基于精确模型的齿轮参数化设计.pdf

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1、第1期机械设计与制造2010年1月MachineryDesign&Manufacturel71文章编号：1001—3997(2010)01—0171—02基于精确模型的齿轮参数化设计术廖坤明张斌张志强(武汉大学动力与机械学院，武汉430072)ParametricdesignofgearbasedonaccuratemodeILIAOKun—ming，ZHANGBin，ZHANGZhi-qiang(CollegeofPower&MechanicalEngineering，WuhanUniversity，Wuhan430072，China)【摘要】针对当前齿轮设计与开发过程中存在建模

2、精度不够和设计周期长的问题，开发了一个基于精确模型的齿轮参数化设计系统。该系统运用数据库技术和编程语言VisualBasic，利用MATLAB强大的数值计算功能获取精确的齿廓线坐标，通过VisualBasic调用CATIA宏命令自动读取轮廓坐标数据，完成齿轮精确的三维模型参数化设计，实现了设计知识的重用，有效地提高了齿轮的建模精度和产品的设计效率。关键词：齿轮；精确模型；参数化设计；二次开发【Abstract】Aparametricdesignsystemofgearbasedonaccuratemodelisdevelopedrtheproblemofmodelingaccura

3、cyandthelongcyclerdesigningincurrentgeardesignanddevelopmentprocess．Thedatabasetechnologyandtheprogramminglanguage——VisualBasicareusedinthissystem．FirstlyitexploitsthehicapabilityoftheengineeringcalculationofMATLABtoobtaintheaccurateprofile’Scoordinates；thenitcallsthemacFOcommandsofCATIAtoread

4、theprofile’ScoordinatesdatathroughtheVisualBasicandfinallytheparametricdesignoftheacCurategear’S3D—modelisfinished．systemachievesthereuseofdesignknowledgeandefectivelyimprovesthegear’Smodelingaccuracyandtheefficiencyofproductdesign．Keywords：Gear；Accuratemodel；Parametricdesign；Secondarydevelopm

5、ent0◆00●00◆00◆00◆o0◆o0◆00●00◆00●00◆00◆00◆00◆00◆00◆oo●00◆o0◆00◆00◆o0◆00●00●00●00◆00●00◆00◆00◆00◆00◆00◆0o●00◆oo◆00◆00◆o中图分类号：TH132．413文献标识码：A1引言2总体框架及其设计流程齿轮是机械产品设计中最常用的零件之一。随着机械设计与2．1系统开发的总体框架制造的发展，对齿轮的精确模型和参数化设计提出了越来越高的基于精确模型的齿轮参数化设计系统的总体框架，如图1所要求。目前，对齿轮的建模多采取了简化的方法，如用圆弧近似替示。主要有人机交互界面、参数化设计管理平

6、台、计算平台、CAD代齿根过渡曲线；不考虑过渡曲线；建模时选取少量点以样条曲线精确建模和数据库模块等组成。计算平台是利用MATLAB强大连接等，但这些方法所建立的三维模型往往不能满足制造精度要的数值计算和数据处理功能完成齿轮复杂轮廓坐标点的计算；求，或由于模型的不精确给分析带来偏差日。加之传统的齿轮设计常CAD建模模块是利用CATIA宏命令读取轮廓坐标数据完成齿轮借助经验采用类比、试凑等方法手工计算，进行大量重复性劳动，三维精确建模；知识库主要是将设计经验、行业标准以及设计规而且设计周期长，不能满足现代企业生产和市场竞争的需要。则等知识融入三维精确造型设计中；计算平台和CAD建模模

7、块基于精确模型的齿轮参数化设计，将数据库技术和编程语言通过二次开发和接口程序与参数化设计管理平台实现链接[51。VisualBasic(简写VB)运用于齿轮的设计中，并集成了MATLAB的数值计算和CATIA强大的参数化建模功能，为设计者开发了一个能实现齿轮精确建模与参数化设计的交互式系统。该系统联合VB与MATLAB对CATIA进行二次开发，设计者使用时只需输入设计齿轮的初始参数或对已有模板进行少量修改，系统便会先调用MATLAB完成齿轮复杂轮廓线坐标计算，然后通过