SolidWorks是基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，有全面的實(shí)體造型功能，用戶界面簡(jiǎn)潔，功能強(qiáng)大，是創(chuàng)新的易用易學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)三維設(shè)計(jì)軟件。

　　1漸開線圓柱齒輪建模原理

　　利用SolidWorkss的特征建模功能，通過對(duì)齒輪端面漸開線齒廓拉伸或掃描，建立漸開線圓柱齒輪的三維實(shí)體模型。

　　2漸開線圓柱齒輪建模過程

　　2.1漸開線圓柱直齒輪建模過程

　　①精確建立齒輪三維模型的關(guān)鍵是精確繪制齒輪的端面漸開線齒形輪廓線，借助CAXA電子圖板，可以快速精確繪制齒輪齒形輪廓線。運(yùn)行CAXA電子圖板，點(diǎn)擊主菜單"繪制齒輪"，彈出如圖1所示的對(duì)話框。

　　在對(duì)話框中可設(shè)置齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、變位系數(shù)等，例如，輸入齒數(shù)z=22，模數(shù)m=10，壓力角a=20°，齒頂高系數(shù)ha*=l和齒頂系數(shù)c*=0.25，點(diǎn)擊下一步，有效齒數(shù)輸入22，點(diǎn)擊完成，出現(xiàn)齒輪齒形輪廓線，將此圖形以*.dwg格式保存。

　　②運(yùn)行Solidworks，打開以*.dwg格式保存的齒輪齒形輪廓線圖形，點(diǎn)擊下一步，打開方式選擇"輸入到新零件"，點(diǎn)擊完成，完成在SolidWorks繪制齒形輪廓線草圖步驟。利用SolidWorks拉伸功能，按齒寬尺寸對(duì)草圖進(jìn)行拉伸，建立漸開線圓柱直齒輪三維模型。由于借助CAXA電子圖板繪制齒輪齒形輪廓線圖形，因此繪制的輪廓線是非常精確的，建立的齒輪三維模型也是非常準(zhǔn)確的，最后通過SolidWorks的切除功能，建立齒輪軸孔及鍵槽(如圖2)。

　　2.2漸開線圓柱斜齒輪建模過程

　　①同漸開線圓柱直齒輪建模過程一樣，漸開線圓柱斜齒輪建模首先要精確繪制斜齒輪的端面齒形輪廓線，例如斜齒輪參數(shù)z=22，mn=5，an=20°，han*=l，cn*=0.25，β=15。齒寬b=60，由于建模需要的是齒輪的端面齒形輪廓線，因此需要將上述參數(shù)換算成斜齒輪端面參數(shù)，mt=mn/cos β=5.1764，a t=arctan(tanan/cos β)=20.6469，hat*=han*×cos β=0.96593，ct*=cn*×cos β=0.24148，運(yùn)行CAXA電子圖板，點(diǎn)擊主菜單"繪制齒輪"，按圖3填寫斜齒輪各端面參數(shù)。

　　點(diǎn)擊下一步，輸入齒數(shù)z=22，出現(xiàn)齒輪齒形輪廓線，點(diǎn)擊完成，將此圖形以*.dwg格式保存。

　　②按前述2.1步驟將此圖形生成SolidWorks所需端面齒形輪廓線草圖，然后在SolidWorks中以直徑d=mnz/cos β=113.88和螺距p=πd/tanβ=1335.2建立螺旋線，螺旋線定義方式為"高度和螺距"，高度數(shù)值為齒寬b=0。以端面齒形輪廓線草圖為截面，以螺旋線為路徑，利用SolidWorks掃描功能完成斜齒輪三維模型的建立。最后通過SolidWorks的切除功能，建立齒輪軸孔及鍵槽。(如圖4)

　　③在SolidWorks裝配體中虛擬測(cè)量斜齒輪三維模型的跨距。結(jié)果驗(yàn)證該齒輪三維模型的跨距與理論跨距僅相差0.0021mn，證明建立的模型非常精確。由于篇幅有限，具體計(jì)算方法參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》。

　　3結(jié)語

　　通過SolidWorks和CAXA電子圖板相結(jié)合的方法，實(shí)現(xiàn)了漸開線圓柱齒輪快速精確建模，本方法可操作性強(qiáng)，方便快捷，為以后齒輪的有限元分析和動(dòng)態(tài)仿真打下基礎(chǔ)。