一般齿轮的齿廓都是渐开线,那么如何在SolidWorks中绘制渐开线呢?在开篇之前先请读者思考一个问题:为什么要绘制精确的“渐开线”齿轮呢?是为了做运动模拟?出2D 的工程图?到CNC 里进行加工?还是作为 CAE 的分析模型呢?
当然,如果我们的目的不同,那么我们的齿轮就有不同的绘制方法。下面分别以上述问题逐一解答。
1. “我想做运动模拟,看一下我设计机构的运动是否是我想要的结果,有没有干涉等。”提出这样问题的朋友一般初学者居多,因为在 SolidWorks 中即使是两个平行圆柱也可以实现像齿轮一样的传动。在SolidWorks 的“机械配合”中有一个配合叫“齿轮配合”,这个配合可以实现两个回转实体(只有一个回转自由度的实体)之间的“啮合”。
就是说,选取两个回转实体的相应元素(边线或圆柱面),就可以认为它们是一对正确啮合的齿轮了,甚至在这个配合(齿轮配合)里可以定义传动比的大小以及传动方向。有了这样的命令,就不必把每一个齿都精确的画出来了,因为我们关心的是传动的运动,而不是关系齿轮的啮合情况。
2. “我想用精确的齿轮出精确的2D 工程图”。其实在《机械制图》中就有明确的齿轮绘制规定(GB 4459.2-84)
齿轮的轮齿部分,一般不按真实投影绘制,而是按规定画法:
1)齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制。
2)分度圆和分度线用点划线绘制。
3)齿根圆和齿根线用细实线绘制,可以省略;在剖视图中,齿根线用粗实线绘制。既然国标中都规定了“齿轮的轮齿部分,一般不按真实投影绘制”,那么我们还有必要把每个齿的齿廓都绘制的非常精确吗?
3. “我绘制的齿轮要用 CNC 机床加工。”对于这样的用户,我们也可以给出两点建议:
1)如果是根据模型手工编写 G 代码,建议简化模型,同上述两种情况;
2)如果是用模型直接生成 G 代码,那就要有一定精度的齿廓了。
4. 其实用于 CAE 分析的齿轮也可以简化, 因为齿轮的每个轮齿都是一样的,只要将一对准确了渐开线“齿”分析了,就能够得到想要的结果。并且 CAE 分析一般占用计算机的资源较多,如能合理简化模型,可以用现有的计算机资源更快的得到想要的结果。
综上所述,我们在用 SolidWorks 绘制齿轮之前一定要先明确自己的目的,做到有的放矢,这样才能提高设计效率