基于UG的标准斜齿圆柱齿轮及变位齿轮的参数化建模 - 图文

基于UG的标准斜齿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 年 级 二零一零级 学

生

姓

名

、

学

号

指导教师姓名、职称 讲师 完 成 日 期 二零一零年五月

摘要

摘 要

齿轮是机械行业中被广泛应用的零件之一，齿轮轮齿的精确三维造型被视为齿轮机械动态仿真、NC加工、干涉检验以及有限元分析的基础。但在UG7.0软件上并没有专门的模块，所以本文详细阐述的是在UG7.0平台上建立斜齿圆柱齿轮及变位齿轮三维模型的新方法。

由于斜齿轮的轮廓线不是标准曲线，想实现齿轮造型的精确建模有一定的难度。斜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：斜齿轮及变位齿轮；渐开线；过渡曲线；对称方程；参数化建模

Ⅰ

Abstract

ABSTRACT

Gear is the machinery industry is widely applied in one of the parts, and gear of

gear tooth accurate three-dimensional modeling is regarded as dynamic simulation, NC gear machinery processing, the interference of the finite element analysis test and the foundation. But in UG7.0 software and no special module, so in this paper expounds in UG7.0 platform is established on the helical gear shift gears and three dimensional model of the new method.

Because the outline of the helical gear line is not standard curve, want to realize the precise gear modelling modeling has the certain difficulty. The helical gear commonly used the shaping method is sweeping ChengXingFa, but this method of modeling is not accurate. In order to change this weakness, this paper puts forward through the establishment of the involute tooth root, transition curve equation of symmetry, accurate boundary calculated with curve starting, termination number Angle, the free form the sweeping characteristics for the tool solutions. This method accord with standard helical gear tooth profile line of the definition, can realize the precise modeling gear.

Through the example modeling, this method is also applicable to shift gears of parameterized modeling, improve the gear shift of the project design efficiency Key words: The helical gear and shift gears; Involute; Transition curve; Symmetrical equation; Parameterized modeling

Ⅱ

目录

目录

1 引言 ............................................................... 1

1.1国内外的研究现状及发展趋势 .................................... 1 1.2课题研究内容 .................................................. 2 1.3课题研究的意义 ................................................ 2 1.4参数化建模策略 ................................................ 3 1.5 Unigraphics介绍 .............................................. 4 2斜齿轮的基本参数与几何尺寸计算 ...................................... 5

2.1斜齿轮基本参数 ................................................ 5 2.2设置齿轮参数和相关尺寸计算 .................................... 5

2.2.1前、后端面齿廓曲线的生成 ................................. 6 2.2.2齿根过渡曲线的建立 ....................................... 8

3 标准斜齿圆柱齿轮的参数化建模 ...................................... 11

3.1 基圆直径小于齿根圆直径即Z>分界齿数时 ........................ 11

3.1.1设置斜齿轮基本参数 ...................................... 11 3.1.2斜齿轮计算参数的设置 .................................... 11 3.1.3创建斜齿轮前、后端面齿廓 ................................ 12 3.1.4 建造齿轮模型时的表达式 ................................. 13 3.1.5创建螺旋线 .............................................. 15 3.1.6创建螺旋齿 .............................................. 16 3.1.7创建完成斜齿轮实体 ...................................... 16 3.1.8参数化实现 .............................................. 17 3.2 基圆直径大于齿根圆直径 即Z<分界齿数时 ....................... 17

3.2.1斜齿轮建模的表达式 ...................................... 17 3.2.2创建斜齿轮齿廓曲线 ...................................... 19 3.2.3创建螺旋线 .............................................. 20 3.2.4创建螺旋齿 .............................................. 21 3.2.5创建斜齿轮实体 .......................................... 21 3.2.6参数化实现 .............................................. 22

4 变位斜齿轮的实体建模 .............................................. 23

4.1概述 ......................................................... 23 4.2变位斜齿轮的参数化设计 ....................................... 24

4.2.1 基圆直径小于齿根圆直径时即Z>分界齿数时 ................. 24 4.2.2基圆直径大于齿根圆直径时即Z<分界齿数时 ................. 31

5斜齿轮参数化建模 ................................................... 39

5.1参数化设计步骤及其方法 ....................................... 39

5.1.1利用表达式进行参数化 .................................... 39 5.1.2利用表达式的电子表格功能实现参数化 ...................... 40

Ⅲ

目录

5.1.3利用部件族电子表格功能实现参数化 ........................ 41

6总结与展望 ......................................................... 48 参考文献 ............................................................ 44 致谢 ................................................................ 45

Ⅳ

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