用AutoCAD繪制齒輪嚙合近似軸測圖的一種方法

韓 柏，王張捷

（揚州工業職業技術學院，江蘇揚州225127）

近年來雖然計算機三維模型圖已很常見，但由于軸測圖易學易畫，因此作為輔助圖樣其仍有較多應用。本文介紹一種利用AutoCAD繪圖軟件，繪制表達齒輪嚙合關系的近似軸測圖的操作方法和步驟，作圖簡捷，限于篇幅僅以標準直齒圓柱齒輪為例。

1 作圖分析

在工程實踐中，軸測圖一般可近似地繪出（如圓的軸測投影等），這樣既可方便繪圖提高效率，又可繞開障礙，避免一些畫法上的難題，利用計算機繪圖也是如此。繪制齒輪軸測圖的關鍵，是其端面要繪制出分布于輪緣上的各個輪齒。利用AutoCAD二維視圖繪圖命令，繪制齒輪嚙合關系近似軸測圖的一個辦法是：在畫出齒輪端面實際形狀后，將其存儲為圖塊，然后利用塊的輸出縮放比例及旋轉功能，通過插入即可得到齒輪端面的近似軸測投影。據此，再根據齒輪的厚度尺寸，就能夠繪制齒輪完整的軸測圖。在分別繪制出兩個配對齒輪軸測圖后，通過移動使其成為齒輪副，然后對圖形進行修剪等編輯操作，即可完成齒輪嚙合近似軸測圖的繪制。

2 畫法步驟

在創建一張新圖并確定線型建立圖層后即可開始繪圖。

2.1 繪制齒輪端面正投影圖

首先確定出齒輪的分度圓、齒頂圓、齒根圓等三個直徑以及孔、鍵槽等結構尺寸。

（1）用圓命令繪制出分度圓、齒頂圓、齒根圓3個同心圓；選擇“點樣式”后在分度圓上畫出一個點；將分度圓周進行兩倍于齒數的等分。

（2）畫出適當的圓弧，代替真實的齒廓曲線（如漸開線等）并通過鏡像操作，近似繪制出一個齒的齒廓形狀。注意：對于標準齒輪上述齒廓曲線，必須通過分度圓周上的等分點（如圖1所示）。

（3）將畫好的一個齒廓進行環形陣列；對圖線進行修剪；刪除3個同心圓及等分點等多余圖線。

（4）再畫出輪轂處的軸孔及鍵槽等結構，即完成齒輪的端面正投影圖。注意：由于在不同的軸測圖中，圓的軸測投影（橢圓）有不同的畫法，為了使鍵槽的位置在不同的齒輪端面軸測圖中都位于正上方，因此在畫鍵槽時，其位置應有不同的考慮。這里分別畫出了鍵槽的兩個不同位置（如圖2所示）。

重復上述步驟，另繪制出配對齒輪的端面圖（具體作圖時可將已有的齒廓形狀復制，以方便作圖）。

圖1 齒輪的一個齒廓

圖2 齒輪端面形狀圖

2.2 繪制齒輪的近似軸測圖

（1）將齒輪端面圖存儲為塊。使用創建圖塊命令，定義不同圖塊名稱，分別建立齒輪的兩個端面形狀圖塊。

（2）通過插入圖塊得到齒輪端面近似軸測圖。其中：將X比例因子設為0.58，Y比例因子設為1，旋轉角度設為30°，插入圖2a所示圖塊得到的圖形，即為齒輪端面的正等軸測投影；將X比例因子設為0.33，Y比例因子設為1，旋轉角度設為7°10'，插入圖2b所示圖塊得到的圖形，即為齒輪端面的正二等軸測投影；將X比例因子設為0.33，Y比例因子設為1.06，旋轉角度設為7°10'，插入圖2b所示圖塊得到的圖形，即為齒輪端面的斜二等軸測投影（如圖3所示）。

圖3 齒輪端面形狀近似軸測投影

（3）繪制齒輪整體軸測圖。根據齒輪厚度及相應的軸向伸縮系數，確定出齒輪在其軸線（軸測軸X1）方向上的厚度尺寸，用復制命令復制出齒輪端面軸測投影；使用直線及復制命令作出各軸向棱線；使用修剪命令對多余圖線進行修剪刪除，即可得到齒輪整體近似軸測圖（如圖4所示）。

圖4 兩個配對齒輪近似正等軸測圖

2.3 繪制齒輪嚙合的近似軸測圖

圖5 齒輪嚙合近似軸測圖

沿軸測軸Y1方向（可根據角度畫出輔助線），將兩個齒輪軸測圖通過移動使其成為嚙合狀態；對圖形進行修剪等編輯操作，即可完成齒輪嚙合近似軸測圖的繪制（如圖5所示）。

3 結束語

若采用傳統的尺規手工繪制齒輪及其嚙合軸測圖，即使近似畫出，也是十分繁瑣和相當困難的，而現在可以利用計算機繪圖軟件的相關功能，使這一繪圖過程得以實現，并且相當便捷。雖然軸測圖的立體效果和視覺感受，略遜于計算機三維模型，但如前所述，其繪圖命令簡單易學，一般人員也可掌握，因此利用AutoCAD的基本繪圖功能繪制軸測圖，仍具有一定實際意義。

[1]大連理工大學工程畫教研室.機械制圖（第5版）[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]曾令宜.AutoCAD2000工程繪圖教程[M].北京：高等教育出版社，2001.