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catia 教程资料:
12.1机械标准件设计

本节我们将介绍机械设计中常用标准件(螺栓、螺母、齿轮、轴承、销、键和弹簧等)的设计方法和过程,这些零件可以在以后的机械设计中直接调用,提高设计效率。

12.1.1螺栓、螺母设计

螺栓和螺母是最常用的标准件之一,因此有必要掌握螺栓和螺母的设计方法和过程。

在绘制螺纹时有没有必要绘制出螺纹牙型结构?如果需要应该怎么绘制?不绘制螺纹怎样体现螺纹呢? 一般机设计中没有必要生成纹牙型,只需要创建螺纹修饰特征即可。如果要牙型,可以肋和已移除的多截面实体命令创建·

动手操作—螺栓设计
螺栓摸型如图12- l所示,主要由头部、杆部和螺纹3部分组成。
图J2-I螺栓模型
进行螺栓模型创建的操作步骤如下:
01在【标准】工具栏中单击【新建】按钮,在弹出的对话框中选择"part" , 单击【确定】按钮新建一个零件文件,如12-2所示。选择【开始】1【机械设计】 I【零件设计】,进入【零件设计】工作台。
图12-2新建零件文件
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择原点作为圆心,绘制直径为I 8的 圆, 如12-3所示 
图l2-3绘制草图
图12-4创建拉伸特征
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图l2-5绘剞草图
图12-6创建拉伸特征
图12-7绘制草图
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图12-8创建旋转槽特征
图12-9创建倒角
图12-10创过螺纹修饰特征
动手操作—螺母设计
Ml2螺母模型如图12-11所示,主要由螺母 主体、螺纹孔和倒角等3部分组成。
图12-11蝶母模型
进行螺母绘制的操作步骤如下:
01在【标准】工具栏中单击【新建】按钮,在弹出的对话框中选择"part", 单击【确定】按钮新建个零件文件,并选择【开始JI c机械设计】1【零件设计】,进入【零件设计】工作台。
图12-12绘制草图

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图12-13创建拉仲特征图12-14绘制苹囡
图12-15创建旋转槽特征
图12-l6创廷镜像特征
07创建螺纹孔特征,具体步骤如下:单击【基于草图的特征】工具栏上的【孔】按
图12-17选择孔表面和设置孔术数
图12-18定位孔位置
03单击【定义螺纹】选项卡,设置螺纹孔参数,如图12-19所示。单击【定义孔】对话} 框中的【确定】按钮,系统自动完成孔特征,如图12-20所示。
图12-19设置螺纹参数图12-20创建孔特征!
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式】下拉列表中选择【长度]/角度】模式, 设翌倒角参数为j'激活【要倒角的对象】选择框,选择孔两端边线,单击【确定】按钮,系统自动完成倒角特征,如图12-21 所示。
图12-21创达倒角
12.1.2齿轮设计
齿轮类零件是常用机械传动零件之一,主要种类有直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮等。下面介绍常用的直齿轮和斜齿轮的画法。
动手操作—直齿圆柱齿轮设计
直齿圆柱齿轮由齿形和齿轮基体组成,如图12-22所示。
图12-22直齿圆柱齿轮模型
直齿圆柱齿轮绘制操作步骤如下:
01在【标准】工具栏中单击【新建】按钮在弹出的对话孔中选择“part”点击【确定】按钮新建一个零件文件并选择【开始】|【机械设计】|【零件设计】进入公工作台
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图12-24镜像轮蚌图12-23绘制一侧齿廓
图12-25旋转橾作
图12-26绘制草图轮廓
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选中【镜像范围】复选框,单击【确定】按钮完成拉伸特征,如图12-27所示。
图12-27创庄拉仲特征
图12-28绘制圆草图
图12-29创建凹槽特征
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图12-30绘制草图
图12-31创建拉仲特征
图12-32创建拔模特征
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图12-33创建镜像特征
图12-34绘制草图
图12-35创建凹槽特征
动手操作—斜齿圆柱齿轮设计
斜齿圆柱齿轮由齿形和齿轮基体组成,如民12-36所示。
图12-36针齿圆柱齿轮模型
斜齿圆柱齿轮绘制操作步骤如下:
01在【标准】工具栏中单击【新建]按钮,在弹出的对话框中选择"part'''单击【确定】按钮新建个零件文件,并选择【开始】1【机械设计】Ic零件设计】,进入【零件设计】工作台。
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03利用圆、圆弧、倒角、轴线等工具绘制如团12-37所示的草图。
图12-37绘制一侧齿廓
图12-38镜像轮廓
图12-39旋转操作
图12--40绘制草图轮廓
图12-41创建平面
图12-42创建平壬

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图12-43 投影3D元素
图12-44绘制草图
图12-45删除轮廓
图12-46 创迂多截面实体
图12-47绘制草图
图12-48 创达凹槽特征
图12-49绘制草图
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图12-50创建拉仲特征
图12-51创达拔模特征
图12-52创达铣像朴征
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图12-53绘制草图
图12-54创这凹槽特征


12.1.3 轴承设计

滚动轴承如图12-55所示,主要由内圈、外圈、保持架 、 滚珠4部分组成。
图12-55滚动轴承模型

动手操作—滚动轴承设计

01
在【标准】工具栏中单击【新建】按钮,在弹出的对话框中选择"part" , 单击【确定】按钮新建一个零件文件,并选择【开始】1【机械设计】1【零件设计】,进入【零件设计】工作台。
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图12-56绘制草图
图12-57创这旋转体特征
图12-58绘制草图
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转槽截面,选择草臣H轴为旋转轴线,单击【确定】按钮,系统自动完成旋转槽特征,如图12-59所示。
图12-59创建旋转体特征
图12-60创迂圆形阵列特征
图12-61绘剖圆草图
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图12-62 创建凹措特征
图12-63 绘制圆草图
图12-64 创建凹槽特征
图12-65绘制草图
图12-66 创定旋转体特征
图12-67 创建圆形阵列特征
图12-68 绘剖草图
图12-69创这旋转体特征
图12-70绘制草图
图12-71创过旋转体特征
18单击【修饰特征】工具栏上的【倒圆角】按
图12􀀬72创建倒圆角特征

12.1.4 销、键连接设计

销和键是常用的标准件之一。销主要有圆 ;锥销、圆柱销、开口销、销轴、带孔销等,键 !主要有平键、半圆键和花键等。
动手操作—开口销设计
销主要是回转体零件,结构较为简单,下 !面以开口销为例介绍销的造型过程,如图12-73 ;所示。
图12-73开口销模型
01在【标准】工具栏中单击【新建】按钮,在弹出的对话框中选择"part", 单击【确定】按钮新建一个零件文件,并选择【开始】1【机械设计】1【零件设计】,进入【零件设计】工作台。
Catia V5R21完全实战技术手册12.1机械标准件设计
图12-74创建平面
图12-75绘制草图
图12-76绘制草图
图12-77创建肋特征
图12-78绘制草图
图12-79创建凹槽特征
动手操作—道姓平键设计
键主要有平键、半圆键和花键等。下面以导向平键为例介绍键的造型过程,如图12-80所示。
图12-80导向平健
01在【标准】工具栏中单击【新建】按钮,在弹出的对话框中选择"part" , 单击【确定】按钮新建一个零件文件, 并选择【开始】I 【机械设计】I 【零件设计】, 进入【零件设计】工作台。
图12-81绘制草图
图12-82成创建拉伸特征
图12-83创建倒冈角特征

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6.6, 如图12-84所示。
图12-84 选择孔表面和设置孔参数
图12-85定位孔位丑
07单击【类型】选项卡,设置沉孔参数如图12-86所示。单击【定义孔】对话框中的 孔特征,如图12-87所示.
图12-86设置沉孔参数,图12-87创建孔特征
图12-88创建镜像特征
图12-89选择孔表面和设五孔参数
图12-90定位孔位置
11单击【定义螺纹】选项卡,设置螺纹孔参数如图12-91所示。单击【定义孔】对话框中的【确定】按钮,系统自动完成孔特征, 如图12-92所示。
图12-91设置螺纹参数图12-92创建孔特征
Catia V5R21完全实战技术手册12.1机械标准件设计17
图12-93创建倒角特征

12.1.5 弹簧设计

弹簧主要有不等节距截锥螺旋弹簧、环形螺旋弹簧、圆柱螺旋拉伸弹簧、圆柱螺旋压缩弹簧等。下面以圆柱螺旋压缩弹簧为例介绍弹簧的造型方法,如图12-94所示。
图12-94圆柱螺旋压缩佯簧
动手操作—圆柱螺旋压缩弹簧设计
01
在【标准】工具栏中单击【新建】按钮,在弹出的对话框中选择"pai•t"单击【确定】按钮新建一个零件文件,并选择【开始】1【机械设计】1【零件设计】,进入【零件设计】工作台.
02选择菜单栏[开始】1【形状】IC创成式外形设计】命令,进入创成式外形设计工作台。
图12-95创这点
Catia V5R21完全实战技术手册12.1机械标准件设计17
型】下拉列表中选择【点-点】选项,选择如图12-96所示两地那作为参照,点击【确定】按钮,系统自动完成直线创建
图12-96创建直线
图12-97创过螺旋线
06选择菜单栏【开始】1【机械设计】l【零件i设计】命令,进入零件设计工作台。
图12-98绘制草图
图12-99创建肋特征
图12-100绘制草图
图12-101创这凹橹特征

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