用AutoCAD绘制齿轮啮合近似轴测图的一种方法

韩 柏，王张捷

（扬州工业职业技术学院，江苏扬州225127）

近年来虽然计算机三维模型图已很常见，但由于轴测图易学易画，因此作为辅助图样其仍有较多应用。本文介绍一种利用AutoCAD绘图软件，绘制表达齿轮啮合关系的近似轴测图的操作方法和步骤，作图简捷，限于篇幅仅以标准直齿圆柱齿轮为例。

1 作图分析

在工程实践中，轴测图一般可近似地绘出（如圆的轴测投影等），这样既可方便绘图提高效率，又可绕开障碍，避免一些画法上的难题，利用计算机绘图也是如此。绘制齿轮轴测图的关键，是其端面要绘制出分布于轮缘上的各个轮齿。利用AutoCAD二维视图绘图命令，绘制齿轮啮合关系近似轴测图的一个办法是：在画出齿轮端面实际形状后，将其存储为图块，然后利用块的输出缩放比例及旋转功能，通过插入即可得到齿轮端面的近似轴测投影。据此，再根据齿轮的厚度尺寸，就能够绘制齿轮完整的轴测图。在分别绘制出两个配对齿轮轴测图后，通过移动使其成为齿轮副，然后对图形进行修剪等编辑操作，即可完成齿轮啮合近似轴测图的绘制。

2 画法步骤

在创建一张新图并确定线型建立图层后即可开始绘图。

2.1 绘制齿轮端面正投影图

首先确定出齿轮的分度圆、齿顶圆、齿根圆等三个直径以及孔、键槽等结构尺寸。

（1）用圆命令绘制出分度圆、齿顶圆、齿根圆3个同心圆；选择“点样式”后在分度圆上画出一个点；将分度圆周进行两倍于齿数的等分。

（2）画出适当的圆弧，代替真实的齿廓曲线（如渐开线等）并通过镜像操作，近似绘制出一个齿的齿廓形状。注意：对于标准齿轮上述齿廓曲线，必须通过分度圆周上的等分点（如图1所示）。

（3）将画好的一个齿廓进行环形阵列；对图线进行修剪；删除3个同心圆及等分点等多余图线。

（4）再画出轮毂处的轴孔及键槽等结构，即完成齿轮的端面正投影图。注意：由于在不同的轴测图中，圆的轴测投影（椭圆）有不同的画法，为了使键槽的位置在不同的齿轮端面轴测图中都位于正上方，因此在画键槽时，其位置应有不同的考虑。这里分别画出了键槽的两个不同位置（如图2所示）。

重复上述步骤，另绘制出配对齿轮的端面图（具体作图时可将已有的齿廓形状复制，以方便作图）。

图1 齿轮的一个齿廓

图2 齿轮端面形状图

2.2 绘制齿轮的近似轴测图

（1）将齿轮端面图存储为块。使用创建图块命令，定义不同图块名称，分别建立齿轮的两个端面形状图块。

（2）通过插入图块得到齿轮端面近似轴测图。其中：将X比例因子设为0.58，Y比例因子设为1，旋转角度设为30°，插入图2a所示图块得到的图形，即为齿轮端面的正等轴测投影；将X比例因子设为0.33，Y比例因子设为1，旋转角度设为7°10'，插入图2b所示图块得到的图形，即为齿轮端面的正二等轴测投影；将X比例因子设为0.33，Y比例因子设为1.06，旋转角度设为7°10'，插入图2b所示图块得到的图形，即为齿轮端面的斜二等轴测投影（如图3所示）。

图3 齿轮端面形状近似轴测投影

（3）绘制齿轮整体轴测图。根据齿轮厚度及相应的轴向伸缩系数，确定出齿轮在其轴线（轴测轴X1）方向上的厚度尺寸，用复制命令复制出齿轮端面轴测投影；使用直线及复制命令作出各轴向棱线；使用修剪命令对多余图线进行修剪删除，即可得到齿轮整体近似轴测图（如图4所示）。

图4 两个配对齿轮近似正等轴测图

2.3 绘制齿轮啮合的近似轴测图

图5 齿轮啮合近似轴测图

沿轴测轴Y1方向（可根据角度画出辅助线），将两个齿轮轴测图通过移动使其成为啮合状态；对图形进行修剪等编辑操作，即可完成齿轮啮合近似轴测图的绘制（如图5所示）。

3 结束语

若采用传统的尺规手工绘制齿轮及其啮合轴测图，即使近似画出，也是十分繁琐和相当困难的，而现在可以利用计算机绘图软件的相关功能，使这一绘图过程得以实现，并且相当便捷。虽然轴测图的立体效果和视觉感受，略逊于计算机三维模型，但如前所述，其绘图命令简单易学，一般人员也可掌握，因此利用AutoCAD的基本绘图功能绘制轴测图，仍具有一定实际意义。

[1]大连理工大学工程画教研室.机械制图（第5版）[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]曾令宜.AutoCAD2000工程绘图教程[M].北京：高等教育出版社，2001.