CAXA在CATIA中绘制渐开线齿轮

渐开线齿轮作为机械传动中的重要零部件，在机械结构中广泛应用，而渐开线齿轮的绘制却是机械制图中的难点。二维软件一般可以通过参数模块进行渐开线绘制，而目前的三维软件却很难进行渐开线的精确绘制。在不要求齿轮渐开线精度的情况下，三维软件中一般采用圆弧代替和圆弧逼近的简化处理，但当所绘制的渐开线齿轮需要进行动力学仿真或者其他精度要求较高时，简化处理很难满足精度要求，此时需要精确的绘制渐开线。目前，三维软件中的渐开线一般采用的方法，一种是由曲面生成渐开线，即曲面扫描和曲面放样，另一种是差值法生产渐开线，还有一种是程序法生产渐开线，但这些方法在三维软件中的实现都较为繁琐。本文将介绍一种利用CAXA软件参数功能，在CATIA中快速精确地绘制渐开线齿轮的方法。

　　一、CAXA中绘制平面齿轮

　　CAXA电子图版应用越来越广泛的一个重要原因是其将一些常用零件或者常用方法进行模块化，而渐开线齿轮就是其中的一个模块，所以在CAXA中绘制渐开线齿轮简单易操作，具体操作步骤如下。

　　(1)点击绘图工具Ⅱ中的齿轮按钮，弹出渐开线齿轮齿形参数对话框(图1)。

　　(2)在图1所示的对话框中，选择绘制外齿轮或内齿轮，并填写绘制齿轮的齿数、模数、压力角及变位系数。同时根据所绘制齿轮的要求选择参数一或者参数二。

　　(3)单击图1所示对话框中的“下一步”按钮，系统弹出如图2所示对话框。在对话框的相应位置填写齿轮的齿顶过渡圆角半径和齿根过渡圆角半径。如果画整个齿轮，要选择有效齿数并在框中填写所画齿轮的齿数。如果起始角想转过一定角度，可在有效齿起始角处标出。同时可以根据对渐开线齿轮齿形精度的要求，填写精度要求。

　　(4)点击图2所示对话框的“预显”按钮，查看生成的齿轮状态，如果满足要求，单击完成，并在CAXA界面中单击，生成所要画的齿轮，如图3所示。

导入CATIA软件#e#二、导入CATIA软件

 

　　在CAXA中很容易绘制精度较高的平面渐开线齿轮，而要将其转换到CATIA中却是关键。IGS格式是CAXA与CATIA的文件交流通道，因此可以将CAXA的二维图形转到CATIA的三维空间中，具体步骤如下。

　　(1)将CAXA渐开线齿轮另存为IGS格式。目前的CATIA软件打不开中文文件名，所以另存后的文件必须用英文，如图4所示。

 

　　(2)在CATIA中点击文件中的打开选项，弹出如图5所示对话框，选择IGS格式文件，点击打开按钮，生成如图6所示的图形。因为是平面图形导入三维空间中，所以图形也在一个平面中，CATIA默认为XOY平面，图形元素也放置在几何图形集中。

　　(3)在历史树中的零部件几何体上，点击右键，选择定义工作对象，如图7所示，将后续的操作要素切换到零部件几何体中。

　　(4)选择XOY平面，单击草图，进入草图编辑状态。

　　(5)全选导入的齿轮图形，单击投影三维元素，将图形投影到XOY平面上，如图8所示。

　　(6)右键点击几何图形集，单击“隐藏/显示”选项，其中黄色的图形即为CATIA中的草绘图形。在CATIA中绘制三维图形#e#三、在CATIA中绘制三维图形

　　CATIA中草绘的图形已有，后续的绘制工作就相对简单了。①退出草绘模式，进入三维造型界面;②点击拉伸按钮，输入所要绘制齿轮的厚度;③利用CATIA中三维造型特征，通过去除材料等方法，绘制齿轮的减重孔、轴孔和键槽，获得完整而精确的渐开线齿轮，如图9所示，此绘制方法较为常见，这里就不再详细赘述。

　　四、结论

　　利用CAXA中渐开线齿轮的模块，加上IGS格式的文件互换通道，可以快速精确地绘制渐开线齿轮，大大减少渐开线齿轮的绘制难度和绘制时间，可以方便有效地运用到机械设计当中。同时，此种方法不仅仅提供了快速绘制渐开线齿轮的方法，而是提供了一种绘图的思路，即利用各种软件的各自优势，通过文件转换的方式，获取使用单一软件无法绘制的图形。