基于UGNX软件全参数化斜齿轮设计的研究

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基于UG的齿轮参数化建模

基于UG的齿轮参数化建模齿轮是机械传动中常见的零部件，用于传递动力和转速。

在设计和制造齿轮时，参数化建模是一种有效的方法，它可以提高设计的灵活性和效率，同时可以减少错误并节省时间和成本。

在本文中，我们将介绍基于UG（Unigraphics）软件进行齿轮参数化建模的方法。

首先，我们需要打开UG软件并创建一个新的文件。

然后，在模型中选择“齿轮”功能，并设置齿轮的基本参数，如模块（modulus）、齿数、齿轮厚度、齿宽等。

这些参数将决定齿轮的几何形状和尺寸。

同时，我们还可以使用函数来定义其他参数，例如齿数、齿宽等。

通过这种方式，我们可以灵活地调整齿轮的尺寸和形状，而不需要手动修改每个参数。

另外，UG还提供了强大的几何建模工具，我们可以使用这些工具来创建齿轮的几何形状。

例如，我们可以使用“旋转”功能来绘制齿轮的基本轮廓，然后通过“变量融合”功能来添加齿形，并使用“切割”功能来创建齿形。

在建模过程中，我们还可以通过参数化建模功能来创建不同类型的齿轮，例如直齿轮、斜齿轮、螺旋齿轮等。

通过设置不同的参数，我们可以快速生成不同类型的齿轮模型，提高设计的效率和灵活性。

此外，UG还支持对齿轮模型进行分析和优化。

我们可以使用“装配分析”功能来检查齿轮的运动性能和受力情况，从而优化设计并提高其可靠性和耐用性。

总的来说，基于UG的齿轮参数化建模是一种高效、灵活和精确的设计方法。

通过这种方法，我们可以快速生成不同类型的齿轮模型，并进行准确的分析和优化，从而提高设计的效率和质量。

希望本文对您在齿轮设计中有所帮助。

基于UG平台的变位斜齿轮参数化设计与建模

图 3 搬运储气罐至水箱进行密封性测试
3 结论通过仿真可以直观地观察搬运机械手的动作过
程, 通过修改参数可以看出该机械手的动作满足作业
参考文献: [ 1 ] 郭柏林. 基于 ADAM S 的搬运机械手轨迹规划与仿真
[J ]. 湖北工业大学学报, 2007 (4) : 37239. [ 2 ] 王国强, 张进平, 马若丁. 虚拟样机技术及其在ADAM S
arc= b3 tan (bata) a= deg (arc3 2 d) x0= d 23 co s (a3 t) y0= d 23 sin (a3 t)
其中: a rc 为分度圆圆柱面螺旋线在端面投影的弧长, a 为与 a rc 圆弧对应的中心角度。
按规则曲线方式插入 (x 0, y 0, z ) 生成的螺旋曲线, z 轴分量以线性 (L inea r) 方式输入起始值 0、终止值 30 以替代齿宽b (b< 30) , 在对话框中选择“O K”后, 图形窗口中即生成一条螺旋线。对该螺旋线进行围绕圆心旋转变换的复制操作, 即可在分度圆上生成任意位置的两条螺旋线, 这样得到如图 4 所示的三条螺旋引导线。 214 法面螺旋线的形成
要求。仿真模型和运动过程参数可以为整个机构的优化提供理论依据, 继而为快速、准确、方便地设计和制造物理样机奠定基础。
虚拟样机技术是现代设计中的一种新的设计方法, 有着广阔的发展前景和市场。虚拟样机技术可以缩短新产品开发周期、降低新产品研制费用和提高产品设计质量, 加速了新产品的开发。
图 1 变位齿轮形成原理
2 变位斜齿轮的参数化设计过程下面以某公司生产的 KCB - 1813 型齿轮泵中的
高度变位斜齿轮为例, 说明该齿轮的设计过程。 211 齿轮基本参数的设置及渐开线参数方程的建立

基于UG的标准斜齿圆柱齿轮及变位齿轮的参数化建模本科毕业论文

基于UG的标准斜齿圆柱齿轮及变位齿轮的参数化建模Ⅰ毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：Ⅰ学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

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本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

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作者签名：日期：年月日Ⅰ导师签名：日期：年月日Ⅰ注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

基于UG NX6.0斜齿圆柱齿轮参数化建模探讨

南】切制轮时，：刀具进刀方向一般是直于其法面，取法面参数为杯准值？仉斜齿轮的儿何Ｊ寸却是按端面参数进行设计的，建立表达式必须把法面参数换算为端面参数。建立如下换算表达式：
ａａｅａ｛ｎａ（（）｜ｌｔｎｔ（ｎ１Ｂ）＝ａｓｍ＝ｌ／ｌ（ｆｌｎ＜Ｂ）ｌ：ｄ＝ｉｌｔＺＲｌｄｌｄ＋２ｔ（ａ＋ｎａ＝ｔ｛ｍ＊ｈｎｘ一△Ｖ）ｄｔｄ／￣）ｂ＝ｔ，＋，ｓｄｌｄ一＊＊ｈｎｃ～Ｔｆｌ２ｍｌ（ａ＋ｎｘ１＝）ａ为端面斥力角ｌｌｌｎ为端面模数ｄ为端面上分度圆直径ｔｄｔ端面上齿顶圆直径ａ为ｄｔｂ为端面上基网直径（１端面上齿根圆直径ｎ为
一
开线复制到另外一边；修剪，多余的线剪去，把形成首尾相接的齿槽线串，完成草图，即完成齿槽形状的绘制，２图所示。本步骤刷定义的表（达式方程做约束）
・＝．ｎ０２５ｈ６＝２ｘ＝．ｎ０５ △Ｖ００＝．４
嵌
图１渐开线２３渐开线斜齿圆柱齿轮齿槽形成绘制渐开线斜齿圆柱齿轮的甫槽，既可以在建模界面，通过曲线＞基本曲线来编辑绘制，可以进人草图，过圆和约束来编辑绘制在也通草罔界面，辑绘制相对灵活、便。编方进入草图，ＣＹＸ — Ｃ为草绘平面，原点为圆心，Ｊ个同心嘲（根以ｊ毋３
㈨为法向顶隙系数ｈ为齿轮厚度Ｘ法向变位系数ＲＩＡｖ齿顶修正系数

利用UG_NX的二次开发技术实现齿轮参数化设计[1]

第22卷第1期上海电力学院学报Vol.22,No.1　2006年3月Journal　of　Shanghai　University　of　Electric　Power Mar.　2006 文章编号:1006-4729(2006)01-0093-04利用UG/NX的二次开发技术实现齿轮参数化设计收稿日期:2005-07-11曲艳峰,杨小兵(上海电力学院数理系,上海　200090)摘　要:介绍了UG/Open AP I,UG/Open MenuScri p t,UG/Open U I Styler的使用方法.通过样条曲线拟合、特征操作等技术生成渐开线齿轮的三维模型.利用UG/NX的二次开发模块和参数化建模技术实现了渐开线齿轮参数化设计.关键词:UG/NX;二次开发;接口;渐开线中图分类号:TP391.9 文献标识码:AThe Reality of Gear Parametri c M odeli n gBased on UG/NX Second Develop mentQU Yanˉfeng,Y ANG Xiaoˉbing(D ept.of M athe m atics&Physics,Shanghai U niversity of Electric Po w er,Shanghai　200090,China)Abstract:　The ways t o use UG/Open AP I,UG/Open MenuScri p t and UG/Open U I Styler are intr oduced.The involute gear is created by UG feature operati on and s p line fit.Devel opment para metric design of the gear is realized by using UG/NX second devel opment and para metric modeling module.Key words:　UG/NX;second devel opment;interface;involute Unigraphics(UG)是当前世界上最先进和紧密集成的、面向制造行业的CA I D/CAD/CAE/ CAM高端软件.它为制造行业产品开发的全过程提供解决方案,具有CAD/CAM的基本功能,但没有提供专用产品所需要的完整计算机辅助设计与制造功能.由于机械产品种类繁多,需要针对具体对象在选用的CAD软件平台上进行二次开发,设计出界面友好、使用方便和功能强大的专用产品的CAD/CAM系统.本文利用UG/NX的参数化建模技术和它所提供的二次开发语言模块UG/ Open AP I,UG/Open MenuScri p t,UG/Open U I Styler 实现了渐开线齿轮三维实体参数化设计.1　实现齿轮参数化设计的关键技术1.1　UG/O pen AP I程序UG/Open AP I模块是UG/NX提供的一个二次开发语言模块,具有与外部高级语言的开发接口.它提供的功能全部以标准C语言头文件(3. h文件)的形式保存在UG/NX安装目录下的UG OPE N目录中,不同的头文件包含了不同的功能.编制UG/Open AP I程序涉及UG/NX提供的头文件(3.h文件)、库文件(3.lib文件)和C 语言编程环境,因此需要进行一定的设置.UG/Open AP I 程序根据编译连接的情况可以运行在I nternal 与External 两种不同的环境中.External 类型可以3.exe 方式在操作系统下直接运行,独立于UG/NX 系统,但用户无法与图形进行交互.而I nternal 类型只能在UG/NX 环境下运行,该程序以3.dll 的方式被调到UG/NX 的进程空间中.该类型与External 类型相比的优点是:响应速度快而且能与用户交互.本文使用的是I nternal 类型,它利用UG/Open MenuScri p t 定制的菜单来调用.I nternal UG/Open AP I 的一般形式如下:/3These include files are needed for the foll owing te mp late code .3/#include <uf .h >/3Additi onal include files are required 3/extern void ufusr (char 3para m ,int 3retcode,int rlen ){　UF initialize ();　UF STY LERcreatedial og ();　UF term inate ();}UG/Open AP I 使用ufusr 函数(主函数)作为程序运行的开始入口点.执行程序时,UG/NX 将程序装入内存并搜索ufusr 函数,执行完程序后再返回到UG/NX .1.2　UG /O pen M enuScr i pt 程序UG/Open MenuScri p t 模块是UG/NX 二次开发的辅助模块,主要用于制作用户菜单.UG/NX 菜单是以3.men 为后缀的ASC II 文件,可以用记事本打开和编辑.在3.men 文件中指明了菜单的形式、菜单项目的名称,以及所调用的程序路径和名称.但是要使用户定义的菜单及其调用的程序被UG/NX 所识别,必须进行UG/NX 环境变量的设置和系统目录的建立.UG/NX 常用的环境变量都记录在UG/NX 安装目录下的UGII\ugiienv .dat 文件中.UG/NX 启动时会先载入这个文件,再调用用户定义的菜单文件.菜单文件必须存放在用户目录下的startup 目录中.1.3　UG /O pen U I Styler 程序UG/Open U I Styler 模块也是UG/NX 提供的专用模块,主要用于对话框的制作和实现UG/NX的参数化设计.使用UG/Open U I Styler 的编辑工具可以生成包含数据输入、文字输入和选择框等要素的对话框.编辑完成后,生成一个C 语言风格源文件(3.c 文件)、一个C 语言头文件(3.h 文件)、一个UG/NX 的对话框文件(3.dlg 文件).其中,C 语言源文件和头文件需要与UG/Open AP I 程序相结合,编译成动态连接库文件(3.dll 文件).在使用用户定义的对话框时,所生成的动态连接库文件和UG/NX 对话框文件都必须放在用户目录下的app licati on 目录中.1.4　渐开线齿轮的形成在UG/NX 的Modeling 状态下,根据渐开线的直角坐标方程x =r b sin u -r b u cos uy =r b cos u +r b u sin u式中:u渐开线在K 点的滚动角,u =θk +αk ;αk 压力角;θk展角,θk =tanαk -αk ;r b基圆半径(如图1所示).图1　渐开线形成图建立形成渐开线的变量表达式,利用Ex p ressi on 功能实现表达式的输入,如图2所示.然后使用La w Curve 功能来绘制渐开线.由于渐开线是通过变量表达式计算生成,不能对生成的渐开线进行精确延伸,并且镜像绘制的渐开线不能与被镜像的渐开线进行参数关联.所以应在生成的渐开线上找出若干个点,利用UG/NX 的样条曲线功能来拟合渐开线,形成轮齿齿廓渐开线.最后根据齿数、模数等标准化参数,利用镜像、裁剪等操作,形成一个轮齿的完整轮廓.49上　海　电　力　学　院　学　报 2006年图2　表达式输入在垂直齿轮轮廓的方向作一条螺旋线,当齿轮轮廓沿着不同形状的螺旋线扫描时,就可以生成不同类型的齿轮.螺旋线的生成方法与前面介绍的通过表达式生成渐开线的方法相同,然后根据齿轮的齿数在圆周上进行阵列操作就可以得到一个完整的渐开线齿轮,结果如图3所示.图3　齿轮模型2　齿轮参数化设计实例2.1　参数化设计基本过程(1)开始菜单　是UG/Open MenuScri p t 程序的具体实现,主要功能是定义本系统的开始菜单.(2)系统界面　是利用UG/Open U I Styler 模块开发出来的,主要用来定义齿轮参数化设计所需的变量.(3)UG/Open AP I 接口　在设计齿轮时,系统通过接口函数来访问齿轮对象模型.(4)齿轮实体生成　该部分是本系统的主要模块,利用接口函数读取界面变量,通过更新Ex p ressi on 表达式中相应变量的值来驱动UG/NX软件生成新的齿轮实体.其基本过程如图4所示.图4　齿轮参数化设计流程2.2　相关设置在计算机D 盘根目录下新建一个名为S M CAD 的文件夹,并在该目录下建立5个名称依次为app licati on,b mp ,exp,part,startup 的子文件夹.把齿轮文件(3.p rt )复制到part 目录下,再利用UG/NX 的Exp ressi ons 功能导出齿轮参数化设计的变量文件(3.exp )到exp 目录中.b mp 目录是用来存放界面设计时需要的图像文件(3.bmp ).在UG/NX 的安装目录Unigraphics NX \UGII 下找到ugii env .dat 文件并设置UGII USER D I R =D:\S M CAD \.2.3　应用UG /O pen M enuScr i pt 程序在startup 目录下用记事本新建一个名为s m _cad .men 的ASC II 文件(代码如下).ED I T UGG ATE WAY MA I N MENUBARAFTER UG APP L I CATI O N　CASCADE BUTT ON S M CAD Syste m　LABEL 零件设计(&S )//用户定义菜单的名称ENDOF AFTERME NU S M CAD Syste m BUTT ON S MGear Design　LABEL 齿轮设计　ACTI O NS 3.dll //调用编译成功的动态连接库文件ENDOF MENU该代码实现的功能是在主菜单App licati on 后面添加一个用户自定义菜单.59 曲艳峰等:利用UG/NX 的二次开发技术实现齿轮参数化设计2.4　应用UG /O pen U I Styler 和UG /O pen AP I程序打开UG/NX,从App licati on →U ser I nterface Styler 中调出UG/Open I nterface Styler 编辑器,设计如图5所示的界面.图5　齿轮设计系统界面运行V isual C ++6.0,利用Unigraphics NXAppW izard V1向导建立一个新项目,然后把UG/Open I nterface Styler 生成的模板文件、头文件分别覆盖V isual C ++6.0建立的项目中所对应的.c 和.h 文件中的代码.根据提示删去无用的代码,添加所需代码,经过编译、连接后,把生成的3.dll 文件复制到startup 目录下,并把3.dlg 文件复制到app licati on目录下.运行UG/NX 建立一个part 文件,点击用户定义的菜单,出现如图5所示的对话框.按照设计要求在对话框中输入相应参数,确认后即可生成新的齿轮三维模型.3　结束语本文详细讲述了利用UG/NX 软件二次开发的齿轮参数化设计系统.在UG/NX 中改变相关变量可以设计出不同结构、尺寸的齿轮,从而缩短齿轮的设计、制造时间,节约生产成本,提高生产效率,同时为对齿轮进行运动分析、力学分析、虚拟装配等做好了准备工作.参考文献:[1]　孙　恒,陈作模.机械原理[M ].北京:高等教育出版社,1999.250ˉ270.[2]　董正卫,田立中,付宜利.UG/OPE N AP I 编程基础[M ].北京:清华大学出版社,2002.191ˉ245.[3]　杨小兵,胡庆夕,凌江春,等.基于UG/NX 的齿轮参数化建模技术研究与实现[J ].机电一体化,2003.11(6):19ˉ21.69上　海　电　力　学　院　学　报 2006年。

基于UG二次开发的直齿、斜齿圆柱齿轮及锥齿轮的参数化建模

基于UG二次开发的直齿、斜齿圆柱齿轮及锥齿轮的参数化建模摘要在机械加工中,孔加工占机械加工的比例在30%以上,特别是在汽车与航空等行业中麻花钻的应用极为广泛。

由于长期以来,麻花钻的设计大多是靠工程师的经验来进行,在设计过程中,难免会出现重复性的工作,从而降低了设计效率。

同时通常的设计都是在二维图纸上进行设计,不能得到可视化的麻花钻三维造型,这就阻碍了麻花钻的数控刃磨加工及利用一些分析软件对麻花钻的钻削过程进行分析。

在UG中利用麻花钻参数表达式绘制麻花钻实体模型，实现麻花钻在UG的参数化设计。

从而实现产品的快速设计。

UGOpen二次开发模块是UG软件的二次开发工具集，利用该模块可对UG系统进行用户化开发，可满足用户进行各种二次开发的需求。

学习了UG二次开发的各种工具，了解了各种工具的特点和适用范围。

选择 UGOpen API编程语言，结合使用UGOpen Menu Script 和UGOpen UI Styler开发工具，实现了基于UG二次开发工具的直齿圆柱齿轮、斜齿轮、直齿锥齿轮的参数化设计。

关键词：麻花钻，二次开发，参数化，APIAbstractKey Words：parameter, gear, UGOpen, API目录第 1 章绪论 (1)1.1课题的研究背景 (1)1.2课题的研究内容和解决方法 (2)第 2 章 UG二次开发的研究 (4)2．1 UG软件概述 (4)2.1.1U G软件的功能介绍 (4)2.1.2 UG功能模块 (5)2.2 U G二次开发相关工具概述 (5)2.2.1 UGOPEN GRIP (6)2.2.2U G O P E N A P I (7)2.2.3U G O P E N M e n u S c r i p t (7)2.2.4 UGOPEN UI Styler (9)2.2.5 User Tools工具 (9)第3章二次开发方案的选择 (11)3．1列举可行的方案 (11)3．2 方案的选择 (13)3．3利用二次开发工具制作系统菜单 (14)3.3.1设置系统环境变量 (14)3.3.2制作菜单 (15)目录第4章齿轮常用的齿形曲线——渐开线 (18)4．1渐开线的形成原理 (18)4．2渐开线的数学模型 (19)4．3渐开线齿廓的绘制 (20)第 5 章直齿圆柱齿轮的参数化设计 (22)5．1 数学模型 (22)5．2 齿轮三维建模 (23)第 6章斜齿轮的参数化设计 (26)6．1 数学模型 (26)6．2 齿轮三维建模 (27)第 7 章直齿锥齿轮的参数化设计 (28)7．1 数学模型 (28)7．2 齿轮三维建模 (29)第 8 章程序设计 (30)8.1 总体方案设计 (30)8.2 对话框设计 (31)8.3 程序设计 (36)第 9 章结论 (48)致谢 (50)参考文献 (51)附录 (52)目录第1章绪论1．1课题的研究背景齿轮机构用于传递空间任意两轴之间的运动和动力，具有质量小、体积小、传动比大和效率高等优点，已广泛应用于汽车、船舶、机床、矿山冶金等领域，它几乎适用于一切功率和转速范围，是现代机械中应用最广泛的一种传动机构。

基于UG的斜齿轮三维参数化设计方法——扫描成型法

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基于UG的齿轮参数化设计

基于UG的齿轮参数化设计在现代机械加工行业中，齿轮是一种不可缺少的基本元素，它们可以转换转速和扭矩，并且在各种机械系统中扮演着重要的角色。

随着科技的进步和制造技术的发展，现在可以使用先进的计算机辅助设计和制造软件对齿轮进行参数化设计，实现定制化的生产和高精度的加工，提高生产效率和产品质量。

UG是一种广泛使用的三维计算机辅助设计软件，可以对各种机械零件进行三维建模、装配和制造。

在UG中，可以使用各种工具和功能来实现齿轮的参数化设计。

首先，我们需要定义齿轮的基本参数，如齿数、齿宽、齿高、压力角等。

然后，通过使用UG的插件或自定义程序，可以将这些参数与CAD模型相关联，实现齿轮的自动设计和变形。

在UG中，可以使用曲线和曲面来定义齿轮的形状，例如使用圆弧和线段来定义齿廓和侧面；也可以使用参数化模块来定义齿数、模数和齿宽等参数。

通过自定义参数化模块，可以使齿轮的参数化设计更简单、更快速，同时保证了齿轮的稳定性和可靠性。

齿轮的参数化设计不仅提高了生产效率和产品质量，还可以为机械系统的优化设计提供便利。

例如，通过修改齿轮的参数，可以快速地进行设计优化并减少误差。

此外，齿轮的参数化设计还可以实现可重用的设计，将经验和知识转化为设计规则和参数，从而实现快速的定制化设计。

总之，齿轮的参数化设计是一种基于计算机辅助设计的有效方法，可以提高齿轮的生产效率和产品质量，同时为机械系统的设计优化提供了便利。

通过使用UG等先进的软件工具，我们可以实现更快速、更精准和更有效的齿轮设计和制造。

在进行齿轮参数化设计时，需要考虑一系列与齿轮设计相关的数据，例如齿数、模数、齿宽、压力角、齿廓等。

以下是对这些数据的简要分析和说明：1. 齿数：齿数是齿轮设计中最基本的参数之一，对于不同型号和规格的齿轮，齿数的取值不同，通常在10至100之间。

齿数的选择会影响齿轮的精度和扭矩传递能力，一般越多齿数的齿轮可承受的扭矩越大，但同时生产难度也越大。

基于UG的斜齿轮精确建模方法分析

、
，
，
分析发现这些方法很多都不精确并且很多问题没有讨论在此针对这些问题进行了分析
，
，
。
关键词：精确建模； U G 中图分类号：T H l 3 2 4 1
．
；
参数化；扫掠
文献标识码：A
文章编号：1 0 0 2
，
。
到齿数对建模的影响
，
_l
。 …
。
没有考虑齿根圆与基圆之间
川
：
，
如果在斜齿轮建模过程中按照基圆上的螺旋线扫掠时整个轮齿的螺旋角就为基圆螺旋角了而实际上不同
，
的大小关系根据斜齿轮的齿根圆与基圆公式有
d F d 2 m (^i
一
。
，
+c
) ：
(1)
圆上它们是不同的这就造成轮齿扭曲变形
，
。
所以用
一
条
d l= dc
,
o s a
．
(2 )
。
引导线扫掠是不能生成精确的轮齿的
。
如果用多条螺旋
，
d r d lF d
一
2m
+ c ： ( ^二 ) dc
出来的
3
很多方法根本就无法实现斜齿轮的精确参数化建模下
面对这些问题分类进行讨论

-基于UG的斜齿轮参数化精确建模研究

下载之后可以联系QQ1074765680索取图纸，PPT，翻译=文档摘要传统的造型方法都只是几何要素的简单堆叠，仅描述了产品的几何形状，而不具备由于几何尺寸变化而使图形变换的尺寸驱动功能。

这样一来，哪怕是要改变复杂模型的一个尺寸，也需要擦掉原有图形，重新构建一个新的图形，这种简单的重复工作严重影响设计效率。

能否建立起图形几何尺寸与几何数据的关联，通过更改数据实现几何模型的变化呢？这就是参数化设计！UG作为新一代的三维造型系统具有先进的参数化设计功能，本文主要分析了在UG下渐开线生成的方法及斜齿轮参数化建模的过程，在UG下建立了斜齿轮的基本结构模型，并且斜齿轮模型的基本尺寸参数都通过表达式加以关联，实现了斜齿轮的参数化驱动，这样通过修改斜齿轮模型相应的基本结构参数就可以快速实现斜齿轮的三维建模。

从而提高了建模速度、降低了造型难度、减少了重复性的劳动、节约了时间、提高了设计效率。

关键词:UG,参数化设计,表达式,斜齿轮,渐开线The Parameterization Design of Helical gear Based on UGAbstractTraditional model methods are all only the piling pile briefly of key elements of geometric .They only describe the geometric form of the products, but they can’t possess the promoting function of changing the figure depends on the varieties of geometric size. In this case ,even changing assize of the complicated model , it needs to wipe off the original figure ,and construct a new figure again .Such simple repeated wok influences the efficiency of destgning seriously . Whether can it set up relationship between the geometric size of the figure and geometric data and geometric data and sealize the change of the geometric model through changing the data? This is the design of parameter! UG has advanced function of designing by parameter as tri-dimensional model system of new generation .The paper mainly analysis the method of involutes generation and the building course of the helical helical gear parametric design, and the basic size parameter of helical gear model is linked with each other through expression , the drive of the helical gear parameter can be achieved, the helical gear fast three-dimensional build mould can realized through modifying the basic structural parameter of corresponding helical gear model. It rise speed of building mould , reduce modeling difficulty and the repeatability labors, save time , raise design efficiency.Key words:U G，Parametric design，Expression，helical gear，Involutes目录1 绪论 (1)2 UG的参数化设计概念 (1)3 斜齿轮参数化设计过程 (2)3.1渐开线的形成原理 (2)3.2 42齿以下斜齿轮的绘制 (3)3. 2.1斜齿轮基本曲线的轮廓绘制 (3)3.2.2 渐开线表达式建立与生成 (5)3.2.3 齿廓的生成 (6)3.2.4 单个轮齿的生成 (7)3.2.5 齿轮生成 (9)3. 3 41齿以上斜齿轮绘制 (10)3. 3.1斜齿轮基本曲线的轮廓绘制 (10)3.3.2 渐开线表达式建立与生成 (12)3.3.3 齿廓的生成 (14)3.3.4 单个轮齿的生成 (15)3.3.5 齿轮生成 (16)4 结束语 (17)谢辞 (18)参考文献 (19)1 绪论齿轮传动机构是在各种机械传动形式中应用最多的一种传动机构，它广泛应用于各种机器的传动装置中，齿轮又是齿轮传动机构中的核心零件,所以齿轮在机械传动中的作用非常重要。

基于 UG 的斜齿轮造型设计

基于UG 的斜齿轮造型设计【摘要】本文重点介绍了如何根据齿轮加工方式确定了齿槽的过渡曲线参数方程。

为了实现各段曲线参数方程的连续性，根据齿轮的实际情况确定了各段曲线连接端点的取值范围。

并结合UG 软件的相关特征操作实现斜齿轮的三维精确造型。

【关键词】斜齿轮；造型；UG机械传动中，渐开线斜齿轮的应用相当广泛。

由于齿廓曲线比较复杂，尤其是齿根部分的过渡曲线与齿轮的加工方式有关，所形成的过渡曲线也不一样。

为了得到齿廓曲线，必须通过数学模型来描述齿廓的各段曲线。

1 齿廓曲线的数学表达斜齿轮端面齿廓曲线包括渐开线、齿根过渡曲线、齿根圆弧和齿顶圆弧。

1.1 齿廓渐开线的数学表达斜齿轮端面渐开线的生成方法与直齿圆柱齿轮基本相同。

不同之处在于斜齿轮法面模数mn、法面分度圆压力角α、法面齿顶高系数h*an和法面顶隙端系数c*an为标准值，而齿廓曲线方程中用到的是端面压力角αt与端面模数mt。

建立圆的渐开线参数方程：x=rbcosθ+rbθsinθy=rbsinθ-rbθcosθ式中：rb为基圆的半径；θ 为发生线与基圆的接触点A 与 B 之间所对应的圆心角。

1.2 齿廓过渡曲线的数学表达过渡曲线与齿轮加工方式有关，但其原理基本相同。

标准齿条刀具顶部比普通齿条多出一段c*m，用于被加工齿轮的齿根部分切出齿顶间隙。

现以齿条形刀具参数为例进行分析，刀具齿廓的顶部有两个圆角，Cp是圆角的圆心，圆角半径等于rp。

刀具各参数间具有以下关系：rp=■a=（h■■■+c*）m-rpb=■+h■■mtanα+rpcosα式中：m 为齿条的模数；a为点Cp至中线的距离；b为点Cp至齿形中心线的距离；α 为齿条的压力角也就是被加工齿轮的分度圆压力角；h*a为齿顶高系数；c*为顶隙系数；rp为圆角半径。

图1 渐开线的形成被加工齿轮齿廓的渐开线部分由刀具的斜直线部分切出，而齿根过渡曲线则由刀具的圆角部分切出。

如图2所示，加工过程中刀具的加工节线与齿轮的节圆相切纯滚，刀具圆角的圆心将形成延伸渐开线，因此齿轮的过渡曲线是该延伸渐开线的等距曲线。

基于UG的齿轮参数化设计及运动仿真分析研究的开题报告

基于UG的齿轮参数化设计及运动仿真分析研究的开题报告一、研究背景和意义齿轮是机械传动中常见的构件，广泛应用于机械、汽车、飞机等领域。

齿轮的运动性能和工作寿命直接影响机械传动的可靠性和效率。

因此，提高齿轮的传动效率和工作寿命，已成为当前机械设计领域的重要研究方向之一。

在现代机械设计中，参数化设计是一种广泛应用的设计方法，其能够提高设计效率和设计质量，缩短设计周期，降低设计成本。

基于UG软件平台进行齿轮参数化设计，可以实现机械传动系统齿轮部件的快速设计和优化，提高齿轮传动效率和工作寿命，降低生产成本，提高整个机械系统的性能。

同时，齿轮运动仿真分析也是齿轮设计中重要的研究内容之一。

齿轮系统的运动仿真分析可以模拟齿轮在不同负载条件下的运动状态和应力变化，为齿轮的优化设计提供重要的参考依据。

因此，本研究拟以UG软件为平台，基于齿轮参数化设计及运动仿真分析方法，对齿轮的设计进行深入研究和探讨，以期为优化齿轮设计、提高设计质量和效率提供参考。

二、研究内容和方法（一）研究内容1. 齿轮参数化设计方法的研究基于UG软件平台，研究齿轮的参数化设计方法，通过建立合适的参数模型，实现齿轮件的快速设计和优化。

2. 齿轮运动仿真分析方法的研究以UG软件为平台，运用动力学仿真模块，建立齿轮系统的动力学仿真模型，模拟其在不同负载条件下的运动状态和应力变化，对齿轮的运动性能进行分析和评估。

3. 齿轮实物试验验证基于实验室齿轮实物，对齿轮的性能进行实际测试和验证，比较分析仿真结果与实际测试结果，以进一步优化齿轮设计。

（二）研究方法通过查阅相关文献，了解齿轮设计和仿真分析的基本理论和方法，熟悉UG软件的相关工具和应用技巧，掌握齿轮参数化设计和运动仿真分析的关键步骤和技术细节。

具体研究方法包括：1. 齿轮参数化建模针对不同型号的齿轮件，建立相应的参数模型，实现齿轮的智能化设计和快速优化。

2. 齿轮运动仿真分析建立齿轮系统的动力学仿真模型，结合动力学仿真模块，模拟齿轮在不同负载条件下的运动状态和应力变化，评估齿轮的运动性能和稳定性。

基于UG的斜齿轮精确建模方法分析

Abstract： The importance of the rough setting in the simulation of the Mastercam is explained. The methods about the rough setting are collected. The object with the different methods, and the advantages and disadvantages are summarized. Key words： mastercam; the rough setting; the simulation;
L
端面曲线沿螺旋线进行沿引导线扫掠或曲面已扫掠来生成一个斜齿轮的轮齿，然后利用环形阵列生成斜
πd1 πd
图 1 斜齿轮螺旋角
齿轮的精确模型。［1-8］
在机械原理中，斜齿轮的螺旋角是指分度圆上螺旋
线的切线与轴线之间所夹的角度。由图 1 可以推出：［10］
tanβ=π·d/L
（5）
L-螺旋线的导程；π·d-斜齿轮分度圆上的直径。
创建一条沿z轴方向的一条直线然后创建一个垂直于该直线的平面再创建一个与直线成20夹角的平面先在成20夹角的平面创建一个直径为20mm的圆把这个圆投影到与直线成20夹角的平面上然后分别将这两个圆沿直线扫掠结果发现这两个实体的直径是相等的这说明在ug中沿引导线扫掠要求剖面线?与引导线是垂直的如果?垂直那么首先将剖面线?投影到与引导线?垂直的平面上然后再扫掠这说明斜齿轮的轮齿生成?论是用端面齿廓还是法面齿廓沿引导线扫掠效果是一样的
分析，发现这些方法很多都不精确并且很多问题没有讨论，在此针对这些问题进行了分析。
关键词：精确建模；UG；参数化；扫掠

基于UG NX6.0的渐开线斜齿圆柱齿轮参数化设计

ｔＯ＝／为ＵＧ系统里面的参数０１／ｔ～；
方位 ” ，选择“ 时点构造器” ，而第二条渐开线选
关键词
ＵＸ．ＧＮ６０齿轮参数化设计
部件族
随着汁算机的高速发展和机械加ｊ工艺的二改进，械产品的更新速度越来越快，这需要实机
角［１、齿顶高系数ｈａ、顶隙系数ｃ和齿宽ｂ为
斜齿轮的基本参数，随着斜齿轮参数的确定，斜齿轮的几何形状随之确定。了建模方便，对渐为开线斜齿圆柱齿轮的基本参数进行初始化。因为
摘
要
研究了在ＵＸ．ＧＮ６０环境下实现渐开线斜齿圆柱齿轮的参数化设计方法，通过规律曲线、草
图和拉伸等命令建立渐开线齿轮的３模型。运用部件族电子表格功能，能够同时得到不同参数的齿轮，Ｄ
缩短了齿轮的设计周期，大大提高了工作效率。
齿圆柱齿轮来说，改变参齿数ｚ、模数ｍ、压力角０、螺旋角Ｂ、齿顶高系数ｈａ＊、顶隙系数ｃ
和齿宽ｂ，得到相应的斜齿轮三维模型，可以进
一
步实现数控加工、运动仿真和虚拟装配等功
／开线斜齿圆柱齿轮基本参数／渐
／／分度圆直径（ｍ）ｍ
ｄ＝＋＊ａｍａｄ２ｈ＊ｒ＝ａ２ａｄ／
／／齿顶圆直径（ｍｍ）／／齿顶圆半径（ｍｍ）
电大理上

基于UG二次开发的变位斜齿轮参数化建模研究_付永涛

变位齿轮形成原理
１．２渐开线形成原理如图２所示，当一直线Ｌ沿一圆周做纯滚动时，
直线Ｌ上任一点Ｋ的轨迹称为该圆的渐开线，θＫ为渐开线上任一点的展角，αＫ为渐开线在点Ｋ的压力角，半径为ｒｂ的圆称为渐开线基圆。［４］建立坐标系如图３所示，渐开线的曲线方程为
（１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ＇ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ＇ａｎ７１００５５，Ｃｈｉｎａ）（２ＳｈａａｎｘｉＡｅｒｏｓｐａｃｅＰｏｗｅｒＨｉ－ｔｅｃｈＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉ＇ａｎ７１００７７，Ｃｈｉｎａ）
１齿轮参数化建模设计
１．１变位斜齿轮的设计原理对于渐开线标准齿轮，为了防止根切现象，就是以
切削标准齿轮时刀具的位置为基准，将刀具沿齿轮径向移动一段距离来切削齿轮，这就是变位修正法，这样加工的齿轮为变位齿轮。［２］１４５－１４６
图２渐开线的形成
图３直角坐标系下齿根过渡曲线
当变位系数为零时，齿根过渡曲线方程为烄ｘ＝ｒｓｉｎφ－（ｓｉｎａγ＋ｒρ）ｃｏｓ（γ－φ）烅烆ｙ＝ｒｃｏｓφ－（ｓｉｎａγ＋ｒρ）ｓｉｎ（γ－φ）
式中，ｒρ＝１ｃ－＊ｓｉｍｎα
φ＝ｒ１（ｔａａｎγ＋ｂ）ａ＝ｈａ＊ｍ＋ｃ＊ｍ－ｒρ ｂ＝π４ｍ＋ｈａ＊ｍｔａｎα＋ｒρｃｏｓα 其中，ｒρ称为刀具齿顶高圆角半径，是齿根过渡曲线的最小曲率半径；ａ为刀具圆角圆心Ｃρ 距中心的距离；ｂ为刀顶圆角圆心距Ｃρ 刀具齿槽中心线的距离；ｈａ＊为齿顶高系数；ｃ＊为顶隙系数；ｍ为模数；α 为分度圆压力角。可以通过上面公式计算刀具齿顶高圆角半径，进行输入。齿根过渡线是一条缩短的渐开线，由刀具齿顶圆弧展成，是连接渐开线和齿根圆的一段光滑曲线，若采用顶部只有一个圆角的刀具加工，则齿根过渡曲线为圆弧。所以可将齿根过渡曲线简化为一条圆弧。圆弧半径取值：齿顶高系数ｈａ＊ ≥１时，刀具齿顶高圆角半径ｒρ＝０．３８ｍ；齿顶高系数ｈａ＊＜１时，ｒρ＝０．４６ｍ［６］。１．４螺旋线的构造参数化的原则必须与加工原理一致，斜齿轮与直齿轮不同之处是齿线为螺旋线。［７］由螺旋线的几何关系，若将斜齿轮分度圆柱面展开，可得到分度圆螺旋线的几何关系为ｌ＝πｄ／ｔａｎβ 式中，β为螺旋角；ｄ为分度圆直径；ｌ为导程，螺旋线绕分度圆一周上升的距离。可以根据所给的齿轮螺旋角和分度圆直径绘制螺旋线。１．５齿顶高变动系数的计算齿轮分为标准齿轮、高度变位齿轮和角变位齿轮，在计算角变位齿轮的齿顶圆直径时应考虑齿顶高变动系数。齿顶高变动系数通过以下两种方法可以得到［８］。（１）按公式计算

基于UG的齿轮参数化设计及运动仿真分析研究

基于UG的齿轮参数化设计及运动仿真分析研究在工程设计和制造中，齿轮是一种常见的机械元件，广泛应用于各种机械传动系统中。

传统的齿轮设计和分析方法主要是基于经验公式和手工计算，效率低下且存在一定的误差。

为了提高设计效率和准确性，基于UG的齿轮参数化设计及运动仿真分析成为了一个研究热点。

基于UG的齿轮参数化设计和运动仿真分析是利用UG软件的先进功能和强大的建模和仿真能力，实现齿轮设计和分析的全过程数字化。

UG软件具有丰富的齿轮设计和分析工具，可以方便地进行齿轮的几何建模、参数化设计、运动仿真和性能分析。

齿轮参数化设计是指在UG软件中建立齿轮的几何模型，并根据设计要求和参数自动生成齿轮的尺寸和形状。

UG软件提供了多种齿轮模型，可以选择不同的齿轮类型和参数进行设计。

通过简单的参数输入和调整，可以自动生成齿轮的几何特征，如齿数、模数、齿廓曲线等。

设计人员可以根据需要自由地调整齿轮的参数，快速产生满足要求的齿轮模型。

齿轮运动仿真是指对齿轮进行运动分析和性能评估。

UG软件可以将设计的齿轮模型导入到动力学仿真模块中，进行齿轮副的运动仿真。

在仿真过程中，可以设置齿轮的初始位置、转速和扭矩等参数，并模拟齿轮在不同工况下的运动状态。

通过仿真结果，可以分析齿轮的动力学性能，如齿面接触、齿根应力、齿轮传动误差等，并对齿轮进行优化设计。

1.高效性：利用UG软件的参数化设计和仿真功能，可以快速实现齿轮设计和分析的数字化，大大提高了设计效率。

2.准确性：基于UG的齿轮设计和仿真方法能够精确计算齿轮的尺寸和性能参数，提高设计的准确性和可靠性。

3.灵活性：UG软件提供了多种齿轮类型和参数选项，设计人员可以根据实际需求进行选择和调整，满足不同传动系统的设计要求。

4.可视化：通过UG软件的仿真模块，可以直观地显示齿轮的运动状态和性能参数，并提供丰富的图表和曲线来展示设计结果。

综上所述，基于UG的齿轮参数化设计和运动仿真分析是一种提高设计效率和准确性的新方法。

基于UGNX软件全参数化斜齿轮设计的研究

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