项目二 传 动 轴
任务引入
本项目绘制如图3-60所示的传动轴。
【任务说明】
在构建轴类模型的过程中可以不采用回转的方式，而直接依靠多个圆台特征组合的方式。这种方式在模型较为简单时比较适用。
【知识点、技能点】
（1）掌握圆柱和凸台特征的使用。
（2）熟悉使用基准平面特征创建基准平面。
任务分析
图3-60 绘制传动轴
首先利用圆柱和凸台命令绘制传动轴的主体，然后利用基准平面和键槽命令在主体上创建键槽，最后添加倒斜角和倒圆角特征。
相关知识
1.圆柱
选择菜单栏中的“插入”→“设计特征”→“圆柱体”命令，打开如图3-61所示的“圆柱”对话框。
（1）类型。
①轴、直径和高度：该方式允许用户通过定义直径和圆柱高度值以及底面圆心来创建圆柱体，如图3-62所示。
②圆弧和高度：该方式允许用户通过定义圆柱高度值，选择一段已有的圆弧并定义创建方向来创建圆柱体。用户选取的圆弧不一定需要是完整的圆，且生成圆柱与弧不关联，圆柱方向可以选择是否反向，如图3-63所示。
③选择圆弧：选择圆弧或圆。圆柱的轴垂直于圆弧的平面，且穿过圆弧中心。
图3-61 “圆柱”对话框
图3-62 “轴、直径和高度”示意图
（2）轴。
①指定矢量：在矢量下拉列表或者矢量对话框中指定圆柱轴的矢量。
②指定点：用于指定圆柱的原点。
（3）尺寸。
①直径：指定圆柱的直径。
②高度：指定圆柱的高度。
（4）布尔。
①无：新建与任何现有实体无关的圆体。
②求和：组合新圆柱与相交目标体的体积。
③求差：将新圆柱的体积从相交目标体中减去。
④求交：通过圆柱与相交目标体共用的体积创建新圆柱。
（5）关联轴：使圆柱轴原点及其方向与定位几何体相关联。
2.凸台
让用户能在平面或基准面上生成简单的凸台。
选择菜单栏中的“插入”→“设计特征”→“凸台”命令，或单击“特征”工具栏中的“凸台”按钮
，打开如图3-64所示的“凸台”对话框。
图3-63 “圆弧和高度”示意图
图3-64 “凸台”对话框
（1）选择步骤一放置面：用于指定一个平面或基准平面，以在其上定位凸台。
（2）过滤器：通过限制可用的对象类型帮助用户选择需要的对象。这些选项是：任意、面和基准平面。
（3）直径：输入凸台直径的值。
（4）高度：输入凸台高度的值。
（5）锥角：输入凸台的柱面壁向内倾斜的角度。该值可正可负，零值产生没有锥度的垂直圆柱壁。
（6）反侧：如果选择了基准面作为放置平面，则此按钮成为可用。单击此按钮可使当前方向矢量反向，同时重新生成凸台的预览。
3.倒斜角
该选项通过定义所需的倒角尺寸来在实体的边上形成斜角。
选择菜单栏中的“插入”→“细节特征”→“倒斜角”命令，或单击“特征”工具栏中的“倒斜角”按钮
，打开如图3-65所示的“倒斜角”对话框。
（1）选择边：选择要倒斜角的一条或多条边。
（2）横截面。
①对称：通过该选项可以生成一个简单的倒角，它沿着两个面的偏置是相同的。偏置值必须为正，如图3-66所示。
图3-65 “倒斜角”对话框
图3-66 “对称”示意图
②非对称：与倒角边邻接的两个面分别采用不同偏置值来创建倒角，必须输入“距离1”值和“距离2”值。这些偏置是从选择的边沿着面测量的，其值都必须是正的，如图3-67所示。在生成倒角以后，如果倒角的偏置和想要的方向相反，则可以选择“反向”。
③偏置和角度：该选项可以用一个角度来定义简单的倒角，如图3-68所示。
图3-67 “非对称”示意图
图3-68 “偏置和角度”示意图
（3）偏置方法：指定一种方法，以使用偏置距离值来定义新倒斜角面的边。
①沿面偏置边：通过沿所选边的邻近面测量偏置距离值，定义新倒斜角面的边。
②偏置面并修剪：通过偏置相邻面以及将偏置面的相交处垂直投影到原始面，定义新倒斜角的边。
4.倒圆角
该对话框用于在实体沿边缘去除材料或添加材料，使实体上的尖锐边缘变成圆滑表面（圆角面）。可以沿一条边或多条边同时进行倒圆操作。沿边的长度方向，倒圆半径可以不变，也可以是变化的。
选择菜单栏中的“插入”→“细节特征”→“边倒圆”命令，或单击“特征”工具栏中的“边倒圆”按钮
，打开如图3-69所示的“边倒圆”对话框。
（1）要倒圆的边。
①选择边：用于为边倒圆及选择边。
②形状：用于指定圆角横截面的基础形状。
a.圆形：创建圆形倒圆。在“半径1”文本框中输入半径值。
b.二次曲线：控制对称边界半径、中心半径和Rho值的组合，创建二次曲线倒圆。
③二次曲线法：允许使用高级方法控制圆角形状，创建对称二次曲线倒圆。
a.边界和中心：指定边界半径中的中心半径来定义二次曲线倒圆截面。
b.边界和Rho：通过指定对称边界半径和Rho值来定义二次曲线倒圆截面。
c.中心和Rho：通过指定中心半径和Rho值来定义二次曲线倒圆截面。
（2）可变半径点：通过沿着选中的边缘指定多个点并输入每一个点上的半径，可以生成一个可变半径圆角，“可变半径点”选项卡如图3-70所示，从而生成一个半径沿着其边缘变化的圆角，如图3-71所示。
图3-69 “边倒圆”对话框
图3-70 “可变半径点”选项卡
①指定新的位置：通过“点”对话框或“点”下拉列表来添加新的点。
②V半径：指定选定点的半径值。
③位置。
a.弧长：设置弧长的指定值。
b.弧长百分比：将可变半径点设置为边的总弧长的百分比。
c.通过点：指定可变半径点。
（3）拐角倒角：该选项可以生成一个拐角圆角，也称为球状圆角。该选项用于指定所有圆角的偏置值（这些圆角一起形成拐角），从而控制拐角的形状。拐角的用意是作为非类型表面钣金冲压的一种辅助，并不意味着要用于生成曲率连续的面，“拐角倒角”选项卡如图3-72所示。
图3-71 “可变半径点”示意图
图3-72 “拐角倒角”选项卡
①选择端点：在边集中选择拐角终点。
②点1倒角3：在列表中选择倒角，输入倒角值。
（4）拐角突然停止：该选项通过添加中止倒角点来限制边上的倒角范围，“拐角突然停止”选项卡如图3-73所示，示意图如图3-74所示。
图3-73 “拐角突然停止”选项卡
图3-74 “拐角突然停止”示意图
①选择端点：选择要倒圆的边上的倒圆终点及停止位置。
②停止位置。
a.按某一距离：在终点处突然停止倒圆。
b.交点处：在多个倒圆相交的选定顶点处停止倒圆。
③位置。
a.弧长：用于指定弧长值，以在该处选择停止点。
b.弧长百分比：指定弧长的百分比，用于在该处选择停止点。
c.通过点：用于选择模型上的点。
（5）修剪选项卡如图3-75所示。
①用户选定的对象：勾选此复选框，可以指定用于修剪圆角面的对象和位置。
②限制对象：列出使用指定的对象修剪边倒圆的方法。
a.平面：使用面集中的一个或多个平面修剪边倒圆。
b.面：使用面集中的一个或多个面修剪边倒圆。
c.边：使用边集中的一条或多条边修剪边倒圆。
③使用限制平面截断倒圆：使用平面或面来截断圆角。
④指定点：在点对话框或指定点下来列表中指定离待截断倒圆的交点最近的点。
（6）“溢出解”选项卡如图3-76所示。
图3-75 “修剪”选项卡
图3-76 “溢出解”选项卡
①允许的溢出解。
a.在光顺边上滚动：该选项允许用户倒角遇到另一表面时，实现光滑倒角过渡，如图3-77所示。
图3-77 在光顺边上滚动
（a）不勾选“在光顺边上滚动”复选框；（b）勾选“在光顺边上滚动”复选框(https://www.daowen.com)
b.在边上滚动（光顺或尖锐）：该选项即以前版本中的“允许陡峭边缘溢出”，但在溢出区域保留尖锐的边缘，如图3-78所示。
图3-78在边上滚动（光顺或尖锐）
（a）不勾选“在边上滚动（光顺或尖锐）”复选框；（b）勾选“在边上滚动（光顺或尖锐）”复选框
c.保持圆角并移动锐边：该选项允许用户在倒角过程中与定义倒角边的面保持相切，并移除阻碍的边。
②显式溢出解。
a.选择要强制执行滚边的边：用于选择边以对其强制应用“在边上滚动（光顺或尖锐）”选项。
b.选择要禁止执行滚边的边：用于选择边，以不对其强制应用“在边上滚动（光顺或尖锐）”选项。
（7）“设置”选项卡如图3-79所示。
①分辨率：指定如何解决重叠的圆角。
a.保存圆角和相交：忽略圆角自相交，圆角的两个部分都由相交曲线修剪。
b.如果凸面不同，则滚动：使圆角在其自身滚动。
c.不考虑凸面，滚动：在圆角遇到其自身部分时使圆角在其自身滚动，无须考虑凸面的情况。
②圆角顺序：指定创建圆角的顺序。
a.凸的优先：先创建凸圆角，再创建凹圆角。
b.凹的优先：先创建凹圆角，再创建凸圆角。
③在凸/凹Y处特殊倒圆：该选项即以前版本中的“柔化圆角顶点”选项，即允许Y形圆角。当相对凸面邻近边上的两个圆角相交三次或更多次时，边缘顶点和圆角的默认外形将从一个圆角滚动到另一个圆角上，Y形顶点圆角提供在顶点处可选的圆角形状，如图3-80所示。
图3-79 “设置”选项卡
图3-80 “在凸/凹Y处特殊倒圆”示意图
（a）未选取时，倒角；（b）选取后，倒角
④移除自相交：由于圆角的创建精度等原因从而导致了自相交面，该选项允许系统自动利用多边形曲面来替换自相交曲面。
⑤拐角倒角：指定倒角是包含在边倒圆拐角中，还是保持分离。
任务实施
1.创建新文件
选择菜单栏中的“文件”→“新建”命令，或者单击“标准”工具栏中的“新建”按钮
，打开“新建”对话框，选择模型类型，创建新部件，文件名为“chuandongzhou”，进入创建模型模块。
2.创建圆柱体模型
（1）选择菜单栏中的“插入”→“设计特征”→“圆柱体”命令，系统打开“圆柱”对话框，如图3-81所示。
（2）在如图3-81所示的对话框中选择“轴、直径和高度”类型，在“指定矢量”下拉列表中选择
方向作为圆柱的轴向。
（3）设定圆柱直径为“55”、高度为“21”。单击
按钮，在打开的“点”对话框中设置坐标原点作为圆柱体的中心，生成的圆柱体如图3-82所示。
3.创建凸台
（1）选择菜单栏中的“插入”→“设计特征”→“凸台”命令，或者单击“特征”组→“更多”库→“设计特征”库中的“凸台”按钮
，系统打开“凸台”对话框，如图3-83所示。
图3-81 “圆柱”对话框
图3-83 “凸台”对话框
（2）在图3-83所示对话框中设定凸台的直径为“65”、高度为“12”、锥角为“0”。选择图3-82中圆柱体右侧表面为凸台的放置面，单击“确定”按钮。
（3）系统打开如图3-84所示的“定位”对话框，选择“点到点”的定位方法
。
（4）系统打开如图3-85所示的“点落在点上”对话框，在该对话框中选择“标识实体面”选项，然后选择要放置凸台的圆柱体，系统自动将凸台和圆柱体的轴线对齐。最后得到的图形如图3-86所示。
图3-84 “定位”对话框
图3-85 “点落在点上”定位对话框
注意
定位也可以采用如下方法：选取圆柱体右侧表面的圆弧边缘，系统打开如图3-87所示的“设置圆弧的位置”对话框，选择“圆弧中心”选项也可以将圆台和圆柱体的轴线对齐。
图3-86 完成的凸台
图3-87 “设置圆弧的位置”对话框
（5）重复上述建立凸台的步骤，生成轴的其他部分，参数如图3-88所示。
注意
本模型中有几段凸台是在圆柱的另外一个端面上生成的，在选择“点对点”的定位实体面时，应选择另外一侧的那个端面。
所有凸台的操作均可以用生成圆柱的操作代替，并且将生成的圆柱通过“布尔操作”的“求和”操作合成为整体。
图3-88 轴的参数
4.创建基准平面
（1）选择菜单栏中的“插入”→“基准/点”→“基准平面”命令，或者单击“特征”工具栏中的“基准平面”按钮
，系统打开如图3-89所示的“基准平面”对话框。
（2）在“基准平面”对话框中选择“相切”按钮
，在实体中选择圆柱面。在“基准平面”对话框中单击“应用”按钮，创建基准平面1。
（3）同理，创建过基准直线2和其圆柱面相切的基准平面2，该基准面为如图3-90所示的基准平面2。
建立的两个基准平面如图3-90所示。
5.创建键槽
（1）选择菜单栏中的“插入”→“设计特征”→“键槽”命令，或单击“特征”面组上的“键槽”按钮
，系统打开键槽形式选择对话框，如图3-91所示。
（2）在图3-91所示的对话框中选择“矩形槽”，单击“确定”按钮。
（3）系统打开如图3-92所示的矩形键槽放置面选择对话框，选择图3-90所示基准平面1为放置面，并在随后系统打开的对话框中接受默认边设置。
图3-89 “基准平面”对话框
图3-90 基准平面
图3-91 键槽形式选择对话框
图3-92 放置面选择对话框
（4）系统打开“水平参考”对话框，如图3-93所示，该对话框用于设定键槽的水平方向，此处选择轴上任意一段圆柱面即可。
（5）选择好水平参考后，系统打开如图3-94所示的矩形键槽参数设置对话框，在该对话框中设置键槽长度为“50”、宽度为“16”、深度为“6”，最后单击“确定”按钮。
图3-93 “水平参考”对话框
图3-94 矩形键槽参数设置对话框
（6）系统打开如图3-95所示的“定位”对话框，并且在图形界面中生成键槽的预览图，采用线框模式即可以观察到。
（7）在“定位”对话框中选择
，系统打开如图3-96所示的“水平”对话框，选择图3-90所示的圆弧1为水平定位参照物，单击“确定”按钮。
图3-95 “定位”对话框
图3-96 “水平”对话框
（8）系统打开如图3-97所示的“设置圆弧的位置”对话框，在该对话框中选择“圆弧中心”选项。
（9）系统再次打开如图3-96所示的对话框，在该对话框中选择刀具参考边，刀具边选择键槽的短中心线。
（10）选择好后，系统打开如图3-98所示的“创建表达式”对话框，并且图形界面中给出水平方向的尺寸预览图，在该对话框中设定圆弧中心与键槽短中心线的水平距离为“64”，单击“确定”按钮，完成键槽1的创建。
图3-97 “设置圆弧的位置”对话框
图3-98 “创建表达式”对话框
（11）用同样的方法创建键槽2，参数设置为长度“60”、宽度“14”、深度“5.5”，如图3-90所示的圆弧1与键槽短中心线的水平距离为226，最后的结果如图3-99所示。
6.创建倒斜角
（1）选择菜单栏中的“插入”→“细节特征”→“倒斜角”命令，或者单击“特征”组中的“倒斜角”按钮
，系统打开“倒斜角”对话框，如图3-100所示。
图3-99 键槽完成图
图3-100 “倒斜角”对话框
（2）在“斜倒角”对话框的“横截面”选项中选择“对称”类型，选择轴的两端面的边为倒角边，在对话框中设置倒角的距离为“2”，单击“确定”按钮完成倒角，如图3-101所示。
7.创建圆角特征
（1）选择菜单栏中的“插入”→“细节特征”→“边倒圆”命令，或者单击“特征”组中的“边倒圆”按钮
，系统打开如图3-102所示的“边倒圆”对话框。
（2）在该对话框的“半径1”文本框中输入半径为“1.5”，选择各段圆柱相交的边，最后单击“确定”按钮即可完成倒圆角，结果如图3-103所示。
图3-101 倒角完成图
8.创建简单孔特征
（1）选择菜单栏中的“插入”→“设计特征”→“孔”命令，或者单击“特征”工具栏中的“孔”按钮
，系统打开“孔”对话框，如图3-104所示。
图3-102 “边倒圆”对话框
图3-103 边倒圆完成图
图3-104 “孔”对话框
（2）在“孔”对话框的“成形”选项中选择“简单”类型，设定孔的直径为“6”、深度为“12”、顶锥角度为“118”。
（3）单击“绘制截面”按钮
，选择轴右端面为孔的放置面，进入草图环境，绘制如图3-105所示的点。单击“完成草图”按钮
，退出草图绘制环境。
（4）返回到“孔”对话框中，单击“确定”按钮，完成孔的创建，如图3-105所示。
9.创建螺纹特征
（1）选择菜单栏中的“插入”→“设计特征”→“螺纹”命令，或者单击“特征”工具栏中的“螺纹”按钮
，系统打开如图3-106所示的“螺纹”对话框。
（2）在该对话框中选择螺纹类型为“符号”，然后选择刚刚创建的孔作为螺纹放置面，接受系统默认设置创建螺纹。
（3）重复上述操作，在轴右端面中心创建埋头孔，埋头孔参数：埋头直径为“8”、埋头角度为“82”、孔直径为“4”、孔深度为“12”、顶锥角为“118”。
（4）通过剖视图可以看到创建的两个螺纹孔和定位孔，如图3-107所示。
图3-105 “孔”定位尺寸
图3-106 “螺纹”对话框
图3-107 螺纹孔和定位孔
