UGNX内齿圆柱齿轮参数化建模

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基于UG的渐开线圆柱齿轮参数化设计

基于UG的渐开线圆柱齿轮参数化设计L概述：-UG简介-渐开线圆柱齿轮参数化设计要求2.UG的参数化设计方法-设计流程-步骤描述3.制作齿轮模型-使用UG构建模型-模型质量检验4.参数化设计分析-结构优化-加工工艺5.实例分析-模型仿真与装配-动力学分析6.结论・总结・改进建议概述：UG是通用的开放式CAD/CAM软件系统，既可以让设计师设计和制作3D数字模型，也可以驱动机械设备在CNC 机床上实现物料加工。

UG的参数化设计方法可以使用数学模型快速参数化计算出齿轮的参数，相关参数如果在设计模型中有变化，将会对CAD/CAM模型和实际装配产品产生影响。

本文将重点讨论基于UG的渐开线圆柱齿轮参数化设计。

第一部分将介绍UG简介以及渐开线圆柱齿轮参数化设计要求，第二部分将介绍UG的参数化设计方法和流程，第三部分介绍利用UG如何制作渐开线圆柱齿轮模型，第四部分将重点讨论渐开线圆柱齿轮参数化设计分析过程，第五部分将介绍一个实例分析，最后总结并提出本研究的改进建议。

UG参数化设计是一种可控的、高效的、动态的设计方法。

参数化设计的初衷是以数学模型来描述零件的参数，该模型可以以某种方式表达零件的结构和材料特性，这样可以使参数受限的零件轻松实现定制化的设计和生产。

在UG的参数化设计流程中，先定义完成零件的基本参数，然后根据所需要实现的功能，使用UG特有的参数化技术来制定零件的参数，最后实现零件的制作。

在UG的参数化设计中，渐开线圆柱齿轮是一种典型的参数化零件，因为它有多个参数，如压力角、齿顶弦宽度、齿厚、齿深、模数等等，而且这些参数互相影响，设计者需要根据这些参数的关系来理解并控制他们的变化，从而实现合理的设计。

本文将介绍如何使用UG技术快速设计渐开线圆柱齿轮，同时还将阐明模型参数的变化如何影响模型的质量和装配的结果。

UG的参数化设计方法主要包括设计流程和步骤描述。

设计流程由以下几个部分组成：1）了解用户要求：首先，需要仔细研究用户对齿轮精度、工作环境等的要求，得出最适合的参数设置方案。

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。

UG NX 8.5齿轮制作

标准齿轮建模西南交通大学机械工程学院测控技术与仪器薛东明20101807 一、打开UG软件,新建:选择模型UG8.5中,点击菜单栏中的”GC工具箱”/”齿轮建模”/”圆柱齿轮建模”/创建齿轮/直齿轮、外啮合齿轮、滚齿下面设置齿轮参数：名称随便，模数3，牙数80，齿宽60，压力角20矢量对话框中选择“zc”轴点对话框中，自动判断点，点确定得到齿轮下面进行加工修整：二、创建孔在菜单栏中，插入/设计特征/孔在类型中选择常规孔，在成型中选择简单，在直径、深度中分别填30，贯通体位置中，选择绘制截图来打开创建草图对话框，草图平面中，选择平的面或平面，点击，选择坐标z轴指向的面，完成草图回到空对话框中，确定完成空孔继续创建孔，（有数据要求时，根据具体尺寸）菜单中，插入/关联复制/阵列特征，指定矢量为zc轴，指定点为坐标原点，间距为数量和截距，数量6，节距角60，选择特征为最后打出的孔，点确定完成阵列孔特征三、创建轴孔：先绘制草图，插入/任务环境中的草图，完成如图草图（具体两个圆的大小要根据数据）菜单栏中，插入/设计特征/拉伸，指定矢量下拉列表中选择–zc，极限中，开始距离为0，结束距离为22.5，选择体，求差，选择曲线为刚画出的两个圆，我们要切除两圆之间的部分。

确定，完成拉伸确定，完成拉伸。

四、边倒圆插入/细节特征/边倒圆输入边倒圆半径为3，确定完成。

五、创建倒角：插入，细节特征，到斜角。

横截面为对称，距离2.5确定，完成。

六、镜像特征：首先创建一个基准面。

基准面垂直娿zc轴，离yc-xc平面距离为齿宽的一半，即30.图中蓝色即为刚创建出的品面，线面，要把已经加工好的那一面的所有特征，已刚创建好的基准面为镜像面，镜像到另一侧。

选择特征为刚创建的边倒圆，倒斜角，指定平面为刚创建的基准面，点击确定。

完成。

七、创建腔体：在yc-xc面创建水平面，xc-zc创建基准面插入/设计特征/腔体单击矩形，选择刚刚创建的基准面为前提放置面，单击反向默认侧，打开水平参考对话框，选择刚创建的水平面为水平参考，打开腔体参数对话框。

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

基于UG知识融合的圆柱齿轮参数化建模

2.2 齿轮附加结构的构建孔板式齿轮的附加结构包含工艺孔、工艺槽，规则代码涉及到圆柱的创建和与齿轮的求差操作，工艺槽相应草图的创建和旋转操作，其模型如图 8 所示。
图 8 孔板式齿轮
轮辐式齿轮的附加结构为扇形孔，规则代码涉及到相
Internal Combustion Engine & Parts
·7·
应草图的创建和拉伸操作，其模型如图 9 所示。
1.3 齿轮实体的构建对齿顶圆进行拉伸操作，拉伸高度为齿宽的字母代号。圆柱齿轮包括直齿轮和斜齿轮，而斜齿的走向是沿着圆柱螺旋线的，圆柱螺旋线如图 4 所示，其定义为：一个动点沿圆柱面的母线作匀速直线运动，同时该母线又绕圆柱面的轴线作匀速转动，点的这种复合运动的轨迹称为圆柱螺旋线，螺旋线上每一点的切线与圆柱面的轴线的夹角都相等，这一角度称为圆柱螺旋线的螺旋角[2]。根据该定义，可以通过相交曲线操作创建一段螺旋线，过与齿轮法向轴垂直的坐标轴创建一平面，则该平面与法向轴的夹角为螺旋角，该平面与齿顶圆拉的交点及齿轮法向轴的平面为参
考，将其转动琢’1 角度产生镜像面，以此面为参考镜像出另要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要
作者简介院褚若星（1994-），男，山东济宁人，在读研究生，沈阳理工大学，研究方向为车辆现代设计与制造技术。
图 1 参数表达式
一条渐开线[1]。为方便齿槽轮廓曲线的构建及后续的扫掠操作，需画出一个辅助圆，该圆比齿顶圆要大。分别对齿根圆、辅助圆和两条渐开线进行修剪操作，对修剪后的各线条进行连接曲线操作使其成为一个整体，如图 3 所示。
Internal Combustion Engine & Parts

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

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。

利用UG建立全参数化渐开线直齿圆柱齿轮

ｉａｓｅｄｐｅｉｌｅｎｏｅｇｙｐｒｃｄａｏｒｔｌｏｎｅｓｓｃａｉｄｋｗｌｄｅｂｏｅｕｒｌｚｐｒｇｍｎｍｉｇｍｅｈｄｔｒｗｔｎｆｓｐｐ，ｗｉｈｔｅｌｕｌｕｒｃｎｔｏｏｄａｉＩｎａｏ‘ ｉｔｈｃｈｐｏｌｃｒ、
第３卷第３３期２１年９００月
一＝一 ’ ＝：＝：＝＝＝：：：＝
长春弹工人学！（学报自然科学版）
ＪｕａｆＣａｇｏｒｌｈｎｄｍｎＵｎｖｒｉｆ０ｅｃｎｏｎｌｇＮａｕａＳｉｎｅＥｄｔｎｎｏｉｅｓｔｏｉｎｅａｄＴ￣ｈｏｏｙ（ｔｒｌｃｅｃｉｏ）ｙＳｉ
直径ｄ、齿根圆直径ｄ、基圆直径ｄ、齿顶高系数ｆｂｈ、顼隙系数ｃａ、厚ｂ，利计算参数以约一
随着计算机技术的高速发展以及数控机床的逐步普及，无纸化生产已经成为可能。这就迫使设计者更新以往的一些习惯，通过改变设计图纸而牛产
不同型号的齿轮。利用Ｕ．Ｇ５０强大的表达式的功
卜参数：
１齿轮的计算参数．１
齿轮的计算参数包括：齿顶圆直径ｄ、分度圆ａ
关键词：渐开线：网柱 ☆ 轮：表达式；参数化；Ｕ５Ｇ０Ｉ｛川冬分类号：Ｔ１２Ｐ３文献标识码：Ａ文章编：１７ — ８０（００３．０６０６２９７２１）００２ — ３
ＰａａｅｅｉｅｏｅｉｆｎｌｔｔａｇｔＧｅｒｂＧｒｍｔｒｚｄＭｄｌｎｇｏｖｏｕｅＳｒｉｈａｙＵＩ

UG环境下渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计

UG环境下渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计渐开线直齿圆柱齿轮是一种常见的机械齿轮，其具有良好的传动性能和高精度的传动效果。

在UG环境下进行渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计，可以实现快速、准确地设计出不同规格、不同齿数的齿轮，提高生产效率和产品质量。

参数化设计是建立在三维CAD建模软件的功能基础上，利用参数化技术实现设计方案自动生成的一种高效的设计方法。

在UG环境下进行渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计，需要预先定义一些必要的参数，如齿轮齿数、模数、压力角、齿轮宽度等，然后通过调整这些参数来达到满足不同需求的目的。

首先，定义齿轮的基本参数。

对于渐开线直齿圆柱齿轮而言，其基本参数包括齿轮齿数、模数、压力角和齿轮宽度。

其中，齿数和模数决定了齿轮的尺寸，压力角和齿轮宽度则决定了齿轮的传动性能和适用范围。

在UG环境下，可以利用参数化设计的功能来定义这些基本参数，从而实现可视化、快速地修改和调整。

其次，进行渐开线直齿圆柱齿轮的齿形设计。

齿形是齿轮的核心部分，其几何形状和分布规律直接影响着齿轮的机械性能和传动效果。

在UG环境下，可以通过选择合适的工具、应用丰富的建模功能，将预设的齿数、模数、压力角等参数转换成精确的齿形。

通过调整这些参数，可以实现不同规格齿轮的齿形设计，满足不同的传动需求。

最后，进行齿轮的装配和仿真。

在UG环境下，可以使用装配和仿真模块，将多个齿轮组装成一个完整的传动系统，并通过仿真技术，预测和分析传动系统的运动特性、受力情况、传动效率等重要参数。

通过这些数据的分析，可以进一步优化齿轮的设计，提高齿轮的传动性能和适用范围。

综上所述，UG环境下的渐开线直齿圆柱齿轮参数化设计，是一种现代高效的设计方法，可以实现快速、准确地生成高性能的齿轮设计方案。

利用数码技术和先进的软件系统，可以实现设计过程的自动化和智能化，为生产制造业的发展带来新的活力和机遇。

以下是一些与渐开线直齿圆柱齿轮相关的数据和分析：1. 齿轮齿数：齿数越多，齿轮越大，传动力矩越大，但齿数增加会降低齿轮的传动效率。

基于UG的齿轮参数化建模

第1章前言1.1 齿轮设计的概述齿轮是机械传动系统中的重要传动零件，它的性能质量直接影响整体机械的运行性能质量。

齿轮传动作为重要的机械传动形式，具有瞬时传动比恒定、传动效率高、传递功率范围广、寿命长等优点，但是在齿轮啮合传动过程中，对齿轮的齿廓设计、制造精度有很高的要求，否则将会引起传动过程中的振动、噪声，使得传动不稳定，降低传动质量。

齿轮的通用设计方法是对其传递的转矩进行分析计算，然后按齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度进行设计和校核，而对啮合齿所受的应力分布状态则使用ADAMS、ANSYS等有限元分析软件进行受力分析，而这些都需要精确的齿轮三维数字模型。

齿轮设计可分为齿轮传动设计和齿轮结构设计两部分。

齿轮传动设计一般应首先选择材料和热处理方法,然后按齿面接触强度计算中心距,再根据中心距确定模数、齿数、齿宽等参数。

设计过程中需要从有关的工程手册或设计规范中查找各种系数或数据,并套用经验公式。

为了在UG进程中高效、快速处理,可以将数表、线图程序化, 建立起图形几何尺寸与尺寸数据的关联，具备由于几何尺寸变化而使图形变换的尺寸驱动功能，编程实现齿轮参数的自动计算和数据输出。

齿轮结构设计通常先按齿轮的直径大小,选定合适的结构形式,还要确定齿轮与轴的联接形式,最后根据具体参数进行结构设计。

目前齿轮的结构设计往往利用三维造型软件进行实体设计。

因此，齿轮的三维建模是齿轮结构设计及计算机辅助设计中的一个主要问题，如何提高设计效率和保证设计精度，一直是当前三维实体设计和虚拟样机设计中的难点所在。

而参数化设计这一技术恰恰迎合了这种需求，避免了重复劳动和资源的浪费。

在产品设计阶段应用参数化技术，能够提高产品的设计效率，缩短产品的开发周期，使设计人员从繁重的计算与绘图中解放出来，将主要精力放到创造性的设计工作中去。

1.2 UG软件及齿轮模块开发的简介一 UG软件的概述Unigraphics NX （简称UG）软件是目前应用最为广泛的大型 CAD/ CAE/CAM 集成化软件之一 ,其内容涵盖设计、分析、加工、管理等各个领域 ,它除了为用户提供零件建模、装配、有限元分析、数控加工编程等通用模块 ,还提供了各种专用、模块 ,如工业设计、模具设计加工、钣金设计加工、管路设计等。

基于UG的齿轮参数化建模

基于UG的齿轮参数化建模齿轮作为一种常见的机械元件，被广泛应用于各种机械设备中。

基于UG的齿轮参数化建模技术可以提高齿轮设计的效率和准确性。

下面将详细介绍基于UG的齿轮参数化建模技术。

1.定义齿轮的基本参数：包括齿轮的模数、齿轮数量、压力角、齿宽等基本参数。

这些参数是齿轮设计的基础，通过定义这些参数，可以快速地生成不同规格的齿轮。

2.绘制齿轮的轮廓：通过定义齿轮的基本参数，可以使用UG的绘图功能生成齿轮的轮廓线。

绘制齿轮轮廓时，可以选择不同的绘图方式，如直线法、圆弧法等，以满足不同的设计需求。

3.设计齿轮的齿形：基于UG的齿轮参数化建模技术可以根据齿轮的基本参数，自动生成齿轮的齿形。

通过选择不同的齿形生成方式，可以灵活地控制齿轮的齿形参数，如齿数、齿距、齿顶高度等。

4.添加齿轮的特征：基于UG的齿轮参数化建模技术还可以添加齿轮的特征，如孔、沟槽、锥面等。

通过定义这些特征的参数，可以实现齿轮与其他零部件的连接和传动。

5.进行齿轮的装配和分析：基于UG的齿轮参数化建模技术可以将多个齿轮进行装配，并进行齿轮传动的分析。

通过分析齿轮传动的参数，可以评估齿轮传动的性能和可靠性，并对齿轮进行优化设计。

1.提高齿轮设计的效率：基于UG的齿轮参数化建模技术可以快速地生成齿轮的模型，减少了设计过程中的重复劳动。

设计人员只需根据实际需求调整齿轮的参数，即可自动生成符合要求的齿轮模型。

2.提高齿轮设计的准确性：基于UG的齿轮参数化建模技术可以根据数学模型自动生成齿轮的齿形和轮廓，避免了手工设计的错误和不准确性。

同时，可以根据实际需求对齿轮模型进行修正和优化。

3.实现齿轮设计的可重用性：基于UG的齿轮参数化建模技术可以将齿轮模型保存为标准件，实现齿轮设计的可重用性。

设计人员只需调用已有的齿轮模型，即可快速完成新的设计任务。

4.支持齿轮传动的分析和优化：基于UG的齿轮参数化建模技术可以进行齿轮传动的分析和优化。

通过分析齿轮传动的参数，可以评估齿轮传动的性能和可靠性，并对齿轮的参数进行优化。

基于UG的标准圆柱齿轮及变位齿轮的参数化建模

泰山学院本科毕业论文基于UG的标准圆柱齿轮及变位齿轮的参数化建模所在学院机械工程学院专业名称机械设计制造及其自动化申请学士学位所属学科工学年级二零一二级（3+2）学生姓学号指导教师姓名、职称完成日期 2014年5月30日摘要摘要圆柱齿轮是机械设计制造行业之中被广泛使用的零部件之一，圆柱齿轮的轮齿精确三维造型常看做是齿轮的机械动态仿真、NC加工、有限元分析的基础。

然而在UG6.0软件上缺少专门化的模块，因此本论文详细论述的是在UG6.0的平台上建立直齿圆柱齿轮及变位齿轮三维模型的新方法。

由于直齿轮斜、齿轮的轮廓线并不是标准曲线，想实现齿轮造型的精确建模有一定的难度。

齿轮常用的成型方法是扫掠成型法，但此方法实现的建模不准确。

为了改变这种缺点，本论文提出了通过建立渐开线、齿根过渡曲线对称方程，精确计算出了分界齿数与曲线起始、终止角度，以自由形式特征下的扫掠为工具的解决方案。

该方法符合标准斜齿圆柱齿轮齿廓线的定义,可以实现齿轮的精确建模。

通过实例建模，此方法同样适用于变位齿轮的参数化建模，提高了变位齿轮工程设计的效率。

关键词：齿轮及变位齿轮，渐开线，过渡曲线，对称方程，参数化建模IABSTRACTABSTRACTCylindrical gear is one of the parts in the mechanical design andmanufacturing industries are widely used, the cylindrical gear is often regarded as precise 3D modeling based gear mechanical dynamic simulation, NC machining, finite element analysis. But in the UG6.0 software and there is nospecialized module, this paper details the spur gear is established on the platform of UG6.0 and the new method of variable gear 3D model.Because of the straight helical gear, gear profile is not the standard curve, in order to realize the accurate modeling of gear modeling does exist some difficulties. The gear shaping methods often used is swept molding method,but this method modeling accuracy is not high. In order to change these shortcomings, this paper proposed the establishment of involute, dedendum transition curve equation by applying the symmetry, calculated the division between the tooth number and start, end angle, with the free form feature ofsweep as solution tool. The definition of this method conforms to the standardspur gear tooth profile, achieve accurate modeling of gear.Keywords: gear and gear; involute; transition curve equation;symmetry;parameterizationII目录1引言 (1)1.1参数化定义、优势 (2)1.2UG参数化功能 (2)1.3齿轮、变位齿轮简介 (3)1.4课题研究内容 (4)2 渐开线齿轮参数化对称方程 (5)2.1齿廓曲线构成的判断 (5)2.2圆柱齿轮的齿廓曲线方程 (5)2.2.1渐开线齿轮公式推理 (6)2.2.2 标准直齿圆柱齿轮渐开线方程 (6)2.2.3 标准斜齿轮渐开线方程 (7)2.2.4 齿根过渡曲线方程 (8)3 标准渐开线直齿圆柱齿轮参数化设计 (11)3.1直齿轮基本参数设置 (11)3.2 直齿轮计算参数设置 (12)3.3 直齿轮参数化建模 (12)3.3.1 db<df直齿轮参数化建模 (12)3.3.2 db＞df直齿轮参数化建模 (15)4渐开线变位直齿圆柱齿轮的参数化设计 (18)4.1变位齿轮的几何参数 (18)III4.2 变位齿轮基本参数的设置 (19)4.3变位齿轮计算参数设置 (19)4.4 db<df直齿变位轮参数化建模 (21)4.5 db>df直齿变位轮参数化建模 (24)5 渐开线斜齿圆柱齿轮参数化设 (29)5.2 斜齿轮计算参数设置 (30)5.3 斜齿轮参数化建模 (31)5.3.1 db<df斜齿轮参数化建模 (31)5.3.2db>df斜齿轮参数化建摸 (36)6变位斜齿轮的实体建模 (43)6.1概述 (43)6.2变位斜齿轮基本参数设置 (44)6.3变位斜齿轮计算参数设置 (45)6.4变位斜齿轮的参数化设计 (45)6.5 db<df斜齿轮参数化建模 (46)6.6 db>df斜齿轮参数化建模 (51)7 齿轮参数化实现 (59)7.1参数化设计步骤及其方法 (59)7.1.1利用表达式进行参数化 (60)7.1.2利用表达式的电子表格功能实现参数化 (60)7.1.3利用部件族电子表格功能实现参数化 (61)IV8 总结与展望 (63)参考文献 (64)致谢 (64)V1引言参数化设计模型是以约束来表达产品模型的形状特征，以一组参数来控制设计结果，从而能通过变换一组参数值方便地创建一系列形状相似的零件。

第七部分：UG画齿轮-01圆柱直齿轮

第七部分：齿轮-渐开线圆柱直齿轮圆柱直齿轮的建模（模数m=4,齿数z=18,齿宽b=45,压力角α=20°）A．使用NX创建模型。

自NX 7.5始，NX附带了GC工具包：从而使复杂的齿轮建模变得轻而易举，但是这样以来对齿轮的具体理解就忽略了。

所以，这里采用两种方法建模。

a.使用GC工具包的齿轮建模工具。

1)点第一个图标Cylinder Gear（圆柱齿轮）2)输入齿轮的基本参数3）完成基本的见面后，对齿轮简单修改即可。

结果如图：4）使用NX制图模块，可以自动生成齿轮的参数表。

b.另一种方法，即最基本的参数方法。

这种做法可以很清楚的表现齿轮的各个参数。

1)将齿轮的参数输入到NX的表达式中2）在草图中作4个圆并用直径da,d,db,df分别约束。

3）用规律曲线画渐开线。

结果如下：这里使用的是NX8.0版本，较之前的“规律曲线”对话框更为简捷，点一次即可画出来。

4）创建另一条渐开线。

①先在草图中将渐开线投影，然后将渐开线与分度圆的交点与圆心点连接作一条直线。

②使用“移动对象”命令将刚连接的直线逆时针旋转（90/z）°作为镜像直线。

③使用“变换”命令将旋转后的直线作为镜像直线，镜像渐开线。

④结果如下：注意过滤器的选择镜像后的渐开线齿顶圆分度圆基圆齿根圆旋转后的直线(镜像中心线)5）将草图进行修改，其结果如下：齿顶圆渐开线齿廓与渐开线相切的直线（从渐开线一端点作一直线并穿过齿根圆，先将渐开线固定再约束直线使其与渐开线相切）直线与齿根圆的圆角半径，一般齿顶高系数hax≥1时，此半径r=0.38*m,即r=0.38*4=1.52齿根圆6）将齿顶圆拉伸b的深度，然后将上步作出的轮廓拉伸贯通，最后进行细节修改即可。

B.使用Pro/e创建齿轮。

思路和NX是一样的，只是软件的操作有点不同。

1）作出齿顶圆da=80的草图并拉伸b成圆柱体。

2）使用“基准曲线”-“从方程”工具作出渐开线，再在草图中作出轮廓。

UG_NX8的直齿圆柱齿轮建模方法

UG NX8的直齿圆柱齿轮建模1 齿轮建模实例例如建立齿轮的齿数z为55，模数m为2，宽度为30，压力角为20度。

1.1使用41层作为工作图层，点击tools→expression，出现表达式输入对话框，输入下面的参数表达式。

z=55 齿轮齿数m=2 模数α=20 压力角b=30 齿宽r=m*z/2 =55（此例的计算结构，不用输入表达式）齿轮分度圆半径ra=r+m =57 齿轮齿顶圆半径rb=r*cos(α) =51.68 齿轮基圆半径cos(20°) = 0.93969262078591rf=r-1.25*m =52.5 齿轮齿根圆半径t=0 UG系统参数c=90*t c为临时变量s=pi()*rb*t/2 s为临时变量渐开线直角坐标方程为xt=rb*cos(c)+s*sin(c)yt=rb*sin(c)-s*cos(c)zt=03.2点击规律曲线(law curve)，使用方程式(by equation)建立曲线，以下操作缺省即可，渐开线建立的参考点位于原点。

屏幕出现90度范围内的一段渐开线，如图2所示。

YCZCXC图2 90度内的渐开线3.3点击lines and arcs→circle center radius绘制齿顶圆、齿根圆、分度圆、基圆。

如图3所示，由图知齿根圆大于基圆，在齿根圆与齿顶圆之间为渐开线。

图3 齿轮4个圆部分曲线3.4使用1层作为工作图层点击拉伸(extrude)，以齿顶圆为拉伸曲线，拉伸高度为尺宽b，形成齿胚。

3.5修剪图3曲线，只留下齿根圆与齿顶圆之间的渐开线，点击edit→curve→trim修建曲线，隐藏基圆。

点击lines and arcs→line point-point，连接坐标原点与渐开线和分度圆的交点建立一直线，使用edit→transform→rotate about a point，以坐标原点为参考点，旋转该直线-90/z度。

使用edit →transform→mirror through a line镜像渐开线，如图4所示。

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。

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。

UG/Open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 UG/Open API编程语言，结合使用UG/Open Menu Script和UG/Open 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, UG/Open, 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 UG/OPEN GRIP (6)2.2.2 UG/OPEN API (7)2.2.3 U G/OP EN Me nu Sc ri pt (7)2.2.4 UG/OPEN 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 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。

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用全参数画圆柱直齿轮地ug画法

图16图17
（7）创建齿轮基体
在XY平面上（与齿论4个圆在同一平面上）绘制一个圆，直径等于df，并拉伸，拉伸长度为B，结果如图18所示，修改齿数、模数、齿宽等参数，看生成的齿轮是否在跟着参数的变化而变化，以此验证我们创建的参数化齿轮是否正确。
图18
四、参数化斜齿圆柱齿轮的建模步骤
1、斜齿轮简要介绍
直齿轮轮齿是端面渐开线轮廓沿着齿轮轴线拉伸形成，而斜齿圆柱齿轮轮齿是端面渐开线沿着基圆柱上的一条螺旋线扫描形成的，故直齿圆柱齿轮与斜齿圆柱齿轮的渐开线完全相同，不同之处就是轮齿形成的时候，一个是拉伸，一个是沿螺旋线扫描。
（4）修剪渐开线，形成一个完整齿形
利用曲线的修剪命令，在两条对称渐开线和齿顶圆、齿根圆之间创建如图14所示的齿形轮廓，并隐藏其它曲线。
图14图15
（5）拉升上一步创建的齿形轮廓线，生成一个轮齿实体
利用拉伸命令，创建图15所示齿形实体，拉伸长度值为参数B。
（6）阵列轮齿实体
利用实例特征中的“引用几何体”，创建出z个轮齿实体，其中角度值设为360/z，如图16所示，阵列结果如图17所示
授课章节
第三章：3.1参数化建模应用与实例介绍
目的要求
了解UG软件参数化建模的概念与应用
重点难点
参数化应用，参数化直齿圆柱齿轮与斜齿圆柱齿轮的建模
图6
二、齿轮渐开线公式的介绍
由图6可知，当一直线在圆周上作纯滚动时，该直线上任意一点的轨迹AK称为该圆的渐开线，该圆称为渐开线的基圆，通过图7可以推导出渐开线的直角坐标方程。
图10图11
（3）生成渐开线
利用前面介绍的方法生成圆的渐开线，如图12所示
图12图13
（3）镜像渐开线
首先过Z轴和分度圆与渐开线的交点创建一个基准平面1，为下面创建的镜像平面建立一个参照，然后利用“成一角度”选项过Z轴和基准平面1创建镜像平面2，且角度值为-90/z，单击确定，然后单击“镜像”按钮“ ”，以基准平面2为镜像平面，镜像出另外一条渐开线，结果如图13所示。

UG_NX_内齿圆柱齿轮参数化建模

第三章内齿圆柱齿轮参数化建模1.1内齿圆柱齿轮简介内齿轮（internal gear） ------ 齿顶曲面位于齿根曲面之内的齿轮。

应用于有特殊要求的传动系统中。

1.2建模分析内齿轮的建模和直齿轮的建模基本上是大同小异，只是齿顶圆和齿根圆位于内侧而已。

其中，齿顶圆和齿根圆的表达式也有所不同，它们分别是：da=d-2*m*（hax+x）（齿顶圆）df=d+2*m*（hax+cx-x）（齿根圆）1.3建模表达式a = 20 （压力角）z= 25 （齿数）m = 4 （模数）hax = 1 （齿顶高系数）cx= 0.25 （顶隙系数）x= 0 （变位系数）d=m*z （分度圆）db=d*cos（a）（基圆）da=d-2*m*（hax+x）（齿顶圆）df=d+2*m*（hax+cx-x）（齿根圆）t =1 （系统变量）s=45*t (展开角)xt=db/2*cos(s)+db/2*sin(s)*rad(s) (X 坐标) yt=db/2*sin(s)-db/2*cos(s)*rad(s) (Y 坐标) zt = 0 (Z 坐标)1.4建模过程(1)新建文件(2)建立表达式打开表达式”工具，输入相应参数和公式，如图其他要求与第二章相同(3)建立渐开线使用规律曲线”工具，选择根据方程”建立渐开线。

(4)建立基本圆使用圆弧/圆”工具，以原点为圆心，分别建立直径为d/2”、da/2 ”、df/2 ”的三个圆，第四个圆为内齿轮的外圈圆，直径大小根据实际需要而定。

如图(5)建立连接线打开直线"工具，建立以原点和渐开线内端点为端点的连接线(6)建立对称面打开基准平面”工具，以自动判断”依次选择Z轴、渐开线与分度圆交点，建立参考平面，然后再以自动判断”选择参考平面与Z轴，输入角度360/4/z ”，建立对称平面(7)镜像曲线使用镜像曲线”工具，选择渐近线和连接线，以对称面为镜像平面进行镜像操作(8)建立齿轮外圈打开拉伸”工具，选择外圈圆和齿根圆为拉伸曲线进行拉伸，得到外圈实体如图(9)拉伸第一个齿使用拉伸”工具，’曲线规则”选择单条曲线”，并选择在相交处停止”，选择如图曲线进行拉伸并求和，获得一个齿(10)阵列将拉伸所得的第一个齿利用实例特征”工具进行阵列，数量输入z”，角度输入360/z ”，阵列效果如图齿轮主体建模自此结束，其他细节特征可根据实际应用的需要加以建立。

基于UGNX6.0直齿圆柱齿轮三维参数化设计

基于UGNX6.0直齿圆柱齿轮三维参数化设计
武海滨
【期刊名称】《制造业自动化》
【年(卷),期】2010(032)004
【摘要】利用UGNX6.0的参数化造型全相关的特点,以直齿圆柱齿轮为研究对象.通过建立合适的坐标系,根据齿廓渐开线的形成原理,求出在此坐标系下的齿廓模型;然后利用NX6.0编辑表达式生成齿廓曲线;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.
【总页数】2页(P193-194)
【作者】武海滨
【作者单位】辽宁石化职业技术学院,机械技术系,锦州,121001
【正文语种】中文
【中图分类】TH132
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1.基于MoldFlow及UGNX6.0显示器面板注射模设计 [J], 吴升富
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3.ProE5.0的直齿圆柱齿轮的三维参数化设计 [J], 王舒菲;董秀萍
4.基于Pro/E
5.0直齿圆柱齿轮三维参数化设计 [J], 武鹏飞
5.Solidworks与AutoCAD相结合实现直齿圆柱齿轮的三维参数化设计 [J], 高成慧;付正飞
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