木制饼干齿轮玩具 – SOLIDWORKS 教程

在这个以美味饼干为主题的教程中，我想尝试SOLIDWORKS为木制玩具设计建模自定义齿轮。如果您正在学习本教程，则需要在此处下载文件：

Biscuit-Cogs-Toy-Parts.zip

这个玩具需要两个不同大小的齿轮，一个有 10 个齿，另一个有 13 个齿，我已经预先计算了我需要的每个齿轮的大小，以适应我的玩具的整体尺寸。在本教程中，我将演示如何使用圆周阵列、保存实体和电机的运动研究。设计的所有齿轮都在一个零件文件中建模，我可以为每个大小的齿轮创建一个副本，但是通过在一个零件文件中对它们进行建模，我可以测试齿轮的整体位置，但更重要的是，对于这个设计，我为每个齿轮应用了不同的外观和贴花。 因此，每种 Cog 饼干类型都需要单独的零件。如果我只为每个齿轮添加不同的外观，则可以改用具有链接显示状态的配置。

我从一个新SOLIDWORKS零件开始，画了一个导向圆，它代表了我的玩具底座零件的整体尺寸，还有一个六边形，以帮助将齿轮以相同的距离放置在正确的位置。然后，我可以使用六边形的点为我的两个齿轮创建参考线。齿轮的内径有一个内圈，这是齿的终点。中间圆表示齿轮齿的交叉点/交点，外圆表示整体齿轮大小。我的齿轮之间的比率差异是 1：1.36，这可能会改变，但齿比可能不匹配，除非也是 1：1.3 的齿。

SOLIDWORKS在创建齿草图时，我首先在 3 条中心线之间创建一半的齿，牙齿外中心线导轨之间的角度是通过 360 度除以该齿轮的齿数来计算的，较小的齿数为 10，然后除以 2，这将形成牙齿的一半。这给了我 18 度的角度。齿草图本身的齿轮压力角为 20 度，任何与该齿轮一起工作的齿轮都必须具有相同的压力角。然后将齿草图镜像并切穿齿轮。在形成图案之前，我用圆角软化了整个牙齿。

然后使用SOLIDWORKS圆形图案在齿轮周围形成具有 10 个实例的齿图案。我对较大的齿轮重复了相同的草图过程，只是这次我需要将齿轮分成 13 个齿。当我应用角度维度时，我输入 360 除以齿数 13，再除以 2，等于 13.85 度。每个齿轮中心都添加了一个孔，以便它们可以插入玩具底座。创建两个齿轮后，我将较小的齿轮移动/复制到六边形的中心，并通过 3 个实例围绕它旋转两个齿轮。

所有SOLIDWORKS齿轮实体都已重命名为相应的饼干设计，这样，当我将它们作为单独的零件文件打开时，我可以应用外观和自定义饼干贴花。我已将完成的齿轮添加到下载文件中，我没有在教程中演示添加贴花或外观，但如果您愿意，您可以尝试从文件中进行交易，或者您可以使用我的齿轮进行最终组装。在组件中，我确实向您展示了如何向华夫格式饼干添加手柄挤压，这将用于玩具的游戏方面，但它也是我在本教程后面的运动研究中添加电机的齿轮。

将所有SOLIDWORKS齿轮保存为零件后，我可以创建玩具的组装。基体零件是装配体中的固定零部件。我使用同心配合将齿轮放在底座的每个钉子上，确保锁定旋转未被勾选。我还在齿轮的底面和底座的顶面上应用了重合配合。在我开始运动研究之前，我需要调整齿轮的位置，你可以用眼睛来做。在创建运动算例之前不能有重叠，否则可能会出错。

最后，有趣的部分是运动研究，我将研究类型更改为运动分析，并沿 y 轴应用重力，即使我认为我的伙伴过度定义了重力，我也总是添加重力。接下来，我添加触点，选择所有组件，因为它们都将相互交互。然后，我在华夫饼齿轮的顶面上应用了一个顺时针移动的电机。对于电机的速度，6rpm 就足够了。将研究的黑钻石时间键拖到 10 秒，将时间条拖到 8 秒，我可以在 8 秒时编辑电机，将齿轮的速度降低到 4rpm 并应用它。然后将时间条拖动到 10 秒，我可以重新选择并再次编辑电机，然后将其关闭以在此时完全停止电机。计算出分析后，我可以使用 visualize （可视化） 选项卡和导出高级选项导出我的动画，从而发送研究信息。在 SOLIDWORKS visualize 中，我可以创建渲染的动画，您可以看到我在教程结束时创建的最终动画。