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1、基于SolidWorks的齿轮参数化设计方法?17?基于SolidWorks的齿轮参数化设计方法罗通,陈敏(四川理工学院机械工程学院,四川自贡643000)摘要:介绍了以三维实体造型软件SotidW0rks为基础,用VisualBasic作为开发工具,调用API函数,对SolidWorks进行二次开发来解决渐开线齿轮的实体造型问题,实现了齿轮的参数化设计,从而缩短设计周期,提高设计质量.关键词:SolidWorksAPI二次开发VisualBasic齿轮参数化设计中图分类号:TP39I,9文献标识码:B文章编号:10O2—6886(2011)o4—0017"0
2、3TheMethodofParametricalDesignforGearBasedonSolidWorksLUOTong,CHENMinAbstract:Inthispaper,itintroducesthatittakesSolidWorkswiththree—dimensionalm9(1elingdesignsoftwareasbasis,andusesVisualBasicastheexploitationimplement,callingAPIfunctiontoactuatethefurtherdevelopmentofSolidWorksand
3、usesthismethodtoresolveaboutproblemofgearmodelingdesignandrealizegearparametricaldesignaccordingtoparametersinputbyusers.Itbringsabouttoshortendesignperiodsandbenefittheimprovementofdesignquality.Keywords:SolidWorks;API;furtherdevelopmentofSolidWorks;VB;parametericaldesignofgear0引言S
4、olidWorks是基于Windows的三维实体造型软件,以其优异的性能,易用性和创新I生,极大地提高了设计效率,广受用户青睐.在进行齿轮的三维实体造型时,渐开线齿廓和齿根过渡曲线的绘制是一个亟需解决的难题.如果齿轮造型精度不高,将直接影响有限元分析,虚拟样机的仿真结果等,并影响到齿轮产品的CAM制造精度.然而SolidWorks本身没有齿轮设计模块,由于它的草图功能有限,要直接绘制渐开线并生成较为精确的渐开线齿廓三维模型就十分困难.本文以SolidWorks为基础,通过VB进行SolidWorks的二次开发,使用户通过参数设定界面输入齿轮参数,自动生成一系列
5、齿轮模型,从而缩短设计周期,提高设计质量.1齿轮参数化设计方法及过程齿轮参数化设计方法如图1所示.首先根据所要绘制齿轮的特性,分析问题,提取有关问题的约定参数;然后分析齿轮模型,设计渐开线齿廓和齿根过渡曲线的关系并设定好参变量;最后应用高级编程语言VB,设计人机交互界面并编译程序,实现调用Solid—Works所提供的基于OLE和l开始l分析问题并提取参数设定参变量图1齿轮参数化设计方法COM自动化技术的API函数来作为SolidWorks的二次开发和齿轮参数化设计的工具.其具体过程如下:1)在VB中设置可视化用户界面所需各个控件和窗体的属性,方法以及事件;2
6、)录制一个简单实体的创建过程,提取"宏"语句;3)在VB中编辑宏语句,调用SolidWorks的API函数;4)根据渐开线特和运用渐开线函数计算关键点的坐标值;5)调用样条曲线命令拟合渐开线,绘制出标准齿廓;6)调用拉伸命令,放样或扫描等命令,生成齿轮实体;7)调用阵列命令,得到完整齿形;8)拉伸凸台并切制轴孔和键槽;9)创建SolidWorks系统插件菜单.2渐开线齿廓绘制过程2.1渐开线齿廓的算法设计齿轮绘制算法的设计主要是渐开线齿廓的算法设计.首先,通过渐开线的直角坐标方程:r=rbcosO+r~OsinO'L_yrbsin0一rbOcosO(其中0为压
7、力角和展角之和)联立解方程组,可以求出展角的最大值,即齿顶圆上?18?的展角度数.根据机械理论知识,我们知道在齿数小于或等于41的时候,基圆直径大于齿根圆直径(>d,),因此这时齿廓上的渐开线的起点是在基圆上,故其在基圆上的展角度数等于零.本次设计将其展角度数7等分,下面是计算渐开线的部分编译程序:这里运用For循环语句实现其计算Fori=1rr08Ift<=uThenxO(i)=0.5DbSin(t)一0.5DbtCos(t)yO(i)=0.5Db:l:Cos(t)+0.5DbtSin(t)pOO(i)=一0.5:}:Db:l:Sin(t)+0.
8、5DbtCos(t)qOO(i)=0.
