基于SolidWorks的圆柱齿轮渐开线的参数化设计
Solid Works环境渐开线齿轮精确三维参数化设计
SolidWorks 环境渐开线齿轮精确三维参数化设计路连,高荣(淮阴工学院机械学院,江苏淮安223003)摘要:根据渐开线齿轮形成原理,采用样条曲线拟合的方法精确描绘齿轮轮廓,在S o lid Ｗorks 环境下应用VB 语言实现渐开线齿轮(直、斜齿)的三维参数化设计。
该程序界面简单可行,齿形精确,可为进一步模态分析创造条件。
关键词:渐开线齿轮;样条曲线;精确三维参数化设计中图分类号:TH122.2文献标识码:Ａ文章编号:1001-4462(2010)12-0050-03Accurate 3D Parametric Design of Involute Gear SolidWorksLU Lian,GAO Rong(Department of Mechanical Engineering,Huaiyin Institute of Technology,Huaian Jiangsu 223003,China )Abstract :Ba s e d o n theco ns tructingprincipleof involutege a rs ,the s pline curve fittingm e tho d isa do pted to a ccura te ly po rtra it thepro file o f invo lute g e a rs .VB la ng ua g e isus e d tore a liz ethe3D pa ra m e tric de s ign of involutege a rs(s tra ig ht too th,s kewto o th ).Thepro g ra minte rfacefe ature ss im pleope ra tio n a nd pre cis etoo th s ha pe ,cre a ting co nditio nsfor furthe r m o da la na lys is .Key words :invo lutefe ar;s pline curve;a ccura te3D pa ra m e tric de s ig n渐开线齿轮是常用的机械零件,其齿廓比较复杂。
基于SolidWorks的渐开线齿轮参数化建模与装配
基于SolidWorks的渐开线齿轮参数化建模与装配作者：阴天龙陈林刘伟来源：《科技资讯》 2012年第23期阴天龙陈林刘伟(北方重工集团有限公司传动设备分公司辽宁沈阳 110027)摘要:本文论述了基于SolidWorks,应用VB进行渐开线圆柱齿轮的参数化精确建模及自动装配的二次开发过程。
并将VB开发的设计平台与SolidWorks通过.dll 文件集成起来,提高了设计效率和精度。
关键词:SolidWorks 渐开线圆柱齿轮参数化建模自动装配中图分类号:TH12 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(b)-0033-01SolidWorks作为广泛应用的主流三维CAD软件,凭借其优异的性能、简明的界面和易操作性深受工程设计人员的喜爱。
渐开线齿轮作为常用机械传动机构,其精确的三维模型对后期运动仿真及有限元分析有着重要作用。
但渐开线齿轮设计计算及三维建模过程复杂且具有重复性。
本文利用SolidWorks方便的二次开发环境,应用VB6.0进行渐开线圆柱齿轮参数化建模的二次开发。
1 利用VB进行SolidWorks二次开发的原理及思路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[1]。
在SolidWorks二次开发的过程中,利用其本身提供的宏录制功能记录齿轮三维建模过程并生成宏文件,利用SolidWorks自带的VBA编辑器简化整理宏文件代码,将各函数中相关常数替换为变量,并按逻辑条件关系分为若干过程。
可以大幅简少所需编写的程序量,进而缩短开发时间。
由于宏录制采用VBA环境,只需要少量编译就可以转化为可被VB调用的程序代码,且VB规则简单、操作直观,因此采用VB作为二次开发工具更为方便快捷。
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。
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。
solidworks2012 渐开线方程式驱动齿轮画法
Solidworks 2012 渐开线齿轮
以模数m=2，齿数z=30，齿顶高系数h a*=1，顶隙系数c*=0.25,压力角α=20。
（1）画分度圆D
（2）画基圆Db
双击画的第二个圆的尺寸
输入等号
点这里
输入乘号后再在方框内左键单击一下
输入压力角20后点确定
（4）齿根圆Df 根据数据直接画不在赘述
（5）齿顶圆Da
（6）绘制渐开线
插入方程式驱动的曲线
式中：R*cos(20°*Pi/180°)=30*cos（pi/9）如图填写
生成曲线如图所示
画直线后，右击选线型
选择点划线作为镜像的对称线
选镜像实体
如图所示，分别选取实体和镜像点。
修剪实体
标注分度圆上面的齿厚s=p/2=πm/2=π
式中m=2；
添加几何关系（约束）将红圈中两点分别重合在渐开线上。
注意：圆弧标注要在两个端点和分度圆弧线上依次单击一下
输入：=pi
若不进行添加几何关系，标注时将出现出现下面错误情况
（7）绘制齿根圆弧
以渐开线为起点绘制任意半径为0.5的圆弧
添加工具---几何关系---添加，令圆弧与基圆相切
剪裁多余部分
绘制另一侧圆弧
删除除了齿根圆外的尺寸和对称线
（8）拉伸
实用标准文案
文档
阵列，选项如图所示
:
完成。
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的渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计
基于solidworks的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传动装置，常用于工业机械中，其精确的传动模式和高效的传动效率使其成为机械传动中不可或缺的部件。
SolidWorks是一款常用的三维建模软件，可以提供强大的功能和工具，用于进行参数化设计和精确建模。
在SolidWorks中，我们可以使用数学公式和几何关系，来实现渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计。
在进行参数化设计之前，我们需要明确齿轮的基本参数，包括齿轮齿数、齿轮模数、齿轮压力角等。
在SolidWorks中，我们可以使用公式驱动这些参数，方便地进行修改和调整。
以下是一些常见的参数和公式：齿数（Z）：齿轮的齿数可以通过修改参数来进行调整，公式为：Z=D/m，其中D为齿轮直径，m为模数。
齿轮模数（m）：齿轮模数是齿轮齿数与齿轮模数的比值，它决定了齿轮的大小和传动比，公式为：m=D/Z，其中D为齿轮直径，Z为齿数。
齿轮压力角（α）：齿轮压力角是指齿轮齿面与法线的夹角，它决定了齿轮的传动效率和噪音水平。
在SolidWorks中，我们可以通过修改参数来调整齿轮压力角。
齿槽高度（h）：齿槽高度是指齿轮齿槽的深度，它决定了齿轮的强度和耐用性。
在SolidWorks中，我们可以使用公式来计算齿槽高度，公式为：h = m * (1 - cos(α))以上只是一些基本的参数和公式，实际应用中还需要根据具体要求进行进一步的参数化设计。
在SolidWorks中，我们可以使用公差、偏差、配合等功能，来实现更精确和稳定的参数化设计。
除了基本的参数化设计外，还可以在SolidWorks中实现齿轮的装配、运动模拟和性能分析等功能。
通过将多个齿轮组装在一起，并添加运动学关系，可以模拟齿轮的运动轨迹和传动效果。
同时，我们还可以通过载荷分析和强度分析，来评估齿轮的耐久性和性能。
总结起来，基于SolidWorks的渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计可以通过数学公式、几何关系和软件功能来实现。
基于SolidWorks的渐开线圆柱齿轮传动快速设计
种 多 、数量 大 的特点 。传 统 的二维 设计 不直观 ，不 便 于加 工制造 ，且 设计 效率低 。随着社 会 经济 和科学 技 术 的高度发 展 ，产 品 的快 速设 计 日益重 要 ，成 为 现代 企业 的当务之 急 。本 文 以快速 设计 为着 眼点 ，利 用现 代 快速设 计理论 ， 采用 Ｓ ｌ Ｗｏｋ ２ ０ ｏｉ ｒ ｓ ０ ５为二 次开发 工 ｄ
０ 引 言
界 面 ，成功完成 了用对话框 进行 人 机对话 的渐 开线 圆
齿轮是 机 械传动 中最 重要 的零件 之 一 ，它具 有品
柱齿 轮传 动 的快 速设 计 系统 的开发 ，整个 设计 系统 的
运作 直 观 、清 晰 、科 学 、准确 。 在渐 开线 圆柱 齿轮三 维模 型 的建 立过 程 中采用 了
二 种方 法 ，即完 全 程序化 参数 建模 方法 。 ２ 渐 开 线 圆柱 齿 轮 的计 算机 辅 助 设计 系统 的组成 及
功 能
Ｗ ｉｄ ｗｓ的 Ｃ Ｄ／ ＡＥ Ｃ ｎｏ Ａ Ｃ ／ ＡＭ／ ＤＭ 桌 面 集 成 系 统 ， Ｐ 它具 有丰 富 的零 件实 体建 模功 能 ， 现 了参数化 Ｃ 实 ＡＤ 软 件 的 设 计 流 程 ，而 且 为 方 便 用 户 进 行 开 发， Ｓ ｌ Ｗｏｋ 通 过 Ｃ ｏｉ ｒ ｓ ｄ ＯＭ 技 术提 供 了强大 的二 次开 发接
维普资讯
第 ４期 （ 第 １ ７ ） 总 ３期
２０ ０ ６年 ８月
机 械 工 程 与 自 动 化
Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＥＲＩ ＮＥ ＮＧ ＆ ＡＵＴ０Ｍ ＡＴ１ ０Ｎ
Ｎｏ ．４
Ａｕ ｇ．
文 章 编 号 ：６ ２６ １ （０ ６ ０— ０ ３０ １７ —４ ３ ２ ０ ）４０ ４ —３
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。
SolidWorks-画渐开线直齿轮的三种画法
SolidWorks 2014画渐开线直齿轮的三种画法摘要：本文详细介绍了SOLIDWORKS 画渐开线直齿轮的三种画法，分别是方程式驱动的参数法、TOOLBOX 标准库取样法以及GEAR TRAX 插件法，个人觉得GEAR TRAX 插件做出来的齿轮最精确，但是因为要下载插件比较繁琐，TOOLBOX 方法比较简单，但模型不够精确，方程式法需要对齿轮相关的参数有一定的了解，非常值得学习。
0 前言本文针对的是初级学习者，所以对于SOILDWORKS 的大神一笑而过就好，勿喷。
这三种方法百度上都有，但不够集中，初学者学起来很费劲，所以我就将三种方法集中起来供大家参考。
本文齿轮参数设模数为m=2，齿数为z=50，压力角ο20=α，齿宽B=20，则根据相关的公式得到：分度圆直径：d=mz=100mm齿顶圆直径：da=（z+2）m=104mm齿根圆直径：df=（z -2.5）m=95mm基圆直径：db=mzcos α=93.969mm分度圆齿厚：s=0.5m π=π齿轮齿根圆角：r=0.38m注：当压力角为20度时，齿轮齿数在41及以下，基圆直径大于齿根圆直径，齿数在42及以上，基圆直径小于齿根圆直径，本例为第二种情况。
1、对于直齿圆柱齿轮，当基圆大于齿根圆时，整个齿形就会分为：工作部分和非工作部分，工作部分为渐开线，非工作部分为过渡曲线，它们可用计算法、查表法、和代圆弧法来确定。
2、当基圆小于齿根圆时，由于过渡曲线部分不参与啮合，因此可以做成任意曲线，只要不妨碍共轭齿条（或齿轮）齿顶的运转即可，通常用直线、圆弧与铣刀齿形的渐开线部分连接。
我们这里统一将齿根圆与基圆的过度设成圆角，大小为0.38m 。
渐开线方程式：ϕϕϕsin cos b b r r x +=ϕϕϕcos sin b b r r y -=这里rb=db/2，是基圆半径，ϕ为渐开线走过的角度，这里取0~π/4就好。
1 方程式法打开SOLIDWORKS ，新建一个文件，打开方程式，方程式在工具选项卡里面在全局变量下输入需要的齿轮参数单击确定，首先将度改为弧度工具>选线>文档属性>单位单击确定，在前视基准面下新建一个草图，在样条曲线选项下选择方程式驱动的曲线，并输入上述渐开线方程式，得到渐开线曲线注：输入公式时，引用参数要打双引号，且在英文输入法下退出草图，在前视基准面下新建草图，画出基圆，齿根圆，分度圆，齿顶圆，并随意标注打开方程式选项卡，在特征下面点击方程式的下属空白框，然后单击草图上的尺寸标注，就会出现“D4@草图2”，在数值/方程式下选择全局变量下的“da”同理，完成齿根圆，基圆，分度圆的方程式创建，这里创建一个方程式后，尺寸标注会看不见，只需要点击一下左边树状的草图，，标注就会显现出来在草图2下将草图1的样条曲线转换为实体引用，隐藏草图1，原因是因为我们不好直接对参数化建模的渐开线作剪裁，所以曲线救国作一条构造线，用于渐开线的镜像，同时将分度圆剪裁掉，留下一小段，并将小段分度圆两头分别与构造线和渐开线重合尺寸标注小段分度圆，标注圆弧的时候先单击上下两点，在=再单击圆弧打开方程式选项卡，在方程式项目下添加方程式，单击刚刚的尺寸标注，输入参数重新打开草图2，镜像渐开线，并剪裁单击3点圆弧按钮，选择创建两段圆弧，并标注，两段圆弧坐相等约束，并分别与基圆、分度圆相切打开方程式选项，选择刚才的标注，在数值/方程式下选择r，即齿根圆角重新打开草图2，剪裁曲线，为了避免剪裁曲线后方程式错误，可以将不需要的曲线设置成构造线拉伸草图，得到一个齿，然后阵列，选择外圆面和特征2 Toolbox库选择法打开SolidWorks，选择任务窗格，然后选择toolbox选择国标GB选择动力传动，齿轮，正齿轮，右键，生成零件设置模数，齿数，压力角并另存为零件，可以看到，生成的齿轮没有齿根圆角，渐开线也不够标准，不适合用于受力分析，但适合用于齿轮表示的地方3 Gear Trax插件法下载gear trax插件，/s/1jIvqPee根据里面的说明说安装，为了避免错误，我上传的是英文包，英语稍微差一点的可以对照中文界面选择直齿轮，将模数设置为2，单位为metric，在pinion的teeth下设置为50，facewidth 设置为20，在右边create in cad中选择pinion only，其他的默认然后单击下面第二个图标，等待，然后自动创建完成可以看到，齿轮建立很标准，同时如果有螺旋角，还可以很方便的建立螺旋齿轮结论本文介绍了SOLIDWORKS的三种齿轮建立方法，借此抛砖引玉，方便初学者，当然还有别的方法，读者可以自行百度，个人觉得第一种方程式法很有挑战性，对于学者以后的参数化建模有很大的借鉴意义，而插件法可以用于有限元或动力学仿真，得到的结果会比较准确。
用VB二次开发的solidworks渐开线直齿圆柱齿轮参数化设计
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题 目：基于solidworks的渐开线直齿圆柱齿轮参数化设计学生姓名：李振军学 号：2002041228专 业：机械设计制造及其自动化班 级：机2002-2班指导教师：李 震 老师目录摘要......................................................................................................错误！未定义书签。
Abstract....................................................................................................错误！未定义书签。
第一章引言. (1)1.1SolidWorks软件简介 (1)1.1.1功能描述 (1)1.2 CAD技术在工程设计中的应用及意义 (3)1.2.1 CAD的作用 (3)1.2.2国内外一些流行的软件比较 (4)1.3我国CAD技术现状及发展趋势 (8)第二章二次开发平台及语言 (10)2.1二次开发的概念 (10)2.1.1 概念 (10)2.2二次开发的发起 (10)2.2.1发起原因 (10)2.3 SolidWorks二次开发介绍 (10)2.3.1 怎样开发SolidWorks (10)2.3.2 选择开发语言 (11)2.3.3 开发的基本思路 (11)第三章渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计 (11)3.1 渐开线的形成及数学建模 (11)3.1.1 形成原理及建模 (12)3.2 二次开发调用函数 (13)3.2.1 调用函数的关系 (13)3.2.2 定义接口函数 (13)3.3 参数化数学模型 (14)3.3.1驱动参数 (14)3.3.2 建模程序 (14)第四章结论 (51)参考文献 (51)附录2.3.3开发的基本思路1.录制一个简单实体的创建过程，提取 “宏”语句。
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二次开发的渐开线齿轮参数建模系统
基于SolidWorks二次开发的渐开线齿轮参数建模系统渐开线齿轮是一种最常见的齿轮传动，具有其他机械传动不可代替的优点，广泛的应用于各种机械结构中。
传统的渐开线齿轮设计需要工作人员进行大量的计算与查阅资料，往往需要耗费较长的时间，工作效率低也不能直接将设计结果体现在模型上，而且手工计算及其容易出错。
因此本课题结合SolidWorks二次开发技术，将渐开线齿轮的参数化设计与三维建模统一起来，设计出一套参数建模系统，这样不但可以大大的减少机械工程师在齿轮设计过程中的工作量，也能极大的提高机械产品的生产效率。
程序设计的主要思路是，首先使用MATLAB 拟合齿轮参数设计中的图表，然后编写强度校核程序界面与后台算法，最后要链接到SolidWorks使能够根据参数设计结果自动进行三维模型的绘制。
以实际工况条件为例，使用程序进行了渐开线齿轮设计，从而证明程序方法的实用性和可行性。
标签：渐开线齿轮；参数化设计；MATLAB曲线拟合；SolidWorks二次开发Abstract：Involute gear is one of the most common gear drives，which has the irreplaceable advantages of other mechanical transmission，and is widely used in various mechanical structures. The traditional involute gear design needs a lot of calculation and reference，which often takes a long time，and the low efficiency can not directly reflect the design results on the model，and manual calculation and error prone. Therefore，adopting the technology of SolidWorks secondary development，this paper unifies the parametric design and 3D modeling of involute gear，and designs a set of parameter modeling system. This can not only greatly reduce the workload of mechanical engineers in the process of gear design，but also greatly improve the production efficiency of mechanical products. The main idea of the program design is to first use MATLAB to fit the graph of gear parameter design，then write the strength check program interface and background algorithm，and finally link to SolidWorks to make 3D model drawing automatically according to the parameter design results. With the actual working condition as an example，the involute gear is designed with the program，which proves the practicability and feasibility of the program method.Keywords：involute gear；parametric design；MATLAB curve fitting；SolidWorks secondary development引言渐开线齿轮传动是机械传动中的主要形式之一，具有其他机械传动不可代替的优点，如：速比范围大、功率范围广、结构紧凑等。
基于solid works的渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计
基于solid works的渐开线直齿圆柱齿轮的
参数化设计
渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计，是基于SolidWorks软件进行的设计。
设计过程如下：
1、建立零件文件：打开SolidWorks软件，新建一个零件文件，选择“毫米”作为单位，然后绘制一个圆柱体作为齿轮的轴，设置轴的直径为20毫米，长度为30毫米。
2、绘制齿轮：选择圆柱体表面，然后使用“齿轮”命令绘制齿轮，根据实际需求调整齿轮直径、齿轮宽度、齿数等参数。
3、减去齿顶：使用“切割”命令，将齿顶切割掉，以便后续加工。
4、添加齿根：使用“旋转体”命令，将一个齿根的剖面旋转30度，然后复制并沿圆周方向等间距地排列，形成整个齿根。
5、添加齿廓：使用“曲线”命令，根据渐开线的公式绘制齿廓，然后将其旋转一定角度，以形成整个齿轮的齿廓。
6、检查齿轮参数：在完成齿轮的设计后，打开“设计表”面板，修改各个参数，进行齿轮参数的调整和优化，以满足实际需求。
7、导出零件文件：完成齿轮的设计后，将其导出为STEP或IGES 文件，以进行后续的生产和加工。
总之，基于SolidWorks软件的渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计，需要细致认真地进行各个步骤，以保证齿轮的性能和质量符合实际需求。
SolidWorks渐开线齿轮的绘制方法
SolidWorks渐开线齿轮的绘制方法渐开线齿轮是一种特殊的齿轮，齿面的曲线是一条渐开线。
渐开线的特点是，在一个固定点上，切点和固定点之间的连线总是固定的且不口袋，并且在固定点处切点进入到内部，不与黄金轨迹圆有重叠。
首先，我们需要在SolidWorks中创建一个新的零件文件。
单击“文件”选项卡，选择“新建”命令，并选择“零件”。
接下来，我们需要创建外部轮廓。
单击“草图”选项卡，选择“草图”命令，并选择一个适当的平面来进行草图。
在草图中，应该首先绘制基准圆。
假设我们需要绘制一个齿轮，具有半径为R的基准圆。
使用“圆”工具在草图中绘制一个基准圆。
接下来，我们需要绘制渐开线曲线。
使用“曲线”工具在草图中绘制渐开线。
渐开线可以通过直接输入参数方程或使用渐开线生成工具进行绘制。
之后，我们需要绘制齿轮的齿槽。
使用“多边形”工具在草图中绘制一个六边形，作为齿槽的边界。
然后，使用“拉伸”命令将六边形拉伸到基准圆上，形成一个齿槽。
再次使用“拉伸”命令，将渐开线曲线和齿槽拉伸到适当的高度，形成齿轮的外形。
最后，使用“镜像”命令在水平方向上复制齿槽，以形成完整的齿轮。
上述方法是绘制渐开线齿轮的一种常见方法，但在实际使用中，可以根据具体的需求和设计要求，选择合适的方法。
例如，可以使用宏进行批量生成渐开线齿轮，或者使用SolidWorks自带的齿轮生成工具进行绘制。
总结起来，渐开线齿轮的绘制方法包括创建基准圆、绘制渐开线曲线、绘制齿槽、拉伸形成齿轮外形以及使用镜像命令复制齿槽。
根据实际需求和设计要求，可以选择不同的绘制方法。
只要掌握了这些基本步骤，就可以在SolidWorks中绘制出高质量的渐开线齿轮。
SolidWorks渐开线斜齿圆柱齿轮画法
SolidWorks渐开线斜齿圆柱齿轮画法斜齿圆柱齿轮是现代机械传动机构上一种常见的零件。
与直齿圆柱齿轮相比，普通的直齿轮沿齿宽同时进入啮合，因而产生冲击振动噪音，传动不平稳。
斜齿圆柱齿轮传动则优于直齿，且可凑紧中心距用于高速重载。
在SolidWorks的三维建模中，斜齿轮较之直齿齿轮更为复杂。
操作上的重点在于齿轮另一端面基准面上复制齿形轮廓，并旋转给定角度，然后两错开给定角度的齿廓放样成形。
下面以一实例来介绍SolidWorks渐开线斜齿圆柱齿轮的画法。
斜齿圆柱齿轮有关参数：(本文长度单位：mm)法向模数m=6，齿数z=20，压力角α=20°，螺旋角γ=22°，节圆d'=129.56，齿顶圆d=141.56，齿根圆d''=114.56，齿厚p=8.323。
建模步骤：1、画出渐开线齿形轮廓本例采用渐开线齿形的近似画法。
将齿根圆、节圆和齿顶圆画出后。
基于渐开线齿形的成形原理，先用等距功能画出二分之一齿厚的辅助线B，作圆心O至C点的辅助线OC，作与直线OC成直角的辅助线CD，作与直线CD成压力角20的辅助线CE，作与直线CE垂直且与圆心O连接的辅助线OF，直线OF即为形成渐开线的基圆的半径。
以CF距离为半径作一圆，如图1所示。
将在F为圆心的圆进行裁剪，保留齿顶圆与齿根圆之间的圆弧线段MN，MN 即为近似的渐开线齿形，如图2所示。
沿圆中心垂直线镜像弧线MN，生成与之反向的弧线M‘N’，如图3所示。
用“绘制圆角”倒俩齿根圆角R1，裁剪去掉多余线段，生成近似渐开线齿形，如图4所示。
图42、复制齿形轮廓到斜齿轮的另一端面通过重新绘制齿根圆，裁剪多余线段，生成渐开线齿形一个轮廓封闭区域，如图5所示。
图5退出草图，在工具栏上点击“参考几何体”在下拉菜单中选择“基准面”，或点击菜单“插入---参与几何体---基准面”，弹出基准面属性管理器，再点击绘图区左上角的设计树，将设计树打开。
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的渐开线齿轮参数化精确建模
基于SolidWorks的渐开线齿轮参数化精确建模
崔玉芝;王仲勋;蒲洁涛;杜宗霖;娄红杰
【期刊名称】《机械工程与自动化》
【年(卷),期】2022()3
【摘要】齿轮传动是现代机电设备中应用最广泛的机械传动方式,但是不同机械装备所需的齿轮规格存在差别,导致齿轮设计过程工作量大、重复操作多、设计效率低。
基于SolidWorks软件和齿轮参数公式、渐开线公式,结合软件方程式功能,实现了渐开线齿轮参数化精确建模,提高了齿轮建模效率。
【总页数】3页(P75-77)
【作者】崔玉芝;王仲勋;蒲洁涛;杜宗霖;娄红杰
【作者单位】烟台职业学院机械工程系;山东景芝建设股份有限公司;山东乐普韦尔自动化技术有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH122
【相关文献】
1.基于Solidworks与Excel的渐开线齿轮精确建模研究
2.基于SolidWorks的渐开线圆柱直齿轮的参数化实体建模
3.基于Solidworks和Excel渐开线齿轮三维精确建模研究
4.基于SolidWorks的渐开线齿轮参数化建模与装配
5.基于SolidWorks API的渐开线齿轮的参数化建模
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基于SolidWorks的圆柱齿轮渐开线的参数化设计
摘要：SolidWorks是一款具有强大的三维建模、工程图绘制、动画制作以及实物渲染等功能的三维机械设计软件。
该文基于SolidWorks，充分利用现有的软件资源，针对不同
情况进行了齿轮渐开线的参数化设计，大大减少了建模所需的时间，优化了设计过程，并提高了零件设计精度。
关键词：SolidWorks 渐开线齿轮参数化设计
中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1674-098X （2016）01（c）-0083-02
在齿轮绘制过程中，传统设计方式往往只能进行一次性设计，且零件的设计精度不高。
参数化设计是用可变参数来表达零件形状和部件的装配关系，设计人员可以通过修改特定的参数来对零件或部件装配关系进行修改，并且零部件的相关特征也会随之自动修正。
这样不仅节约了设计时间，同时也大大提高了工作效率和齿轮精度。
齿轮的齿形具有多种形式，渐开线齿形是其中一种。
目的不同，对渐开线的精确度要求也不尽相同。
当用于出图和用齿轮做机构运动模拟分析时，可以采用简化或近似画法绘制渐开线。
若是在CNC里进行加工或用CAE进行模型分析时，则必须要保证齿轮渐开线齿廓的精确性，否则在实际装配中
就可能会出现干涉现象，最终导致加工出的齿轮零件成为废品。
基于这种情况，绘制精确渐开线齿轮显得尤为重要。
1 渐开线齿轮的特性
（1）渐开线的形成：当一条直线L沿一圆周做纯滚动时，此直线上任意一点K的轨迹称为该圆的渐开线，如图1所示，该圆称为渐开线的基圆，半径用rb表示，直线L称为渐开线发生线。
（2）渐开线的极坐标参数方程式：rk=rb/cosαk；Invαk=tanαk-αk。
2 利用SolidWorks图库直接生成渐开线齿轮
在对渐开线精度要求不高的情况下，可以采用SolidWorks系统自带的Toolbox插件实现齿轮参数化驱动。
以齿数z=30，模数m=2，压力角α=20°的圆柱直齿轮为例进行绘制。
首先在插件中打开Toolbox插件，然后选择“Gb”/“动力传动―齿轮”，系统在这里给出了一些常用的齿轮，比如圆柱直齿轮、圆锥齿轮等，再点击右键“生成零件”，最终生成如图2所示的齿轮。
直接用SolidWorks自带的Toolbox生成渐开线齿轮是最简便的方法之一，只需输入相应参数就可以生成齿轮模型。
但需要注意的是，利用设计库生成的渐开线齿轮无法变位，且精度较低，仅适用于出图和简单的机构运动分析等一般场合。
3 用方程式驱动生成齿轮渐开线
SolidWorks从2010版开始，用户可以在方程式驱动的曲线中输入参数方程，这为精确绘制渐开线提供了一个很好的方式。
3.1 设计思路
如图3所示，以θ（rad）为参数，AP=l=θr，P点的轨迹即为以E点为起点的渐开线。
OB=OC+CB=rcosθ+θrsinθ；
PB=AC-AD=rsinθ-θrcosθ。
得，P（-（rcosθ+θrsinθ），（rsinθ-θrcosθ））。
3.2 设计过程
取上例参数来说明方程式驱动曲线的渐开线画法，首先确定齿轮4个基本尺寸：分度圆直径D=m×z=60，基圆直径Db=D×cos20°，齿根圆直径Df=m×（z-2.5）=55，齿顶圆直径Da=m×（z+2）=64，再插入方程式驱动的曲线，选择“参数性”，输入渐开线的参数方程，最终得到齿轮渐开线，如图4所示。
利用方程驱动绘制渐开线，依靠SolidWorks软件自带的的绘图功能，摆脱了对第三方插件的依赖，有严谨的理论支撑，操作简便灵活，结果精确。
适用于齿轮机构加工、有限元分析、CNC干涉检验等要求精度较高的场合。
4 利用VBA编程对齿轮渐开线设计的二次开发
目前国内外对二维图形参数化和简单三维实体参数化
的研究较为成熟。
对复杂三维实体的参数化造型研究并不多见，特别是像渐开线齿轮这类形状复杂、齿形精度要求较高的三维实体的参数化的造型设计更为少见[5]。
为了满足更高的工业生产要求，必须要对SolidWorks进行二次开发。
4.1 设计思路
如图5所示，0、1、2点为齿根的过渡曲线，其中2、3、4点为渐开线上的点。
程序根据渐开线公式计算出各点坐标，经过两边对称，绘制出通过各点的样条曲线。
4.2 设计过程
在SolidWorks中利用工具中的“宏”命令，在VBA界面中选择“插入”/“用户窗体”命令，添加控件到窗体上，如图6所示。
将程序写入窗体便可实现齿轮渐开线的精确绘制，如图7所示。
通过编程实现渐开线齿轮的参数化建模，不仅提高了设计资源的利用率，同时加快了建模速度，为后续装配工艺的干涉检查、运动学分析、有限元分析以及加工仿真等提供基础，同时可以满足如塑料齿轮的模具设计等用户的特殊需求[6]。
5 结语
文章所述的齿轮渐开线参数化设计具有一般性和推广性，可有效避免繁琐的重复建模，且针对不同的需求可灵活选取不同方案，大大节约了时间成本，提高建模效率和生产
价值。
参考文献
[1] 叶仲和，蓝兆辉.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2011.
[2] 郭术义.常用零部件的SolidWorks三维建模与仿真[M].北京：国防工业出版社，2013.
[3] 段志坚，李改灵.SolidWorks2012机械设计实例精解?减速器设计[M].北京：机械工业出版社，2013.
[4] 张展.渐开线圆柱齿轮传动[M].北京：机械工业出版社，2011.
[5] 邓远雄，周志雄，龚春全.磨床砂轮架零件三维参数化CAD系统的开发[J].机械，2004，3（1）：33-36.
[6] 李震，李强，杨建鸣.基于SolidWorks斜齿轮二次开发技术的研究[J].组合机床与自动化加工技术，2006（8）：12-14.。