蜗轮零件图如图5-69所示，本节将创建该蜗轮的三维实体。
该蜗轮的模数m=2，齿数z=26，分度圆的直径d=mz=52mm，齿顶圆的直径da=m（z+2）=56mm，齿根圆直径df=m（z-2.4）=47.6mm。该蜗轮的配偶蜗杆的导程γ=4°5′8″，蜗轮螺旋线的导程H=πdtan（90-γ）=3.14×52×tan85°54′52″=2285.9544mm。
绘图步骤
一、创建蜗轮的轮齿三维实体
1.单击“标准”工具栏中的“新建”
按钮，弹出“选择样板”对话框，在“打开”下拉列表中选择“无样板打开-公制（M）”选项，新建一个图形文件。
2.选择菜单“文件”→“另存为”选项，将图形保存为“蜗轮三维实体.dwg”。
3.单击“图层”工具栏中“图层特性管理器”
按钮，在“图层特性管理器”对话框中创建“轮廓线”层，单击“确定”按钮。
4.将“轮廓线”层设置为当前层，利用“螺旋”命令绘制螺旋线。
命令：_Helix（单击“建模”工具栏中的
按钮）
圈数=3.0000扭曲=CCW
指定底面的中心点： （在适当位置单击）
指定底面半径或[直径（D）]<1.0000>：26↙ （输入螺旋底面半径26，回车）
指定顶面半径或[直径（D）]<60.0000>：↙ （回车，顶面和底面的半径相同）
指定螺旋高度或[轴端点（A）/圈数（T）/圈高（H）/扭曲（W）]<1.0000>：H↙ （输入H，回车，选择“圈高”选项）
指定圈间距<0.2500>：2285.9544↙ （输入圈间距2285.9544，回车）
指定螺旋高度或[轴端点（A）/圈数（T）/圈高（H）/扭曲（W）]<1.0000>：40↙ （输入螺旋高度40，回车）
6.单击“标准”工具栏中的“窗口缩放”
按钮，将图形放大显示。
7.单击“动态观察器”工具栏中的“自由动态观察”
按钮，调整观察方向。
8.打开状态栏中的“正交”
按钮和“对象捕捉”
按钮，单击UCS工具栏中的
按钮，将坐标系的原点移到螺旋线的底面圆心处。
9.单击UCS工具栏中的
按钮，调整坐标系的方向，使螺旋线的起点处在X轴上，如图10-41所示。
图10-41 绘制螺旋线
命令：_ucs
当前UCS名称：*没有名称*
指定UCS的原点或[面（F）/命名（NA）/对象（OB）/上一个（P）/视图（V）/世界（W）/X/Y/Z/Z轴（ZA）]<世界>：_3
指定新原点<0，0，0>： （捕捉螺旋线的圆心）
在正X轴范围上指定点<1.0000，0.0000，0.0000>： （捕捉螺旋线的起点）
在UCS XY平面的正Y轴范围上指定点<-0.7538，0.6753，0.0000>： （在Y轴的正方向任意位置单击）
10.单击UCS工具栏中的
按钮，将坐标系绕Y轴旋转-90°。
11.单击UCS工具栏中的
按钮，将坐标系绕X轴旋转-90°。
12.选择菜单“视图”→“三维视图”→“平面视图”→“当前UCS”选项，单击“标准”工具栏中的“实时缩放”
按钮，竖直向下移动光标，将视图适当缩小。
13.单击“绘图”工具栏中的“圆”
按钮，绘制三个同心圆，直径分别为47.6mm、52mm和60mm，这三个圆分别是顶面圆、分度圆和齿根圆。
14.单击“绘图”工具栏中的“直线”
按钮，过同心圆的圆心O和直径为56mm的圆的上象限点A绘制一条辅助线OA，如图10-42所示。
15.单击“修改”工具栏中的“阵列”下拉工具栏中的“环形阵列”
按钮，利用“环形阵列”命令将OA作环形阵列。
命令：_arraypolar
选择对象：找到1个 （单击直线OA）
选择对象：↙ （回车，结束选择阵列对象）
类型=极轴 关联=是
指定阵列的中心点或[基点（B）/旋转轴（A）]： （在绘图区捕捉同心圆的圆心O）
选择夹点以编辑阵列或[关联（AS）/基点（B）/项目（I）/项目间角度（A）/填充角度（F）/行（ROW）/层（L）/旋转项目（ROT）/退出（X）]<退出>：I↙ （输入I回车，选择“项目”选项）
输入阵列中的项目数或[表达式（E）]<6>：416↙ （输入项目数416，回车。项目数为齿数的16倍）
选择夹点以编辑阵列或[关联（AS）/基点（B）/项目（I）/项目间角度（A）/填充角度（F）/行（ROW）/层（L）/旋转项目（ROT）/退出（X）]<退出>：↙ （回车，结束“环形阵列”命令）
16.单击“标准”工具栏中的“窗口缩放”
按钮，将同心圆上象限点A处的图形放大显示。
17.分别单击“绘图”工具栏中的“样条曲线”
按钮，过交点B、C、D绘制一条样条曲线，过交点E、F、G绘制另一条样条曲线，如图10-43所示。
图10-42 绘图同心圆和辅助线
图10-43 环形阵列后绘制样条曲线
18.单击“修改”工具栏中的“修剪”
按钮，修剪三个同心圆。
19.单击“修改”工具栏中的“删除”
按钮，将所有直线删除。得到一个齿形轮廓线，如图10-44所示。
20.双击“标准”工具栏中的“缩放上一个”
按钮，返回显示平面视图前的窗口，如图10-45所示。
图10-44 修剪出齿形轮廓线
图10-45 返回显示平面视图前的窗口
21.单击“修改”工具栏中的“移动”
按钮，移动平面图形BCDGFE，移动的基点为圆弧CF的中点，第二点为螺旋线的起点。
22.单击“修改”工具栏中的
按钮，利用“删除”命令将圆弧CF删除，如图10-46所示。
23.单击“绘图”工具栏中的
按钮，利用“面域”命令将平面图形BDGE创建为面域。
24.双击UCS工具栏中的
按钮，返回绘制螺旋线时的坐标系。
25.单击“建模”工具栏中的“扫掠”
按钮，将面域沿螺旋线扫掠为单个轮齿的三维实体，如图10-47所示。
图10-46 将齿形轮廓线移动螺旋线起点处
图10-47 单个轮齿三维实体
26.利用“三维阵列”命令将扫掠出来的三维实体绕Z轴做环形阵列，结果如图10-48所示。
命令：_3darray （单击“建模”工具栏中的“三维阵列”
按钮）
选择对象： （单击扫掠齿轮的三维实体）
找到1个
选择对象：↙ （回车，结束选择三维阵列对象）
输入阵列类型[矩形（R）/环形（P）]<矩形>：P：↙ （输入P，回车）
输入阵列中的项目数目：26↙ （输入阵列项目数目即齿数26，回车）
指定要填充的角度（+=逆时针，-=顺时针）<360>：↙ （回车，填充角度为360°）
旋转阵列对象？[是（Y）/否（N）]<Y>：↙ （回车，旋转阵列对象）
指定阵列的中心点：0，0，0↙ （输入阵列中心点的坐标，回车）
指定旋转轴上的第二点：0，0，10↙ （输入旋转轴上第二点的坐标，回车，即以Z轴为旋转轴线）
27.单击“视觉样式”工具栏中的“三维隐藏视觉样式”
按钮，显示结果如图10-49所示。
图10-48 阵列出轮齿三维实体(www.xing528.com)
图10-49 显示为三维隐藏视觉样式
28.利用“剖切”命令将阵列出来的三维实体的两端切平，如图10-50所示。
命令：_slice （选择菜单“修改”→“三维操作”→“剖切”选项）
选择要剖切的对象：
指定对角点： （用拾取框包围阵列出来的三维实体）
找到30个
选择要剖切的对象：↙ （回车，结束选择要剖切的对象）
指定 切面 的起点或[平面对象（O）/曲面（S）/Z轴（Z）/视图（V）/XY/YZ/ZX/三点（3）]<三点>：XY↙ （输入XY，回车）
指定XY平面上的点<0，0，0>：0，0，10↙ （输入剖切平面上的点的坐标，回车）
在所需的侧面上指定点或[保留两个侧面（B）]<保留两个侧面>： （在剖切平面的右侧捕捉三维实体的特殊点）
命令：_slice （选择菜单“修改”→“三维操作”→“剖切”选项或回车）
选择要剖切的对象：
指定对角点： （用拾取框包围经过一次剖切后三维实体）
找到30个
选择要剖切的对象：↙ （回车，结束选择要剖切的对象）
指定 切面 的起点或[平面对象（O）/曲面（S）/Z轴（Z）/视图（V）/XY/YZ/ZX/三点（3）]<三点>：XY↙ （输入XY，回车）
指定XY平面上的点<0，0，0>：0，0，30↙ （输入剖切平面上的点的坐标，回车）
在所需的侧面上指定点或[保留两个侧面（B）]<保留两个侧面>： （在剖切平面的左侧捕捉三维实体上的特殊点）
29.单击“建模”工具栏中的“并集”
按钮，将三维实体合并。
30.利用“圆环体”命令创建齿顶圆环三维实体，如图10-51所示。
命令：_torus（单击“建模”工具栏中的“圆环体”
按钮）
指定中心点或[三点（3P）/两点（2P）/相切、相切、半径（T）]：0，0，20↙ （输入圆环中心的坐标，回车）
指定半径或[直径（D）]：40↙ （输入圆环半径40，回车）
指定圆管半径或[两点（2P）/直径（D）]：12↙ （输入圆管半径12，回车）
31.单击“建模”工具栏中的“差集”
按钮，将合并的轮齿三维实体与圆环做差集运算，得到蜗轮的轮齿三维实体，如图10-52所示。
图10-50 齿形两端切平
图10-51 创建圆环体
图10-52 创建齿顶圆环面
二、创建蜗轮三维实体
1.单击UCS工具栏中的
按钮，将坐标系绕Y轴旋转-90°。
2.单击UCS工具栏中的
按钮，将坐标系绕X轴旋转-90°。
3.单击“标准”工具栏中的“打开”
按钮，打开图形文件“蜗轮.dwg”，并关闭“标注”层、“点画线”层和“细实线”层。
4.单击“标准”工具栏中的“复制”
按钮，将蜗轮主视图中的下半部分图形复制到粘贴板。
5.选择菜单“窗口”→“蜗轮三维实体.dwg”选项，将该图形切换为当前图形。单击“标准”工具栏中的“粘贴”
按钮，在适当位置单击，将复制到粘贴板的图形粘贴到当前图形中。
6.选择菜单“格式”→“图层工具”→“图层匹配”选项，利用“图层匹配”命令将粘贴的图形的图层修改为“轮廓线”层。
7.单击“修改”工具栏中的“缩放”
按钮，将粘贴的图形缩小0.5倍。
8.单击“绘图”工具栏中的“直线”
按钮，连接端点H和I，如图10-53所示。
9.单击“修改”工具栏中的“删除”
按钮，将蜗轮齿顶轮廓线和轴孔倒角轮廓线删除。
10单击“修改”工具栏中的“修剪”
按钮，修剪轮廓线，如图10-54所示。
图10-53 复制粘贴图形并连接直线
图10-54 编辑粘贴的图形
11.单击“绘图”工具栏中的“面域”
按钮，将封闭的平面图形创建为面域。
12.单击“建模”工具栏中的“旋转”
按钮，将由图10-54创建的面域绕HI旋转360°，并将直线HI删除，结果如图10-55所示。
13.利用“长方体”命令创建挖键槽的长方体，如图10-56所示。
命令：_box（单击“建模”工具栏中的“长方体”
按钮）
指定第一个角点或[中心（C）]：（在适当位置单击指定第一角点的位置）
指定其他角点或[立方体（C）/长度（L）]：@20，13.8，6↙（输入相对角点的坐标，回车）
14.单击“建模”工具栏中的“三维移动”
按钮，将长方体和齿轮三维实体移到一起，如图10-57所示。移动的基点为长方体的棱边JK的中点，第二点为齿轮三维实体可见端面的圆心。
图10-55 旋转面域
图10-56 创建长方体
图10-57 移动长方体
15.单击“建模”工具栏中的“差集”
按钮，从齿轮三维实体中减去长方体，挖出键槽，如图10-58所示。
16.双击UCS工具栏中的
按钮，返回创建蜗轮齿形三维实体时的坐标系。
17.单击“建模”工具栏中的“三维移动”
按钮，将挖去轴孔和键槽的三维实体和蜗轮的轮齿三维实体移到一起，如图10-59所示。移动的基点为挖去轴孔和键槽的三维实体轴孔可见端面的圆心，第二点的坐标为（0，0，10）。
图10-58 挖出键槽
图10-59 移动三维实体
18.单击“建模”工具栏中的“并集”
按钮，将两个三维实体合并，创建出蜗轮三维实体，如图10-60所示。
19.设置渲染目标，创建并应用新材质，创建纯白色渲染视图。
20.单击“渲染”工具栏中的“渲染”
按钮，即可对蜗轮三维实体进行渲染，如图10-61所示。
21.单击“标准”工具栏中的“保存”
按钮，保存创建的三维实体。
完成创建蜗轮三维实体。
图10-60 蜗轮三维实体
图10-61 渲染蜗轮三维实体
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