段的长度与圆弧的长度仍然相等。因此可以证明：草图4（图9）中所绘曲线就是直径为φ10 的基圆的渐开线。

结论

    得到圆的渐开线以后，根据压力角、齿数和模数等参数，就可以绘制出较为精确的渐开线齿轮三维模型。

    应用上述方法可以大大提高在SolidWorks 中绘制渐开线齿轮三维模型的效率，使建立渐开线齿轮的三维模型变得非常简单，为下一步在SolidWorks环境下实现齿轮的参数化设计或建立可自动生成零件的用户模型库及后续的虚拟装配、动态仿真等打下良好基础。