圆柱直齿轮参数化设计探讨

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直齿圆柱齿轮渐开线参数设计

直齿圆柱齿轮设计圆柱齿轮通常是用来传递两平行轴之间的运动，主动齿轮与被动齿轮之间的传动原理如图1所示。

齿轮的齿廓为渐开线形曲线，其生成的原理如图2所示。

图1图2由于圆柱齿轮的齿形是在圆柱面上加工而成的，所以齿顶圆、分度圆和齿根圆都形成了柱面。

为了设计和制造方便，国家标准中规定了圆柱直齿轮的模数等参数，，如图3所示为一个典型的圆柱直齿轮，下面以这个齿轮为例介绍其三维建模的方法。

图3（1）首先打开CATIA应用程序，然后在【文件File】下拉菜单中选择【新建New】,如图4所示。

在系统弹出的新建对话框中选择【零件Part】，如图5所示，单击【确定OK】按钮后，在树状目录【零件.1Part.1】上右键单击，然后在关联菜单上选择【属性Properties】，如图6所示，在系统自动弹出的【属性Properties】对话框中修改【零件号Part Number】为【spur gear直齿轮】，如图7所示，此时树状目录也被相应修改。

继续在【Geometrical Set.1】上右键单击，同样在关联菜单上选择【属性Properties】，修改【特征属性Feature Properties】为【齿轮草图】，如图8和图9所示。

图4图5图6图7图8图9（2）在【工具Tools】下拉菜单中选择【选项…Options…】,如图10所示。

在系统弹出的【选项Options】对话框中选中【参数Parameters】和【关系Relations】两个复选项，如图11所示；继续在对话框中选中【带值With value】和【带With formula】两个复选项，如图12所示，单击【确定OK】按钮确认。

图10图11图12（3）下面进行参数化设置，首先在【工具Tools】下拉菜单中选中【公式Formula】选项，或单击工具条中的公式图标，如图13所示。

图13（4）系统自动弹出公式编辑对话框，如图14所示，将更改【新参数类型New Parameter of type】为【角度Angle】。

渐开线直齿圆柱齿轮参数化设计

渐开线直齿圆柱齿轮参数化设计渐开线直齿圆柱齿轮是一种常见的传动装置，它广泛应用于各种机械设备中。

参数化设计是一种通过设置可变参数，快速、灵活地生成各种规格的齿轮模型的方法。

本文将介绍渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计方法，并详细描述其参数设计过程。

1.渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数包括模数（m）、压力角（α）、齿数（z）、齿轮宽度（b）等。

其中，模数是齿轮的主要几何参数，表示每个齿所占据的齿轮圆周长度，是设计齿轮的基本参考值。

压力角是齿轮的设计角度，齿数决定了齿轮的大小，齿轮宽度表示齿轮的宽度尺寸。

2.渐开线直齿圆柱齿轮的几何计算3.渐开线直齿圆柱齿轮的绘制方法4.渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计过程1）确定齿轮的基本参数，如模数、压力角、齿数、齿轮宽度等。

2）进行齿轮的几何计算，计算齿轮圆直径、齿距、齿宽等参数。

3）绘制齿轮的模型，可以通过数学方法计算齿轮的轮廓图，也可以通过绘图软件生成齿轮的模型。

4）设置可变参数，将齿轮的各个参数进行参数化设置，使得齿轮可以根据具体需求自由调整。

5）进行参数化设计，根据具体需求设置合适的参数值，生成所需规格的齿轮模型。

5.渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计应用渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计应用广泛，可以配合其他机械设备的参数化设计，在产品设计和生产过程中，快速生成各种规格的齿轮模型。

通过参数化设计，可以灵活调整齿轮的大小、齿轮的几何形状等，提高设计效率，减少生产成本。

总结：渐开线直齿圆柱齿轮是一种常见的传动装置，参数化设计是一种通过设置可变参数，快速生成各种规格的齿轮模型的方法。

该设计方法主要包括确定齿轮的基本参数、进行几何计算、绘制齿轮模型、设置可变参数和进行参数化设计等步骤。

参数化设计可以帮助提高设计效率、减少生产成本，广泛应用于各种机械设备的设计和生产中。

基于PRO-E直齿圆柱齿轮参数化设计

基于PRO/E的直齿圆柱齿轮参数化设计[摘要] 基于pro/e的cad模式下,详述了直齿轮的参数化设计,用户可方便地根据需要对程序进行修改,重新运行程序并更改齿轮各个参数从而得到新的零件。

以期对提高零件的设计效率和设计质量有一定的帮助。

[关键词] pro/e 直齿圆柱齿轮参数化设计 cad1 前言随着cad技术的发展,产品设计越来越广泛地采用三维建模的方法,pro/e具有强大的三维建模功能,被广泛应用。

利用pro/e的二次开发工具模块program,就可以方便地实现产品设计的参数化,大大提高设计效率。

当用户在pro/e中对产品进行三维建模时,program以程序的形式记录了产品的主要设计步骤和尺寸参数列表,用户可以根据需要对程序进行修改,使不熟悉三维建模技巧的设计人员也可使用现有的三维产品模型进行更新设计,减少繁琐复杂的重复劳动。

2 齿轮的参数化设计齿轮是一种参数化的零件,一个齿轮的形状,可以由它的模数、齿数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数以及齿宽完全确定,设计时只要修改这些参数的数值,便可改变齿轮的形状,具体步骤如下。

步骤1,创建新文件。

单击“文件”工具栏中的按钮,在“新建”对话框中输入文件名“gear_1”,取消“使用缺省模板”选择框,单击【确定】;在“新文件选项”对话框中的“模板”列表中选择“mmns_part_solid”选项,单击【确定】,系统自动进入零件环境。

步骤2,设置齿轮参数。

单击【工具】→【参数】后,在“参数”对话框中单击按钮,依次将齿轮的参数添加至“参数”列表框中,单击【确定】,齿轮的各个参数如表1所示。

表1齿轮参数参数名称类型数值说明m 实数 4.5 模数z 整数76 齿数alpha 实数20 压力角hax 实数 1 齿顶高系数cx 实数0.25 齿隙系数b 实数60 齿厚ha 实数齿顶高hf 实数齿根高x 实数变位系数da 实数齿顶圆直径df 实数齿根圆直径db 实数基圆直径d 实数分度圆直径步骤3,绘制齿轮的基本圆。

基于UG的直齿圆柱齿轮参数化精确三维建模

ｔ０Ｕ内部变量，变化范围０至１＝ＨＧ；ｍ＝／３／齿轮模数，建立不同模型时可以更改；ｚ２／＝０／齿数，建立不同模型时可以更改；ｈ＝／ｘｌ／齿顶高系数；ｃ＝．５／隙系数；ｘ０２／顶ｒｍ＋／／＝ｚ２／齿轮的分度圆半径；
根圆（齿数大于４）的情况进行了介绍，这里不再１
ａａ２／ｆ＝０／渐开线在分度圆上的压力角；
ｉｖｆｔ（ｆ一ｄａａ／ｎａ＝ａａａｒ（ｆ／ａｎ）ａ）渐开线在分度圆上对应的极角；
ｓ－ｌ（ｉ／—＊ｘｔ（ｆ）／ａｌＰ０２２ｈ＊ｎａ：
合，文中的表达式按照ＵＧ变量的使用规范表示。１建立齿廓曲线的表达式为建模方便，先绘制齿槽轮廓线的一半，这半
个轮廓线包括半个齿根圆弧、过渡曲线、渐开线和
１２建立齿根圆弧表达式．
齿轮的齿根部分为一小段圆弧，根据齿根半径和角度范围可以写出其直角坐标表达式。建立表达
析齿根应力。过渡曲线的形状取决于加工工艺和刀具齿顶形状，以刀齿顶部为两个圆弧齿角的齿条形
刀具（滚刀）加工圆柱直齿轮为例，齿轮的过渡如曲线为延伸渐开线的等距线Ｉ。ｌＪ
文献【】【］２、３介绍的参数化方法由于需要修剪绘制的曲线，所以只能实现曲线的参数化，不能实现模型的参数化。要实现模型的参数化需要直接绘制准确的曲线，不能进行修剪，否则破坏了曲线约束的完整性，不能实现模型的自动更新。通过对齿轮齿廓曲线的分析，文中给出了可以在ＵＧ中精确绘制各段曲线的参数表达式。献【］文５中对基圆小于齿

圆柱齿轮减速器下箱体参数化设计开题报告主要内容

圆柱齿轮减速器下箱体参数化设计开题报告主要内容一、研究背景和意义随着机械工业的不断发展，减速器作为一种重要的传动装置，在各种机械设备中得到了广泛应用。

圆柱齿轮减速器作为减速器的一种，具有结构简单、可靠性高等优点，在工业生产中得到了广泛应用。

然而，目前圆柱齿轮减速器存在设计效率低、生产周期长等问题。

对于圆柱齿轮减速器下箱体参数化设计进行研究具有重要意义。

二、研究内容和目标本文旨在通过参数化设计方法对圆柱齿轮减速器下箱体进行优化设计，以提高其设计效率和生产效率。

具体研究内容包括以下方面：1. 圆柱齿轮减速器下箱体结构分析；2. 圆柱齿轮减速器下箱体参数化建模；3. 圆柱齿轮减速器下箱体的优化设计。

三、研究方法和步骤1. 圆柱齿轮减速器下箱体结构分析通过对圆柱齿轮减速器下箱体的结构进行分析，了解其主要部件和功能，并对其进行优化设计。

2. 圆柱齿轮减速器下箱体参数化建模通过使用CAD软件建立圆柱齿轮减速器下箱体的三维模型，并对其进行参数化建模，以便于后续的优化设计。

3. 圆柱齿轮减速器下箱体的优化设计通过对圆柱齿轮减速器下箱体进行参数化设计，采用遗传算法等优化算法对其进行优化设计，以提高其性能和效率。

四、预期成果和意义本文将通过圆柱齿轮减速器下箱体参数化设计的研究，提高圆柱齿轮减速器的设计效率和生产效率。

同时，本文还将为相关领域的研究提供一定的参考价值。

五、论文结构安排本文共分为六个章节：第一章：绪论。

主要介绍了研究背景、意义、内容、目标、方法和步骤等方面。

第二章：圆柱齿轮减速器下箱体结构分析。

主要介绍了圆柱齿轮减速器下箱体的结构及其功能。

第三章：圆柱齿轮减速器下箱体参数化建模。

主要介绍了CAD软件的使用方法，并对圆柱齿轮减速器下箱体进行三维建模和参数化建模。

第四章：圆柱齿轮减速器下箱体的优化设计。

主要介绍了遗传算法等优化算法的原理和应用，并对圆柱齿轮减速器下箱体进行优化设计。

第五章：实验结果与分析。

主要介绍了本文所设计的圆柱齿轮减速器下箱体的性能指标及其分析。

论述基于PROE的圆柱齿轮参数化设计

论述基于PRO/E的圆柱齿轮参数化设计1 设计基本方法直齿圆柱齿轮是一种较为复杂的机械零件,它的一些基本参数,如模数、齿数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数,变位系数、齿宽等。

另外通过这些基本的参数也可以计算齿轮的其他参数,如齿顶圆、齿根圆、分度圆、基圆等。

而这些基本参数经常变化的参数也只有模数、齿数、齿宽和变位系数,其它参数压力角、齿顶高系数和顶隙系数一般是不变化的,所以我们这里将模数、齿数、齿宽和变位系数定义为关键参数。

设计齿轮的基本方法为:(1)建立关键参数和基本参数;(2)建立模型和定义关系;(3)验证关键参数;(4)调用齿轮。

2 具体创建过程2.1 建立关键参数和基本参数首先新建文件并在工具-程序中编辑设计中的INPUT和END INPUT加入如下语句:M number "输入直齿轮的模数M:"Z number "输入直齿轮的齿数Z:"X number "输入直齿轮的变位系数X:"B number "输入直齿轮的齿轮宽度B:"这样用程序的方式定义了四个关键参数,并保存文件,输入初始值,在参数对话框中创建好齿轮的一些基本参数:压力角、齿顶高系数、顶隙系数等,同时我们也可以看到四个关键参数,具体设计见表1。

2.2 建立模型和定义关系(1)创建齿轮的基本圆。

用草绘曲线的方法,选择“FRONT”面作为草绘平面,选取“RIGHT”面作为参考平面,参考方向为向“左”,从里到外创建齿轮的四个基本圆:齿根圆(SD0)、基圆(SD1)、分度圆(SD2)、齿顶圆(SD3),并且用设置好的参数在关系功能对话框中控制齿轮四个基本圆的大小关系。

SD3=M*Z+2*(HAX+X)*MSD2=M*ZSD1=M*Z*COS(ALPHA)SD0=M*Z-2*(HAX+CX-X)*M选择菜单“编辑-再生”,以当前值再生图形,并完成基本圆草图的建立。

圆柱齿轮减速器下箱体参数化设计理由及主要内容开题报告

圆柱齿轮减速器下箱体参数化设计理由及主要内容开题报告一、选题的背景与意义圆柱齿轮减速器是一种广泛应用于机械、矿山、冶金、能源等领域的重要传动设备。

其下箱体作为减速器的重要组成部分，承载着齿轮传动的重要功能，对于保证减速器的正常运转具有重要作用。

随着计算机技术的发展，参数化设计技术已经成为现代产品设计中不可或缺的工具，可以大大提高设计效率和设计质量。

因此，本研究旨在应用参数化设计技术对圆柱齿轮减速器的下箱体进行优化设计，以提高其性能和可靠性。

二、研究的目的与意义本研究旨在应用参数化设计技术对圆柱齿轮减速器的下箱体进行优化设计，提高其性能和可靠性。

具体目标如下：1. 研究圆柱齿轮减速器下箱体的参数化设计方法，建立参数化模型；2. 应用参数化模型进行多方案优化设计，提高下箱体的性能和可靠性；3. 对比分析优化前后下箱体的性能指标，验证优化效果。

三、研究的方法与思路本研究采用理论分析和数值模拟相结合的方法，具体包括：1. 收集相关资料，对圆柱齿轮减速器下箱体的设计要求、结构特点等进行深入研究；2. 运用参数化软件（如AutoCAD、SolidWorks等）建立下箱体的参数化模型；3. 应用数值模拟方法（如有限元分析等）对参数化模型进行多方案优化设计；4. 对比分析优化前后下箱体的性能指标，如应力、变形等，验证优化效果。

四、研究的基本内容本研究主要包括以下内容：1. 圆柱齿轮减速器下箱体的设计要求与结构特点分析；2. 圆柱齿轮减速器下箱体的参数化设计方法研究；3. 基于参数化模型的圆柱齿轮减速器下箱体多方案优化设计；4. 优化前后下箱体性能指标对比分析。

五、研究预期达到的目标本研究预期达到的目标是通过参数化设计方法对圆柱齿轮减速器的下箱体进行多方案优化设计，提高其性能和可靠性，最终达到以下预期目标：1. 提高下箱体的承载能力；2. 降低下箱体的应力水平；3. 减小下箱体的变形量；4. 优化下箱体的结构，提高其可靠性。

标准直齿圆柱齿轮参数

标准直齿圆柱齿轮参数直齿圆柱齿轮是一种常见的齿轮传动装置，其参数的选择对于齿轮传动系统的性能和使用寿命具有重要影响。

在设计和选择直齿圆柱齿轮时，需要考虑的参数包括模数、齿数、压力角、齿宽等。

本文将针对这些参数进行详细介绍和分析。

首先，模数是直齿圆柱齿轮的重要参数之一。

模数是齿轮齿数与齿轮直径的比值，通常用m表示。

模数的选择直接影响着齿轮的传动比和齿轮的尺寸。

一般来说，模数越大，齿轮的齿数就会相应减少，齿轮的尺寸也会变小。

因此，在实际应用中，需要根据具体的传动要求和安装空间来选择合适的模数。

其次，齿数是直齿圆柱齿轮的另一个重要参数。

齿数的多少直接影响着齿轮的传动比和传动效率。

一般来说，齿数越多，齿轮的传动比就会越大，传动效率也会相应提高。

但是齿数过多会导致齿轮尺寸增大，制造成本增加。

因此，在选择齿数时需要综合考虑传动比、传动效率和成本等因素。

压力角是直齿圆柱齿轮的齿形参数之一。

压力角的选择直接影响着齿轮的传动性能和噪音水平。

一般来说，常用的压力角有20°和14.5°两种。

较大的压力角可以提高齿轮的承载能力，但会增加齿面接触应力和噪音。

较小的压力角可以减小齿面接触应力和噪音，但会降低齿轮的承载能力。

因此，在选择压力角时需要综合考虑齿轮的承载能力和噪音要求。

最后，齿宽是直齿圆柱齿轮的另一个重要参数。

齿宽的大小直接影响着齿轮的承载能力和传动效率。

一般来说，齿宽越大，齿轮的承载能力就会越高，传动效率也会相应提高。

但是齿宽过大会导致齿轮尺寸增大，制造成本增加。

因此，在选择齿宽时需要综合考虑承载能力、传动效率和成本等因素。

总之，标准直齿圆柱齿轮的参数选择需要综合考虑模数、齿数、压力角和齿宽等因素。

只有合理选择这些参数，才能保证齿轮传动系统具有良好的传动性能和使用寿命。

希望本文的介绍能够对直齿圆柱齿轮的参数选择有所帮助。

直齿圆柱齿轮设计步骤

直齿圆柱齿轮设计1.齿轮传动设计参数的选择齿轮传动设计参数的选择：1）压力角α的选择2）小齿轮齿数Z1 的选择3）齿宽系数d 的选择齿轮传动的许用应力精度选择压力角α的选择由《机械原理》可知，增大压力角α，齿轮的齿厚及节点处的齿廓曲率半径亦皆随之增加，有利于提高齿轮传动的弯曲强度及接触强度。

我国对一般用途的齿轮传动规定的压力角为α=20o。

为增强航空有齿轮传动的弯曲强度及接触强度，我国航空齿轮传动标准还规定了α=25o的标准压力角。

但增大压力角并不一定都对传动有利。

对重合度接近2 的高速齿轮传动，推荐采用齿顶高系数为1～1.2 ，压力角为16 o～18 o的齿轮，这样做可增加齿轮的柔性，降低噪声和动载荷。

小齿轮齿数Z1 的选择若保持齿轮传动的中心距α不变，增加齿数，除能增大重合度、改善传动的平稳性外，还可减小模数，降低齿高，因而减少金属切削量，节省制造费用。

另外，降低齿高还能减小滑动速度，减少磨损及减小胶合的可能性。

但模数小了，齿厚随之减薄，则要降低齿轮的弯曲强度。

不过在一定的齿数范围内，尤其是当承载能力主要取决于齿面接触强度时，以齿数多一些为好。

闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多一些为好，小一些为好，小齿轮的齿数可取为z1=20 40。

开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿数，一般可取z1=17 20。

为使齿轮免于根切，对于α=20o的标准支持圆柱齿轮，应取z1≥17。

Z2=u·z1。

齿宽系数 d 的选择由齿轮的强度公式可知，轮齿越宽，承载能力也愈高，因而轮齿不宜过窄；但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布更趋不均匀，故齿宽系数应取得适合。

圆柱齿轮齿宽系数的荐用值列于下表。

对于标准圆柱齿轮减速器，齿宽系数取为所以对于外捏合齿轮传动a的值规定为0.2 ，0.25 ，0.30 ，0.40 ，0.50 ，0.60 ，0.80 ，1.0 ，1.2 。

基于UGNX6.0直齿圆柱齿轮三维参数化设计

式生成齿廓曲线；最后造型生成全相关参数化直齿圆柱齿轮，并为后续数控加工奠定基础。关键词：Ｘ．Ｎ６；直齿圆柱齿轮：渐开线；参数化造型０中图分类号：Ｔ１２Ｈ３文献标识码：Ｅ３文章编号：１０－１４２１）４０３０９０３（００－１－２００９
直齿圆柱齿轮的实例如图７所示。
．
，
ｏ警＋
：
图３齿廓曲线
图４连接好的齿廓线
０
ｊ＝ｓｅ ‘ｎｉ，
【＝ｏｆｚ一ｃｓＯ
图５拉伸后的齿廓图６单个齿形
３齿根圆与基圆的讨论
黑
图７参数化实体图８参后的实例变
５对参数化实体进行进可视化处理
可以实现齿轮的三维参数化设计，而且提高了设计效率和精确性，并为后续的精确加工打下了良好的
基础。
１齿廓的数学模型
去
图１渐开线原理图２齿廓渐开线
０＝ｔｎｔ一ａｃｆ
渐开线是当一直线ＢＫ沿着圆Ｄ做纯滚动时，直线上任意一点的轨迹Ａ，则圆Ｄ称为 “ 圆”如Ｋ基图１示。所Ａ是渐开线在基圆上的起点，是渐开线上任意一点，ＯＫ是渐开线上任意一点与基圆圆心
４ＵＸ．ＧＮ６０环境下的三维参数化造型
６结束语
直齿圆柱齿轮建模过程较为复杂，当设计参数发生变化时，需要重复进行设计，设计效率低下。通
过使用高端ＵＸ６０件的编辑表达式输入齿轮ＧＮ．软的设计参数和曲线方程，然后利用规律曲线生成齿

标准直齿圆柱齿轮参数

标准直齿圆柱齿轮参数标题：标准直齿圆柱齿轮参数——完整的参数列表及解释引言：标准直齿圆柱齿轮是一种常见的机械传动元件，广泛应用于各个领域的机械设备中。

了解和掌握标准直齿圆柱齿轮的参数对于正确选择和设计齿轮传动系统至关重要。

本文将详细介绍标准直齿圆柱齿轮的各项参数，包括齿轮模数、齿数、齿轮宽度、齿距系数、压力角、齿顶高、齿根高等。

一、齿轮模数：齿轮模数是指每公厘的模齿的数量，通常用"M"表示。

它是齿轮传动中的一个重要参数，决定了齿轮齿数和齿轮尺寸的大小。

齿轮模数的选择应根据传动功率、转速、齿轮类型、材料强度等因素进行合理的计算和选择。

二、齿数：齿数是指齿轮上的齿的数量，通常用"Z"表示。

齿数是齿轮传动中一个关键参数，决定了齿轮的传动比和运动形式。

齿数的选择应根据齿轮传动的要求和实际应用进行计算和选择。

三、齿轮宽度：齿轮宽度是指齿轮齿面宽度的大小，通常用"b"表示。

齿轮宽度的选择应根据传动扭矩和转速、齿轮材料强度等因素进行计算和选择，以确保齿轮传动的稳定性和可靠性。

四、齿距系数：齿距系数是指齿轮齿距与模数的比值，通常用"x"表示。

齿距系数直接关系到齿轮传动的运动平稳性和噪声水平。

其选择应根据实际应用需求和齿轮类型进行合理的计算和选择。

五、压力角：压力角是指齿轮齿面上与法线方向的夹角，通常用"α"表示。

压力角的选择应根据齿轮材料强度、齿轮传动形式等因素进行计算和选择，以确保齿轮传动的可靠性和效率。

六、齿顶高：齿顶高是指齿轮齿顶到齿距上沿的距离，通常用"ha"表示。

齿顶高的选择应根据齿轮传动的承载能力、齿轮材料强度等因素进行计算和选择，以确保齿轮传动的稳定性和可靠性。

七、齿根高：齿根高是指齿轮齿根到齿距下沿的距离，通常用"hf"表示。

齿根高的选择应根据齿轮传动的承载能力、齿轮材料强度等因素进行计算和选择，以确保齿轮传动的稳定性和可靠性。

基于Pr oE5.0直齿圆柱齿轮三维参数化设计

基于Pr o/E5.0直齿圆柱齿轮三维参数化设计摘要:本文基于Pro/E5.0的参数化建模特点,以直齿圆柱齿轮为研究对象,通过渐开线方程生产准确的齿槽轮廓,建立全相关的参数化渐开线直齿圆柱齿轮,并为后续的CAE/CAM分析加工奠定了基础。

关键词:Pro/E5.0 渐开线齿轮参数化设计3D Parameterized Design for Spur Gear Based on Pro/E5.0 Wu Peng-feiAbsrtact:Based on the characteristics of the Pro/E5.0 of Parametric Modeling,to spur gear as the research object,And make accurate outline by the involute equation,Finally establishment the all relevant parameters model of involute spur gear,and for the follow-up CAE / CAM analysis laid the foundation.Key Words:Pro/E5.0;Involute gear;Parametric Design齿轮机构可用来传递空间任意两轴间的运动和动力,具有功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、工作安全可靠等特点,是应用最为广泛的一种传动机构。

而以渐开线为齿廓形状的直齿圆柱齿轮,运转平稳、传动比恒定,满足了现代机械发展的需要,是各种齿轮机械中应用最广泛的传动件之一。

随着CAD/CAM技术的快速发展,使齿轮的参数化设计成为现实。

其中,Pro/E是现阶段主流的CAD/CAM/CAE集成软件,代表了机械设计制造及自动化系列软件的最新发展方法,广范应用于机械、工业设计等相关行业。

本文利用Pro/E5.0软件实现齿轮的三维参数化设计,不仅提高了设计的效率和精度、而且为后续的加工打下了良好的基础。

基于Solidworks的圆柱直齿轮零件的参数化设计

基于Solidworks的圆柱直齿轮零件的参数化设计作者：姚兴岭郭娟来源：《读写算》2013年第29期【摘要】本文以SolidWorks为开发平台上建立三维圆柱直齿轮参数化模型。

先利用渐开线齿形的画法画出齿轮模型曲线，并基于SolidWorks做出了直齿圆柱齿轮的实体模型。

通过改变参数可以实现圆柱直齿轮的模型曲线发生变化，从而达到参数化设计的效果。

该方法扩充了SolidWorks在齿轮方面的应用，提高了齿轮的设计效率，对工程的理论分析和实际设计有重大的意义。

【关键词】SolidWorks 直齿圆柱齿轮参数化一、设计的主要内容及技术指标和技术路线1、设计的主要内容设计的技术路线；圆柱直齿轮实体造型系统；系统运行窗体的创建和应用；程序的调试及运行结果。

2、设计的技术路线系统界面模块；结构参数计算模块；齿形计算与形成模块；圆柱直齿轮实体生成模块。

二、圆柱直齿轮实体造型系统1、系统界面模块该模块的作用是采集圆柱直齿轮实体造型所需的具体参数。

具体参数如表1所示。

2、结构参数的选定根据界面输入的齿数、模数等参数，通过齿轮传动中的公式，可计算出圆柱直齿轮的结构参数。

3、录制宏文件使用VB编译的EXE、DLL文件，目前Solidworks还不能直接支持这些文件作为插件使用，如果要在Solidworks中直接调用通过VB编译的可执行程序，可以使用Solidworks“宏”操作来进行。

利用“宏”在Solidworks界面中添加指定的应用程序后，就好像Solidworks调用了自身的功能一样，利用类似的方法，可以在Solidworks添加任何可执行的文件。

下面利用“自定义属性”程序来说明一下步骤。

（1）建立“宏”文件1选择菜单“工具→宏操作→录制”。

2停止录制，并保存宏文件。

给定文件名称，如：Cpbom.swp。

3选择菜单“工具→宏操作→编辑” ，保存并退出宏编辑，返回到Solidworks环境。

（2）指定“宏”操作1选择菜单“工具→自定义→宏”，在“工具栏”对话框中单击“宏”标签。

论述圆柱齿轮通用设计模板参数化设计

论述圆柱齿轮通用设计模板参数化设计齿轮是机电产品的重要基础零件，在车辆齿轮传动、工业齿轮传动、齿轮装备的开发设计中，齿轮的开发设计无疑是一项繁重的工作。

随着计算机辅助设计(CAD)和计算机集成制造(CIM)技术的发展，产品的动态仿真、干涉检查、有限元分析、数控加工等计算机辅助工程(CAE)得以实现，而齿轮的精确建模是动态仿真、干涉检查、有限元分析、数控加工的前提。

美国PTC公司基于参数化和单一数据库技术开发的PRO／E软件，使产品的设计与更改变得简易灵活，应用PRO／E的参数化造型功能，不需二次开发，就可以直接设置参数，添加关系式，建立精确的参数化齿轮模型，避免了用圆弧替代渐开线的近似建模方法。

参数化建模可以提高建模的效率和准确性，从而使工程设计人员节约出大量的时间，用于解决其它技术课题。

参数化建模的关键是用参数，公式，表格，特征等驱动图形以达到改变图形的目的，参数化的目的是通过调整参数来修改模型，在原有基础上能十分方便地创建形状上相似的模型。

应用参数化设计便于实现系列化设计，可缩短产品研发周期，减少重复设计，降低研发成本。

通用圆柱齿轮的精确建模及参数化，难点在于：a.变位齿轮端面齿廓的精确绘制，b.螺旋线的绘制及左右旋向处理；c.斜齿轮轮齿特征的形成及直、斜齿轮通用化的实现；d.参数化驱动的建立。

渐开线变位斜齿轮参数化建模过程1、创建PRT文件，在[工具]菜单中选择[参数]，在参数对话框中添加表1所列参数2、在[工具]菜單中选择[关系]，在关系对话框中输入以下关系式ha=1／*定义齿高系数(ha*)c=0.25／*定义齿顶系数(c*)d=m*z／cos(BETA)／*定义分度圆直径da=d+2*(ha+x)*m／*定义齿顶圆直径df=d-2*(ha+c-x)*m／*定义齿根圆直径db=m*z*cos(a)／*定义基圆直径r=0.38*m／*定义齿根圆角3、草绘圆分别草绘分度圆、齿顶圆、齿根圆、基圆，并给每个草绘圆赋值d，da，df，db，使其参数化。

直齿圆柱齿轮参数化设计与交互界面开发

直齿圆柱齿轮参数化设计与交互界面开发一、前言直齿圆柱齿轮是机械传动中常用的零件之一，其设计参数化化和交互界面开发能够提高设计效率和精度，本文将对直齿圆柱齿轮参数化设计和交互界面开发进行详细介绍。

二、直齿圆柱齿轮参数化设计1. 直齿圆柱齿轮的基本参数直齿圆柱齿轮的基本参数包括模数、法向压力角、分度圆直径、齿数等。

其中，模数是指每个公差区间内的螺旋线长度与模长之比；法向压力角是指两个相邻螺旋线在法平面上的夹角；分度圆直径是指在两个相邻螺旋线之间的中心距离；齿数是指在一周内所具有的牙数。

2. 参数化设计方法通过使用CAD软件，可以实现直齿圆柱齿轮的参数化设计。

具体步骤如下：（1）新建一个零件文件；（2）绘制一个基准平面；（3）选择“表达式”命令，输入各个基本参数，并定义其范围和步长；（4）通过“拉伸”命令，将基准平面拉伸成为一个齿轮；（5）通过“装配”命令，将齿轮装配到相应的轴上。

3. 参数化设计的优点参数化设计的优点主要有以下几点：（1）提高了设计效率。

通过定义各个基本参数的范围和步长，可以快速地生成多种不同规格的直齿圆柱齿轮；（2）提高了设计精度。

由于参数化设计是基于数学模型进行的，因此可以保证生成的直齿圆柱齿轮符合理论计算结果；（3）方便进行变量分析。

通过改变各个基本参数的值，可以方便地进行变量分析，从而得出最优解。

三、交互界面开发1. 界面开发工具交互界面开发需要使用专业的软件开发工具，例如Visual Studio等。

2. 界面开发步骤交互界面开发主要包括以下几个步骤：（1）新建一个项目；（2）选择合适的控件，并设置其属性；（3）编写代码实现功能；（4）进行调试和测试。

3. 界面开发注意事项在进行交互界面开发时需要注意以下几点：（1）界面要简洁明了，易于操作；（2）界面要美观大方，符合人机工程学原理；（3）代码要规范，易于维护和修改；（4）进行充分的测试和调试，确保程序的正确性和稳定性。

四、总结直齿圆柱齿轮参数化设计和交互界面开发是机械设计中非常重要的一部分。

渐开线直齿圆柱齿轮参数化设计

建立渐开线直齿圆柱齿轮的通用参数化模型实例步骤1：新建零件文件。

（1）在“快速访问”工具栏上单击“新建”按钮，弹出“新建”对话框。

（2）在“类型”选项组中选择“零件”单选按钮，在“子类型”选项组中选择“实体”单选按钮；在“名称”文本框中输入“chilun”；并去除“使用默认模板”复选框，不使用默认模板，然后单击“确定”按钮。

（3）弹出“新文件选项”对话框，在“模板”选项组中选择“mmns_part_solid”选项。

单击“确定”按钮，进入零件设计模式。

步骤2：定义参数。

（1）在功能区中切换至“工具”选项卡，从“模型意图”组中单击“参数”按钮，此时系统弹出“参数”对话框。

（2）单击7次“添加”按钮，从而增加7个参数。

（3）分别修改新参数名称、对应的初始值以及说明信息，如图1所示。

图 1（4）在“参数”对话框中单击“确定”按钮，完成用户自定义参数的建立。

步骤3：创建旋转特征。

（1）在功能区中切换至“模型”选项卡，单击“旋转”按钮，打开“旋转”选项卡。

（2）在“旋转”选项卡中指定要创建的模型特征为（实体）。

（3）选择FRONT基准平面作为草绘平面，进入内部草绘模式。

（4）草绘图2所示的旋转截面，其中水平的中心线将作为旋转轴线。

（5）在功能区中切换至“工具”选项卡，从“模型意图”组中单击“关系”按钮，打开“关系”对话框。

此时草绘截面的尺寸以变量符号显示，如图3所示。

图 2 图3在“关系”对话框的文本框中输入以下关系式：Sd0=M∗Z +2∗(HAX+X)∗M /∗等于齿顶圆直径Sd1=B /∗等于齿轮宽度在“关系”对话框中单击“确定”按钮。

（6）返回到功能区的“草绘”选项卡，单击“确定”按钮，完成草绘并推出草绘模式。

（7）接受默认的旋转角度为“360°”。

（8）在“旋转”选项卡中单击“完成”按钮，创建一个圆柱体。

步骤4：草绘曲线。

（1）单击“草绘”按钮，弹出“草绘”对话框。

（2）选择RIGHT基准平面为草绘平面，以TOP基准平面为“左”方向参考，单击“草绘”按钮。

齿轮的设计参数（直齿圆柱齿轮）

节圆d'⼀对齿轮传动时，两齿轮的齿廓在连⼼线O1O2上接触点C 处，两齿轮的圆周速度相等，以O1C和O2C为半径的两个圆称为相应齿轮的节圆。

压⼒⾓α齿轮传动时，⼀齿轮(从动轮)齿廓在分度圆上点C的受⼒⽅向与运动⽅向所夹的锐⾓称压⼒⾓。

我国采⽤标准压⼒⾓为20°。

啮合⾓α'在点C处两齿轮受⼒⽅向与运动⽅向的夹⾓模数m是设计和制造齿轮的重要参数。

不同模数的齿轮要⽤不同的⼑具来加⼯制造。

为了便于设计和加⼯，模数数值已标准化，其数值如表10.1.2-2所⽰。

表10.1.2-2 齿轮模数标准系列（摘录GB/T1357-1987）第⼀系列　1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8　10　12 16　20　25　32　40　50第⼆系列 1.75　2.25　2.75 (3.25) 3.5 (3.75) 4.5 5.5 (6.5)　7　9　(11)　14　18　22　28　36　45注：选⽤模数时，应优先选⽤第⼀系列；其次选⽤第⼆系列；括号内的模数尽可能不⽤。

标准直齿圆柱齿轮各部分的尺⼨与模数有⼀定的关系，计算公式如表10.1.2-3。

表10.1.2-3 标准直齿圆柱齿轮轮齿各部分的尺⼨计算名称符号公式分度圆直径d d＝mz齿顶圆直径da da ＝d+2 ha ＝m(z+2)齿根圆直径df df ＝d+2 hf ＝m(z-2.5)齿顶⾼ha ha ＝m齿根⾼hf hf ＝1.25m全齿⾼h h ＝ha + hf = 2.25m中⼼距a a ＝m⁄2 (z1+z2)齿距p P = πm⼀对相互啮合的齿轮，模数、压⼒⾓必须相等。

标准齿轮的压⼒⾓（对单个齿轮⽽⾔即为齿形⾓）为20°。

圆柱直齿轮参数化设计探讨

作者简介:郝彬(1982-),男,焦作制动器股份有限公司助理工程师,研究方向:制动器的设计和工艺。

圆柱直齿轮参数化设计探讨张秋玲　郝　彬　卢春燕(焦作制动器股份有限公司,河南焦作454002)摘　要:机械产品的数字化设计与制造是制造业信息化的重要内容,而数字化设计包括参数的优化和计算机辅助绘图等内容。

开发了齿轮参数优化计算的计算机辅助设计系统,为齿轮的数字化设计和制造提供了一个高效、实用、准确、可靠的工具。

运用VB 软件,结合传统的齿轮设计方法,从齿轮设计的几个重要参数:齿数、模数、齿宽等方面进行了齿轮的优化设计研究;并以工程实践中具体应用的一对齿轮传动为例验证了其正确性,为齿轮优化设计的进一步发展提供了一种新的有效途径。

关键词:齿轮;优化;计算机辅助设计中图分类号:T H11 文献标识码:A 文章编号:167223198(2009)1920301203 本文针对直齿圆柱齿轮设计中设计变量的性质不同、取值离散性大和受设计标准限制多等关键技术问题,研究优化设计数学模型的建立、绘图程序编制与支撑平台的关系和直齿圆柱齿轮的计算程序结构等,为实现直齿圆柱齿轮的优化设计与参数化绘图的一体化提供依据和实现的手段。

主要包括以下几个方面的内容:(1)确定直齿圆柱齿轮传动的设计变量,建立目标函数、约束条件等优化设计计算的数学模型;(2)针对常用的直齿圆柱齿轮的结构特点,建立设计变量与各个几何尺寸之间的基本关系,为参数化绘图接口模块程序编制提供依据;(3)根据优化计算结果,对直齿圆柱齿轮进行再设计,进一步提高直齿圆柱齿轮的结构合理性、寻求几何尺寸的最佳组合,协调各个零件之间的尺寸关系。

(4)为提高设计和绘图效率,实现人机对话,开发出直齿圆柱齿轮优化设计与参数化自动绘图软件包提出具体的实施方案。

1　齿轮传动的分析计算齿轮传动的强度时,应按接触线单位长度上的最大载荷,即计算载荷P C α(单位为N/mm )进行计算。

即P C α=K P =KF N /L 。

直齿圆柱齿轮设计步骤知识讲解

直齿圆柱齿轮设计1.齿轮传动设计参数的选择齿轮传动设计参数的选择：1）压力角α的选择2）小齿轮齿数Z1的选择3）齿宽系数φd的选择齿轮传动的许用应力精度选择压力角α的选择由《机械原理》可知，增大压力角α，齿轮的齿厚及节点处的齿廓曲率半径亦皆随之增加，有利于提高齿轮传动的弯曲强度及接触强度。

我国对一般用途的齿轮传动规定的压力角为α=20o。

为增强航空有齿轮传动的弯曲强度及接触强度，我国航空齿轮传动标准还规定了α=25o的标准压力角。

但增大压力角并不一定都对传动有利。

对重合度接近2的高速齿轮传动，推荐采用齿顶高系数为1～1.2，压力角为16 o～18 o的齿轮，这样做可增加齿轮的柔性，降低噪声和动载荷。

小齿轮齿数Z1的选择若保持齿轮传动的中心距α不变，增加齿数，除能增大重合度、改善传动的平稳性外，还可减小模数，降低齿高，因而减少金属切削量，节省制造费用。

另外，降低齿高还能减小滑动速度，减少磨损及减小胶合的可能性。

但模数小了，齿厚随之减薄，则要降低齿轮的弯曲强度。

不过在一定的齿数范围内，尤其是当承载能力主要取决于齿面接触强度时，以齿数多一些为好。

闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多一些为好，小一些为好，小齿轮的齿数可取为z1=20~40。

开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿数，一般可取z1=17~20。

为使齿轮免于根切，对于α=20o的标准支持圆柱齿轮，应取z1≥17。

Z2=u·z1。

齿宽系数φd的选择由齿轮的强度公式可知，轮齿越宽，承载能力也愈高，因而轮齿不宜过窄；但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布更趋不均匀，故齿宽系数应取得适合。

圆柱齿轮齿宽系数的荐用值列于下表。

对于标准圆柱齿轮减速器，齿宽系数取为所以对于外捏合齿轮传动φa的值规定为0.2，0.25，0.30，0.40，0.50，0.60，0.80，1.0，1.2。