基于GA和SolidWorks的斜齿轮参数优化与建模
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SOLIDWORKS的齿轮参数化实体模型设计毕业设计(论文)
摘要渐开线齿轮由于能保证特定传动比、受力方向不变等优点，而广泛应用于各种通用机械中，但因其齿廓形状和轮体结构复杂多变而成为三维造型技术的难点。
常规齿轮设计过程烦琐：齿轮轮廓线的生成需要大量的计算过程；轮廓线的绘制，需要通过关系式控制；齿轮种类较多，不同类别绘制方法不同。
本论文主要论述了基于SOLIDWORKS开发平台，进行齿轮参数化实体模型设计的过程，应用其工具包开发了齿轮参数化设计系统，通过创建的对话框修改齿轮参数，例如模数、齿数、齿宽、压力角、变位系数等，可以得到相应的渐开线齿轮，从而满足设计要求。
实际应用表明该系统可以大幅度提高工作效率。
该系统的建立方法亦可应用于其他零件的参数化设计关键词：SOLIDWORKS；齿轮；参数化设计；建模AbstractInvolute gear due to the difficulty to ensure specific transmission ratio, the force direction constant, etc., are widely used in a variety of general machinery, but because of its complex and changing the shape of the tooth profile and wheel structure a three-dimensional modeling techniques. There are some inefficient aspects in gear design, such as a lot of work should be needed in process of getting the gear profile; it is hard to draw the gear profile without equation; Different kind of gear needs several kinds of methods to build. It isbased on SOLIDWORKS platform. Through changing the gear parameters in the application interface, such as modulus, number of teeth, tooth width, pressure angle, variable coefficient, etc, the corresponding involute gear to meet the design requirements can be gotten. The application shows that the system can greatly improve efficiency. The establishment of the system method can be applied to other parts，is not confined to the parameters of gear design.Keyword s：SOLIDWORKS;Gear;Parametric Design;Modeling目录1 绪论 (1)1.1 本课题的研究目的与意义 (1)1.2 机械CAD技术的发展与应用 (2)1.3本课题研究内容与开发思想 (4)2 基于SOLIDWORKS的齿轮类零件三维参数化建模 (6)2.1开发平台与工具简介 (6)2.2 齿轮零件的特征描述 (7)2.3 参数化设计技术概述 (9)3 齿轮建模过程 (11)3.1渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数设计 (11)3.2齿轮参数间的计算关系 (11)3.1齿轮参数化设计基本思路 (11)3.4直齿圆柱齿轮建模过程 (11)3.5 创建其它齿轮(斜齿轮，锥齿轮) (21)4 总结与展望 (23)致谢 (24)参考文献 (25)1 绪论1.1 本课题的研究目的与意义齿轮是多参数驱动的标准机械零件, 在SOLIDWORKS中由于没有机械零件的标准库, 齿轮的设计步骤多、工作量大。
基于SolidWorks的齿轮减速器三维建模与仿真分析
030009)
摘 要 ：利 用 SolidWorks软 件 对 圆 柱 齿 轮 减 速 器 的 各 个 零 件 进 行 三 维 建 模 ，并 完 成 了 齿 轮 箱 的 虚 拟 装 配 设 计
以 及 齿 轮 的 应 力 分 析 ，提 高 了 产 品 开 发 效 率 ，降 低 了 产 品 研 发 成 本 。 关 键 词 ：减 速 器 ；SolidWorks;三 维 建 模 ；动态仿真
第 1 期 （总 第 2 0 6 期 ） 2018年 2 月
机械工程与自动化
MECHANICAL ENGINEERING &. AUTOMATION
No. 1 Feb.
文 章 编 号 ：1672-6413(2018)01-0073-02
基 于 SolidWorks的齿轮减速器三维建模与仿真分析
李鹏
(山西工程职业技术学院基础部，山 西 太 原
进行描述，降低占用内存。装配体中相邻的不同零件采 用不同颜色以区分，也可对部分零件采用半透明或全透 明处理，以观察减速器内部。图 5 为减速箱的装配体。
在 完 成 减 速 器 的 整 体 装 配 之 后 ，需 要 进 行 干 涉 检
收稿日期：2017-05-31;修订 日 期 ：2017-11-28 作者 简 介 ：李 鹏 （1987-)，男 ，山西武乡人，讲 师 ，硕 士 ，主要研究方向：机械可靠性与安全评价、工程图学、计算机绘图等。
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机械工程与自动化
2018年 第 1 期
查 ，因为减速器的三维立体模型装配之后其内部零件 很有可能会发生碰撞、接触的 相 互 作 用 。 SolidWorks
软 件 提 供 了 干 涉 检 查 这 一 工 具 ，可 以 对 装 配 体 所 有 零 件 进 行 检 测 。干 涉 检 查 时 ，螺 纹 连 接 部 分 一 般 会 出 现 干 涉 ，这是由于在装配时内螺纹与外螺纹没有真正旋 合 配 合 ，这 一 类 的 干 涉 可 以 忽 略 。齿 轮 与 齿 轮 轴 也 有 可 能 发 生 干 涉 ，这 是 由 于 啮 合 位 置 没 有 对 齐 ，如发现这 类 干 涉 需 要 重 新 对 齿 轮 与 齿 轮 轴 的 配 合 进 行 修 正 ，调 整啮合位置。
斜齿轮的参数化建模及接触有限元分析
《装备制造技术》２００７年第１２期设计与计算!!!!"!"!!!!"!"收稿日期：２００７－１０－０７作者简介：王宝昆（１９８２—），男，在读硕士研究生，研究方向：机械设计及理论。
斜齿轮的参数化建模及接触有限元分析王宝昆，张以都（北京航空航天大学，北京１０００８３）摘要：在ＵＧ／ＯｐｅｎＧｒｉｐ中的实现了渐开线以及螺旋线的设计，建立了斜齿轮的三维参数化模型，并利用ＡｎｓｙｓＷｏｒｋｂｅｎｃｈ对斜齿轮进行了接触应力分析。
关键词：斜齿轮；ＵＧ／ＯｐｅｎＧｒｉｐ；ＡＮＳＹＳ；参数化设计；ＦＥＡ中图分类号：ＴＨ１３２．４１３文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２００７）１２－００３７－０２ＵＧ的ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥ系统提供了一个基于过程的产品设计环境，但ＵＧ并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。
利用ＵＧ／ＯｐｅｎＧｒｉｐ语言开发的程序，可以直接完成与ＵＧ的各种交互操作，与ＵＧ系统集成［１］。
ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ整合了ＡＮＳＹＳ各项顶尖产品，可以简单快速地进行各项分析及前后处理操作。
ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ与ＣＡＤ系统的实体及曲面模型具有双向连结，导入ＣＡＤ几何模型成功率高，可大幅降低除错时间且缩短设计与分析流程。
笔者利用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／ＯｐｅｎＧｒｉｐ实现了成斜齿轮三维实体的参数化设计，并运用ＡＮＳＹＳ最新的ＷｏｒｋＢｅｎｃｈ模块实现了ＣＡＤ／ＣＡＥ的无缝集成，对斜齿轮进行啮合过程中接触状态进行了分析。
１渐开线斜齿圆柱齿轮参数化设计１．１编程思路将ＵＧ的三维参数化造型、自由曲面扫描等功能有机结合起来，采用去除材料法生成三维模型。
由于斜齿轮的齿面为渐开螺旋面，故其端面的齿形和垂直于螺旋线方向的法面齿形是不相同的，法面参数和端面参数也不相同。
在ＵＧ／ＯｐｅｎＧｒｉｐ中建模的方法是，画出端面齿形然后通过投影关系获得其法面轮廓线，再画出能表达端面齿顶圆上某一点沿轴向运动的螺旋线轨迹；然后用特征命令扫描出完成斜齿轮的齿坯，通过布尔运算获得单个齿槽，并通过环形阵列最终获得斜齿轮的完整轮齿。
基于SolidWorks斜齿轮轮齿参数化设计的新方法_乔伟
｛ｘ＝ｒｂｔｃｏｓ（ｔ－θ）－ｒｂｓｉｎ（ｔ－θ）。 ………… （１）
２．２ 两 个 端 面 齿 廓 控 制 放 样 绘 制 斜 齿 轮 放样同扫描类似，但 它 可 以 在 路 径 的 不 同 位 置 多
个截面控制放样的 轮 廓，生 成 渐 变 的 实 体。 两 个 端 面 齿廓控制放样绘制渐开线斜齿轮轮齿的一般步骤如图 ３所示。
图 １ 螺 旋 线 作 为 引 导 线 扫 描 绘 制 斜 齿 轮 轮 齿 的 一 般 步 骤
…… ｓｗＳｋｅｔｃｈＭｇｒ － ＞ ＳｋｅｔｃｈＵｓｅＥｄｇｅ２ （ＶＡＲＩＡＮＴ ＿ＦＡＬＳＥ， ＆ｒｅｔｖａｌ）；／／引 用 实 体 转 换 …… ｓｗＤｏｃＥｘｔ－ ＞ＲｏｔａｔｅＯｒＣｏｐｙ（ＦＡＬＳＥ，１，ＦＡＬＳＥ，０，０，０，０， ０，１，ａｎｇｌｅ）； ａｎｇｌｅ＝ａｎｇｌｅ＋ｄ＊ｔａｎ（ｂｅｔａ）／（１０＊ｒｂ）； …… ｝ ／／绘 制 螺 旋 线 ｉｆ（ｂｅｔａ！ ＝０）／／如 果 齿 轮 是 斜 齿 轮 ｛ ｓｗＳｋｅｔｃｈＭｇｒ－＞Ｉｎｓｅｒｔ３ＤＳｋｅｔｃｈ（ＴＲＵＥ）；／／插入３Ｄ 草图 …… ｓｗＳｋｅｔｃｈＭｇｒ－ ＞ＣｒｅａｔｅＥｑｕａｔｉｏｎＳｐｌｉｎｅ２（ｂｓｔｒ＿ｙｄｓ＿ｘ１，ｂｓｔｒ＿ｙｄｓ ＿ｙ１，ｂｓｔｒ＿ｙｄｓ＿ｚ１，ｂｓｔｒ＿ｙｄｓ＿ｔｍｉｎ１，ｂｓｔｒ＿ｙｄｓ＿ｔｍａｘ１，ＦＡＬＳＥ，０，０，０， ＴＲＵＥ，ＴＲＵＥ，＆ＥｑｕａｔｉｏｎＤｒｉｖｅＣｕｒｖｅ）； …… ｝ ／／选 择 所 有 草 图 并 进 行 放 样 ｓｗＤｏｃＥｘｔ－＞ＳｅｌｅｃｔＢｙＩＤ２（Ｌ＂ ３Ｄ 草图１＂ ， Ｌ＂ ＳＫＥＴＣＨ＂ ，０，０，０，ＦＡＬＳＥ，０，ＮＵＬＬ，ｓｗＳｅｌｅｃｔＯｐｔｉｏｎＤｅ－ ｆａｕｌｔ，＆ｒｅｔｖａｌ）； ｆｏｒ（ｉ＝１；ｉ＜ ＝１１；ｉ＋ ＋ ） ｛ ＣＳｔｒｉｎｇ ｓｔｒ＿ｉ； ｓｔｒ＿ｉ．Ｆｏｒｍａｔ（＂ ％ｌｄ＂ ，ｉ）；／／ｉｎｔ类型转换成 ＣＳｔｒｉｎｇ类型 ＣＳｔｒｉｎｇ ｓｔｒ＝＂ 草图＂ ＋ｓｔｒ＿ｉ； ＣＣｏｍＢＳＴＲ ｂｓｔｒ＝ｓｔｒ．ＡｌｌｏｃＳｙｓＳｔｒｉｎｇ（）；／／ＣＳｔｒｉｎｇ 转 换 成 ＣＣｏｍＢＳＴＲ ｓｗＤｏｃＥｘｔ－ ＞ ＳｅｌｅｃｔＢｙＩＤ２（ｂｓｔｒ，Ｌ＂ ＳＫＥＴＣＨ＂ ，０，０，０， ＴＲＵＥ，０，ＮＵＬＬ，０，＆ｒｅｔｖａｌ）； ｝ ｓｗＦｅａｔＭｇｒ－ ＞ＩｎｓｅｒｔＰｒｏｔｒｕｓｉｏｎＢｌｅｎｄ（ＦＡＬＳＥ，ＴＲＵＥ，ＦＡＬＳＥ， １，０，０，１，１，ＴＲＵＥ，ＴＲＵＥ， ＦＡＬＳＥ，０，０，０，ＴＲＵＥ，ＴＲＵＥ，ＴＲＵＥ，＆ｓｗＦｅａｔ）；
利用Solid Edge和CAXA进行渐开线斜齿轮精确建模
利用Solid Edge和CAXA进行渐开线斜齿轮精确建模作者：李振李元祝志高来源：《科学与财富》2014年第05期摘要：基于Solid Edge强大的实体建模功能和CAXA独特的零件图库的特点，针对渐开线斜齿轮螺旋线螺距变化的规律，通过将CAXA和Solid Edge特有的功能进行有机的结合，给出了建立渐开线轮廓和齿形精确实体建模的方法，提出了该法比曲线拟合的精度要高。
经过实例表明了这种方法具有造型可靠、精确和快捷的特点。
关键词：CAXA； Solid Edge；渐开线斜齿圆柱齿轮；精确实体建模。
0 前言当前在CAD/CAM领域，由于Solid Edge本身就具有CAD/CAM的功能集成，在处理复杂三维实体造型中设计具有独特的优越性，因此广泛用于各个制造行业中。
在机械产品中齿轮被认为是最复杂的零件之一，其三维齿面形状在进行精确的三维实体造型中非常困难，而实体造型的精确性直接影响到有限元分析、仿真、模拟运动等后续处理工作的精确和产品的可靠性。
原始的做法是采用曲线拟合和逼近的方法，费时费力，生成轮廓精确性较低，另一种采用数学建模的方法绘制，对设计人员水平要求较高，难以普及。
采用Solid Edge强大的实体建模功能和CAXA独特的零件图库的功能和快速准确的建立渐开线斜齿轮。
1 渐开线斜齿轮造型思路（1）利用CAXA的标准库建立渐开线斜齿轮齿廓线。
（2）用Solid Edge强大的实体建模功能建立斜齿轮的实体。
2 具体方法步骤（1）CAXA中建立二维渐开线齿廓线为了让创建的能与基体很好的吻合，创建一个完整的斜齿轮轮廓进行绘制，本实例是以参数，法向模数Mn=10，齿数Z=47，压力角α=20°齿顶高系数ha*=1，螺旋角=10°旋向为左旋首先打开CAXA电子图版，在主菜单中点击高级绘图-齿轮，在【渐开线齿轮齿形参数】对话框中设置齿轮数Mn=10，齿数Z=47，压力角α=20°齿顶高系数ha*=1，齿顶隙系数c*=1，齿宽B=110，选择外齿轮，点击下一步进入【渐开线齿轮齿形预显】中输入有效齿数Z=47，齿顶圆过度圆角半径和齿根圆过渡圆角半径以及有效齿起始角根据实际情况确定，点击预显、下一步生成轮廓如图1所示。
基于SolidWorks的齿轮参数化设计系统研究共3篇
基于SolidWorks的齿轮参数化设计系统研究共3篇基于SolidWorks的齿轮参数化设计系统研究1齿轮是机械传动中不可或缺的组成部分之一，它可以在各种机械系统中起到传递动力与转速变换的作用。
在齿轮的设计过程中，无论是传统的手工制图方式还是机械辅助设计方式，都需要考虑到齿轮的参数化设计，以便于不同结构、齿数和壳体材质的变化。
作为一款专业的三维CAD软件，SolidWorks 在齿轮参数化设计系统的研究和应用中起到了重要的作用。
该软件提供了多种参数化设计工具和功能，能够有效地实现齿轮的自动化设计和精确的几何控制。
在齿轮参数化设计系统的研究中，可以使用 SolidWorks 中的“设计表”、“公式驱动模型”、“特征维度”等多种参数化设计工具。
其中，“设计表”是一种基于 Excel 的工具，可用于对模型的参数进行统一管理和调整；“公式驱动模型”则是一种基于数学公式的设计方式，用户可以根据不同的需求来制定不同的公式，实现对模型的自动化控制和计算；“特征维度”则是一种基于特征的设计方式，用户可以在模型中添加和删除特征，实现对模型的多种形态和参数化控制。
在使用 SolidWorks 进行齿轮参数化设计时，还需要考虑到齿轮的结构类型、齿数、等齿线设计、宽度、齿距等多种因素的影响。
这些因素可以通过 SolidWorks 中的“齿轮工具箱”来实现自动化的设计和计算，有效地提高了设计效率和准确性。
同时，还可以利用 SolidWorks 的仿真分析功能对齿轮的传动性能进行分析和优化，为产品的性能提升提供有效的技术支持。
总之，基于 SolidWorks 的齿轮参数化设计系统研究具有重要的应用价值和技术优势。
在机械设计和制造领域，齿轮参数化设计系统的发展和推广将会对提高产品的质量、提升企业的竞争力和实现智能化制造具有重要的推动作用基于 SolidWorks 的齿轮参数化设计系统是一项具有重要应用价值和技术优势的研究。
基于SolidWorks的斜齿轮参数化三维建模
基于SolidWorks的斜齿轮参数化三维建模SolidWorks是一款广泛应用于机械设计领域的三维建模软件。
在机械设计中，斜齿轮常常被用于传递动力和转矩。
在SolidWorks中，我们可以很容易地进行斜齿轮的参数化三维建模。
首先，我们需要定义斜齿轮的各个参数。
斜齿轮有许多参数，其中包括压力角、齿数、分度圆直径、齿宽等。
压力角是指齿面与法平面间的夹角，齿数是指齿轮上的齿数，分度圆直径是指齿轮的中心直径。
由于斜齿轮具有不同的参数，所以要根据要求来定义这些参数。
接下来，我们可以开始建模。
首先，我们需要绘制分度圆。
在SolidWorks的草图模式下，使用圆工具绘制一个示意圆圈，并确定其大小和位置。
然后，使用切削工具切去多余的部分。
接下来，绘制出齿身和齿顶。
在草图模式下，使用线性工具绘制出齿身和齿顶，并进行修剪以得到完整的齿面形状。
然后，绘制出齿槽。
在草图模式下，使用线性工具绘制出齿槽形状，并进行修整以使其与齿身和齿顶一致。
最后，我们需要在三维模式下提取出斜齿轮的主体，进行渲染和实体化。
点击拉伸命令，然后指定草图中的线段作为拉伸路径，即可将草图拉伸为一个3D斜齿轮。
最后，可以添加材质和纹理等效果，使其更加逼真。
需要注意的是，斜齿轮的制造过程更加复杂，必须对其进行加工、热处理和质量检测等环节，确保其精度和质量。
通过SolidWorks可以模拟斜齿轮的三维模型，为之后的加工和质量检测提供方便，并且能够看到斜齿轮的动态参数，以及对各种参数的敏感度，为优化设计提供帮助。
总之，SolidWorks提供了广泛的工具和功能，让工程师能够更加方便地进行斜齿轮的参数化三维建模设计，这种建模方式可以在实际斜齿轮制造过程中提供帮助和指导。
在斜齿轮参数化三维建模中，涉及到许多的数据，例如压力角、齿数、分度圆直径、齿宽等。
这些数据的不同取值会对斜齿轮的机械性能产生影响，下面对这些数据进行分析。
1. 压力角压力角是斜齿轮齿面上的轴向力作用于法向方向的角度。
基于Solidworks的齿轮参数化设计
第19卷 第2期 中 国 水 运 Vol.19 No.2 2019年 2月 China Water Transport February 2019收稿日期：2018-10-12作者简介：田 顺（1993-），男，上海理工大学机械工程学院硕士研究生，研究方向为CAD/CAM、计算机辅助设计制造、机械快速设计。
基于Solidworks 的齿轮参数化设计田 顺，沈景凤，仲梁维（上海理工大学 机械工程学院，上海 200093）摘 要：齿轮是一种非常关键的零件在机械领域中，在机械设计和机械设备过程中都有广泛的应用。
但是我们由于在设计各种机械装备所需的齿轮型号和规格存在着差异，因此在齿轮的设计、生产和制造中仍以用户需求订制为主，其生产设计效率不高。
所以为了提高生产设计的效率，引入快速设计、参数化设计等知识，使用VB 作为开发语言，借助SQLServer 2008数据库的数据储存与读取功能，可以对Solidworks2016进行二次开发，从而实现齿轮的参数化设计。
这样大大简化了设计的过程，使设计更加简单快捷，并且节省了人力物力，使资源得到更有效的重复利用，更具市场竞争力。
关键词：齿轮；参数化设计；VB；Solidworks2016；二次开发中图分类号：TH132 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2019）02-0115-02引言我国齿轮制造业与发达国家相比，还存在自主创新能力不足、新品开发慢、市场竞争无序、企业管理薄弱、信息化程度低和员工综合素质有待提高等问题。
应采取必要的措施，把信息化的技术应用到齿轮相关行业，以此来改变我国齿轮产品存在档次低和经济效益低的问题。
例如，使用自动化设备和智能化设备来降低生产成本和能源的消耗；大力推动计算机集成制造系统在齿轮行业的广泛应用等[1]。
本文是以Solidworks2016为基础，通过VB 高级语言的程序编译来进行绘制软件的二次开发，使用户通过人机友好交互式的参数化设置界面输入齿轮参数[2]，根据选择不同的参数，就可以自动生成相应的齿轮模型。
基于Solid_Works的齿轮参数化设计
3
图 7 螺旋齿实体
3. 3. 4 生成全部轮齿 用圆周阵列法生成全部轮齿 , 生成的齿轮。再 经过孔和键槽的实体切除、 切除轮齿倒角就形成了 完整的齿轮。如图 8 所示。
图8
齿轮实体
4 结 语 本文以圆柱斜齿轮为例介绍了参数化绘制齿轮 的过程 , 以 解 决 SolidWorks2003 及以 前版 本 的软 件 , 齿轮三维造型设计的难题 , 同时提供了在 Solid Works 中实现参数化齿轮三维造型的一种方法。 参考文献:
收稿日期 : 2007- 03- 05 作者简介 : 杜韧 ( 1960- ) , 男 , 副教授 , 内蒙古 呼伦贝尔人 , 从事 机械设计及理论教学与研究。
2008 年 2 月
北华航天工业学院学报
第 18 卷
scanf( ∀ % 12s# , buf f) ; zn= atoi( buff ) ; * 等待 输入齿轮齿数 rb= mn* zn* cos( 20* M - PI 180) 2; * 计算 渐开线基圆* init graph( & g d, & gm, ## ) ; fp= fopen( name, ∀ w # ) ; setcolor( 15) ; circle( 320, 240, ( int ) ( rb* 2+ 0. 5) ) ; * 画出基 圆* for( alphk= 0, i= 0; alphk< M - PI 2; alphk+ = 0. 02, i+ + ) { t hk= t an( alphk) - alphk; rk= rb cos( alphk) ; x= rk* cos( thk) ; y= rk * sin( t hk) ; * 计算 X 坐标和 Y 坐标 * r= sqrt( x * x + y* y) ; put pixel( 320+ x * 2+ 0. 5, 240- y * 2- 0. 5, 15) ; fprint f( f p, ∀ % f \ t % f \ t% d \ n# , x, y, 0) ; if ( r> ( zn+ 2) * m n 2) break; } fclose( f p) ; g et ch( ) ; restorecrt mode( ) ; } 3 圆柱斜齿轮设计实例 圆柱斜齿轮 : 模数为 Z = 3、 齿数为 m = 80 、 ∀= 15∃以下说明设计过程。 3. 1 绘制齿轮主体 先在右视基准面上绘制的草图如图 1 所示, 然 后用∀ 旋转凸台 基体# 功能生成齿轮主体 , 见图 2, 再绘制拔模斜度、 切除轮辐孔和倒角, 见图 3。
基于SolidWorks的变位齿轮的分析与设计
基于SolidWorks的变位齿轮的分析与设计SolidWorks 是美国Windows 原创的三维立体设计软件。
它具有独特的特征管理树，可以进行草图绘制，构建零件模型，实现由零件自动生成工程图和装配图SolidWorks 包含有各种功能的插件：高级渲染软件PhotoWorks、特征识别FeatureWorks、动画制作Animator 管道设计Toolbox 和齿轮设计Gear 软件包。
基于SolidWorks 的齿轮设计软件对变位齿轮进行分析与设计是该文的讨论核心。
搞要在工租实践中对损坏的无图纸齿轮进行重新制造时，刚绘是必不可少的环节。
在齿面已被严重磨损的情况下，如何准确地得到齿轮尤其是变位齿轮的各项参数是本文所着重讨论的问题。
关键词：测绘变位齿轮AbstractI ti sa n ecessaryp roceduret o makem easurementsi n engineering practices before sonic gears whose blueprints are not available are reproduced. This paper discusses emphatically how to obtain the accurate parameters of these gears-, especially those with addendum modifications under the condition of serious gear-tooth surface abrasion.Key words:measurement gearsw itha ddendum modification1 绪论1.1 前言在汽车变速器中多采用变位齿轮, 当测绘变速器伪轮时, 要保证测绘后的齿轮参数和原设计的实物参数基本一致, 除精确测员、正确确定齿轮的法向模数、分度圆法向压力角、分度圆柱螺旋角等参数外, 合理分配齿轮的变位系数也是一个重要的环节。
基于SolidWorks的渐开线斜齿轮_锥齿轮参数化设计(精)
2010第 4期总第 197期现代制造技术与装备SolidWorks 提供了几百个 API 函数, 这些 API 函数是 SolidWorks 的 OLE 或COM 接口 , 用户可以使用 VB\C++\Delphi 等高级语言对 SolidWorks 进行二次开发, 建立适合用户需要的、专用的 SolidWorks 功能模块。
渐开线齿轮机构是机械产品中应用最广泛的一种传动机构,本文在 SolidWorks 平台上利用 VB6.0进行二次开发, 实现了渐开线斜齿轮、直齿圆锥齿轮的参数化设计, 使齿轮三维实体建模的过程变得方便、快捷。
1渐开线斜齿轮参数化设计 1.1斜齿轮齿形的绘制渐开线斜齿轮齿形由两部分组成:工作部分和非工作部分。
工作部分的齿形为渐开线,而非工部分采用过渡圆弧。
齿形的绘制一般采用描点法, 根据渐开线齿廓公式计算求得多个齿形坐标点的值后, 利用 SolidWorks 样条曲线 API 函数CreateSpline, 来绘制光滑渐开线曲线。
渐开线部分的齿形建立坐标系如图 1所示。
渐开线齿廓上任意 M 点的坐标:x=rx sin w xy=rxcos wx! 式中:w x 为渐开线任意 M 点的齿间中心半角, r x 为 M 点的半径。
w x 按下式计算:w x =w 0+θx =w 0+inv αx =P b -S bb+tan αx -αx =π-tan α+α+tan(arccos r b x -arccos r bx式中 :w 0为基圆齿间中心半角, θx 为渐开线任意 M 点的展角, αx 为渐开线任意 M 点的压力角, P b 为基圆齿距 , S b 为基圆齿厚, α为分度圆上的压力角 , z 为齿轮齿数, r b 为基圆半径。
1.2斜齿轮斜齿造型斜齿轮齿面为渐开线螺旋面, 不同截面上齿形不同, 斜齿轮的端面渐开线齿廓可参照上述方法建立。
渐开线斜齿轮三维造型中齿廓是按照螺旋线方向扫描的,螺旋线的螺距是需要求出的。
[毕业设计精品]基于solidworks二次开发平台,对齿轮滚刀进行三维参数化设计[管理资料]
![[毕业设计精品]基于solidworks二次开发平台,对齿轮滚刀进行三维参数化设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/aec28bc60b4c2e3f562763c8.png)
机械工程学院前言齿轮在各种机械、汽车、船舶、仪器仪表中广泛应用，是传递运动和动力的重要零件。
机械产品的工作性能、承载能力、使用寿命及工作精度等，均与齿轮的质量有着密切的关系。
工厂里生产的机械零件质量和精度的提高，需要较好的加工设备和刀具。
特别是刀具在生产过程中起着及其重要的作用，它决定产品的质量。
目前，机械制造业领域中，产品的生产批量以及种类已经迅速转型，由同一产品转变为生产批量不同，种类不同的大量产品，以适应国内外市场的变化和多元化的需求，而这一转变的实现要求工具的设计、制造、市场等各方面的信息交流必须及时准确，而传统的工艺装备设计手段，仍停留在手工绘图、人工操作绘图软件的水平上，这种状况已经不适应当前的需求了；因此，CAD参数化设计技术在齿轮刀具行业中的应用显得越来越重要。
CAD参数化设计是基于三维绘图软件的二次开发，结合与其自身相关的编程语言，利用计算机实现产品设计和制造自动化，它能提高产品的性能和质量、提高产品的可靠性、降低成本和加强市场竞争力。
本文主要介绍了滚刀参数化设计软件的运行环境、模块的划分与具体组成要素、模块的功能。
着重对三维造型参数化驱动原理进行了分析，阐述了实现的方法。
最后对界面设计和功能作出分析，并提出一些修改的意见。
软件开发作为一次毕业设计来完成，既融合了专业知识，也5涉及了可视化编程工具（VB）以及数据库相关知识，两者的结合应用对我本人来讲收获很大。
此次毕业设计，杨波老师和徐莹老师作为我的指导老师，在整个设计过程中，献出宝贵的时间，不惜劳苦为我们指导设计，讲解我们设计中遇到的问题，并提出了很多建议，对我们的设计给予了很大帮助。
同时，老师经常关心我们的生活。
在此，我由衷地感谢两位老师的辛苦指导。
一、总体设计及软硬件环境：1．齿轮刀具CAD系统的总体设计方案及功能模块划分齿轮刀具CAD系统应以有关国家标准和行业标准为设计准则，以齿轮啮合原理及传动理论为设计依据。
进行系统的总体规划分析时，首先应将应用对象抽象为最基本、最普遍的形式，建立系统的基本框架，然后在此基础上根据具体刀具设计的特定需要对设计方案进行变化及扩展。
斜齿轮建模
计算机辅助造型技术已在产品设计、工程分析、快速成型等技术领域获得了广泛应用。
在应用CAD/CAM技术设计、制造齿轮产品时，齿轮的三维实体造型是一个瞬需解决的技术难题，如齿轮造型精度不高，将直接影响有限元分析、虚拟样机设计的仿真结果，并影响到齿轮产品的CAM制造精度。
目前，对工程中最常用的渐开线圆柱直齿轮的三维造型理论与方法已进行了大量研究，并取得了较为成熟的研究成果(如基于UG软件的3种生成方法、基于CAXA软件的生成方法等)。
对于结构更为复杂的斜齿轮，山于其齿面为螺旋渐开线齿廓曲面，因此三维造型难度更大，目前主要采用二次开发法和加工模拟法来实现其造型(如基于AutoCAD软件的造型方法、基于Solid Edge软件的造型方法等)。
其中，二次开发法对设计人员技术水平要求较高，造型过程烦琐，适用范围也受到一定限制;加工模拟法需要模拟刀具和轮坯两个模型的范成运动并进行全程布尔运算，生成的文件较大，设计周期较长。
在采用CAD/CAM/CAE集成化软件UG进行斜齿轮设计的过程中，我们将UG的三维参数化造型、表达式处理、自由曲面扫描等功能有机结合起来，提出一种通用的斜齿轮三维设计方法—扫描成型法。
该方法首先求得斜齿轮的端面轮廓线，然后通过投影关系获得其法而轮廓线;将法面轮廓线沿螺旋线扫描获得刹一齿轮廓面，然后利用该面对造型实体进行裁剪操作以生成单个轮齿，并通过布尔运算最终获得斜齿轮的完整轮齿。
实际应用表明，扫描成型法的设计精度和设计效率较高，操作简便。
本文介绍应用该方法进行刹齿轮设计造型的主要步骤，包括端面轮齿轮廓线的精确绘制、端面与法面轮廓线的关系、螺旋线的生成、单个轮齿与完整轮齿的生成等。
2 轮廓线与螺旋线的生成2.1 端面轮廓线的生成齿轮上的所有轮齿都具有相同的结构特征。
应用扫描成型法进行斜齿轮造型设计时，首先需求取斜齿轮的端面齿形，然后据此生成法面齿形。
以标准渐开线圆柱斜齿轮为例，由于其端面轮廓线为渐开线，因此设计时可直接利用直齿圆柱齿轮的表达式。
基于SolidWorks的齿轮参数化设计及实现
1引言在当今的工业领域，越来越多地把产品的设计、分析、制造、数据管理与信息技术融为一体，以此提高工业生产的自动化水平。
以前，三维产品模型的设计都是首先由设计师在图板上画出图样，然后由图形软件使用人员根据图样绘制出产品模型，这样既浪费了人力和物力，设计效率也比较低。
随着SolidWorks等三维设计软件的广泛应用，以其开放性体系结构为基础，利用高级编程语言设计程序来实现三维模型的参数化设计，这样无疑提高了设计的自动化水平。
本文正是以SolidWorks为基础，通过高级语言程序设计进行图形绘制软件的二次开发，使用户通过友好的参数设定界面输人齿轮参数，根据不同的参数，自动生成一系列齿轮模型，既节省了资源，也缩短了产品设计周期，大大提高了产品设计效率，对工业产品参数化设计的进一步发展有重要意义。
2参数化设计模型参数化设计是由软设计者根据软件使用者提出的需求，结合实际设计问题，预先设置一些几何图形的约束条件，供软件使用者以此定制自己的产品造型。
在实际问题中，主要是几何尺寸方面参数的约定，这些约定之间要符合一定的约束关系。
一般情况下要求符合以下三个关系:基于特征的、全尺寸约束、全数据相关，以此保证约定的有效性。
参数化设计模型的形成过程如图1所示:首先，对实际要解决的问题进行分析，根据实际问题确定关键的约束条件，这些约束条件必须能够确定并且唯一确定一个造型;然后输人约束参数，并进行参数有效性判定，即参数间不能有不相容条件存在，并据此判定是否需要修改参数;最后，观察绘制的模型是否符合要求，如果符合则保存设计好的产品造型，否则进行参数的修改重新进行绘制和判定。
这样就是参数化设计的整个过程。
3齿轮参数化设计原理在直齿轮参数化设计的过程中，首先要根据齿轮绘制的特性，分析问题，提取问题的约定参数;然后是分析齿轮模型，设计渐开线齿廓和齿根过渡曲线的关系，分析时，设定好参变量，预留程序设计接口，这是编程实现的基础;最后应用高级编程语言，设计界面，编程实现。
基于Solidworks与CAXA电子图板的三维齿轮建模方法
面, 编辑新的草图 3, 画分度圆, 然 后画螺 旋线, 螺旋线 定义方
式选 高度和螺距 , 高度填齿轮宽度, 螺距根据分度圆 直径与 螺旋角计算得出 , 起始角度根据齿槽位置定, 完成 后退出。依 次点菜单 插入 、切除 、扫描 , 进入扫描切 除对话框, 轮廓 选 草图 1 , 路径选 螺旋 线 1 , 如图 2, 确 定后可 以生成 一个 齿槽的特征, 再进行环形阵列, 斜齿轮的建模就完成了。
mat. SetCoordSystem( pt, x , y, z) ; mat. SetCoordSystem( pt1, x , y, z) ; 设 p3dObj 和 p3dObjl 分别表示刀 具和斜 齿轮 的三 维实体 指针, 则实现变换的代码为: p3dObj- > transformBy( mat) ;
( 下转第 66 页)
收稿日期: 2002 10 12 作者简介: 赵立宏( 1967 ) , 男, 湖南衡阳人, 副教授, 现从事机电一体化教学及科研工作。
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Vol 16 No 2 2003 06
机械研究与应用 MECHANICAL RESEARCH & APPLICATION
第 16 卷 第 2 期 2003 年 6 月
( 上接第 62 页) 按前面介绍的方法打开齿 槽的 DXF 文件, 复制到 基准面
1 上, 再用 2D 到 3D 工具 的 对齐草 图 , 把 齿轮 圆心与 原点 对齐, 生成草图 2; 在前视图上画点, 即图 4 中的 O 点, 生成草 图 3; 以草图 2 和草图 3 放 样切除 , 获得 一个 锥齿。最 后把 刚产生的锥齿绕齿轮中心 轴环形 阵列, 就完 成生 成渐 开线直 齿圆锥齿轮的建模, 见图 5。
solidwork齿轮建模
直齿轮的建模实例说明创建如图2.1所示的直齿轮零件模型。
图2.1直齿轮模型分析图2.1为要建立的直齿轮模型，该齿轮的模数m=3，齿数Z=18。
轮齿边缘有倒角，轴心处有一个带键槽的轴孔。
只要分别绘制好轮齿、轴孔的草图，就可以利用拉伸凸台和拉伸切除等特征操作来生成齿轮的基本模型。
轮齿的倒角可以利用旋转切除的方法来生成。
因此建立直齿轮模型的关键是绘制好轮齿的草图。
学习目标掌握直齿轮轮廓草图的绘制及三维实体的构建方法。
求解步骤1.构造齿轮(1)单击，打开新的绘图窗口，开始创建新的零件模型。
L/(2)选取设计树中【前视】基准面，单击亠」开始绘制草图1。
(-1⑶根据齿轮的模数和齿数，可以求出齿根圆直径为46.5mm ,齿顶圆直径为60mm ,分度圆直径为54mm；单击’廉别绘出3个以坐标原点为圆心的齿根圆、齿顶圆、分度圆(如图22所示)。
，分图2.2绘制3个同心圆(4)选取分度圆，单击【构造几何线】图标I-：使分度圆变成虚线实体；单击* ,通过圆心绘制一条垂直中心线；单击绘图工具栏中的图标，移动鼠标至垂线与分度圆的交点处单击，绘制一个点。
(5)选择【工具】I【草图绘制工具】I【圆周草图排列与复制】(图标)命令，弹出如图2.3所示的对话框，在【要重复的项目】栏中可以看到刚绘制的点被默认为要复制的实体；在【排列】栏中将【数量】设为72 ,单击【确定】按钮，则在分度圆上生成均匀分布的72个点。
(6)用视图工具局部放大分度圆与直线相交部分，单击绘制样条曲线图标1,如图2.4所示，以齿顶圆上一点为起点，通过分度圆上的点(第(5)步所生成的点)绘制一条终止于齿根圆的曲线。
(7) 按住Ctrl 键，分别单击新绘曲线和垂直中心线，选取这两个实体，单击草图工具栏中的【镜像实体】图标 心线的右侧生成一条该曲线的镜像曲线。
(9) 单击绘图工具栏中的【剪裁实体】图标 f ,剪除掉齿顶圆与齿根圆中多余的部分，则轮齿的轮廓草图绘制完毕，如图 2.5所示；需要指出的是，本例中的齿轮轮廓线为近似画法，主要是为了让读者能够更好地掌握这类零件的建模方法。