基于UG的渐开线齿轮参数化设计与实现.pdf

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1、·机械制造与研究·周虹，等·基于UG的渐开线齿轮参数化设计与实现基于UG的渐开线齿轮参数化设计与实现周虹。仉毅(山东科技大学机械电子工程学院，山东青岛266510)摘要：研究了在UG环境下实现渐开线齿轮的参数化设计，通过改变相关参数就得到不同参数的齿轮，进而达到缩短齿轮设计周期、减少重复工作、提高设计效率的目的。关键词：渐开线；齿轮；参数化设计；自动造型中图分类号：TH12；TP391．72文献标志码：B文章编号：1671-5276(2010)05-0016-03DesignandRealizationofParameterizedDesigningofInvoluteGearBase

2、dOnUGZHOUHong，ZHANGYi(CollegeofMech．andEleEng．，SUST．，Qingdao266510，China)Abstract：Inthispaper．amethodtocompletetheinvolutegeardesignwithparameterbyUGisintroduced．IftheparametersareOr卜lychanged，anewgearisgotlon，thismakestheperiodofthegeardesignshodengreatlyandavoidstherepeatworkandimproveseficien

3、cy．Keywords：involute；gear；parameterizeddesigning；automaticmolding0引言2参数化的设计过程在生产实践中，存在着大量复杂的零件，用传统的设2．1设置齿轮的基本参数计方法很难精确加工出来。由于CAD技术的发展，出现了UG等大型的优秀三维设计软件，其主要功能在于可一个标准齿轮的几何尺寸和形状取决于齿轮的6个进行强大的参数化设计，使得复杂实体造型成为可能。基本参数，按照UG参数化建模的要求在进行三维建模前参数化设计是一种把设计意图融人计算机辅助设计模首先要对这6个基本参数赋予初始值。各参数符号及含型的强大工具，所谓参数化就是对零件

4、上各个特征施加义如表1。各种约束，各个特征的几何形状与尺寸大小用变量参数表1向模型中添加的参数的方式来表示，如果定义某个特征的变量参数发生了改变，则零件的这个特征的几何形状或尺寸的大小将随参数的改变而改变。通过参数、关系和参照元素的方法把设计意图融人到图形模型里，利用多组参数驱动零部件的特征尺寸和位置尺寸以完成零部件的三维建模；通过对参数的不同赋值实现对三维模型的重建或修改。UG是完全的参数化造型系统，也是优秀的CAD／CAE／CAM系统。新建1个零件文件，打开“建模”用户界面。选择“工1UG的参数化设计理念具I表达式”菜单命令，弹出“表达式”窗口，在“名称”栏中输人参数符号，在“公式

5、”栏中输入参数的初值，单击“、／”在使用UG进行齿轮的参数化设计过程中采用表接受编辑。达式生成方法。UG的表达式是算术或条件语句，它可2．2添加表达式绘制齿轮基准曲线以用来控制同一个零件上的不同特征间的关系。利用UG的表达式并利用渐开线方程和与齿轮几何尺寸相1)在“表达式”窗口中继续添加以下表达式：关的计算公式，建立表达式生成渐开线曲线及其他相d：m}z／／分度圆直径；互关联的曲线，并通过特征操作实现齿轮的完全参数da=d+2ham／／齿顶圆直径；化设计，精确地建立齿轮的三维模型，从而提高齿轮的db=d}cos(ak)／／基圆直径；df=d一2$m(+c)／／齿根圆直径；设计效率。添加

6、了上述参数的表达式窗口如图1所示。作者简介：周虹(1966一)，女，山东平度人，高级实验师，本科，从事CAD教学应用与计算机管理方面的工作。·l6·http：fZZHD．chinajourna1．net．caE-mail：ZZHD@chainajouma1．net．cn《机械制造与自动化)·机械制造与研究·周虹，等·基于UG的渐开线齿轮参数化设计与实现线以圆心为中心旋转一360／4z。再选择“编辑I变换l用直'¨ul^^自●‘叠—一线做镜像”命令镜像另一侧齿廓线，再次利用曲线修剪命☆g敷＼譬里皇塾。

7、令对齿顶圆及齿根圆裁减，最终得到齿槽轮廓线如图4嚣瓠t羲0一所示。曲dlcos(．k)

8、dfd-2l啦c)h30·II—ls蒜Ij一渤赋I到道截基j、_妻篷墼．．曼．＼图3依基圆的渐开线图4齿槽轮廓线图1参数表达式窗口2)单击“插入l草图”进入“草绘”模式，在XC—YC2．5切出第一个齿槽特征基准面上绘制齿轮的4条基本曲线。选择“尺寸约束”使1)创建圆柱齿胚：在建模窗口单击“成型特征”工具它们的直径分别为：da，db，d，df；选择“几何约束”功能使它们的圆心共心。中的姓按钮选择“直径”、“高度”选项以轴方向在“直径”文本框中输入