【正文】 為建立參數(shù)化零件設(shè)計(jì)系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。單擊“工具/表達(dá)式”,系統(tǒng)將彈出表達(dá)式對話框，在對話框中單擊Spreadsheet Edit按鈕，系統(tǒng)將打開一個(gè)電子表格，用來對表達(dá)式進(jìn)行編輯。首先根據(jù)零部件的功能以及零部件與其他零件之間的關(guān)系，確定零部件是否可以進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。 圖28 變位斜齒輪實(shí)體 變位斜齒輪的參數(shù)化的控制是要求齒輪能夠?qū)崿F(xiàn)在其設(shè)計(jì)要求及結(jié)構(gòu)尺寸發(fā)生變化時(shí),其模型也相應(yīng)地自動(dòng)更新生成新的齒輪。 基圓直徑小于齒根圓直徑時(shí)即Z分界齒數(shù)時(shí) 變位齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、壓力角與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相同，所以分度圓直徑、基圓直徑和齒距也都相同，只是由于變位系數(shù)的出現(xiàn)使變位齒輪的齒厚、齒頂圓、齒根圓等都發(fā)生了變化。當(dāng)a39?？梢岳肬G系統(tǒng)所具有電子表格功能編輯、定義和修改相關(guān)表達(dá)式參數(shù),通過更新完成齒輪的自動(dòng)建模。各專用參數(shù)符號、含義及計(jì)算見表4。齒根過渡曲線方程[14]：（齒根過渡曲線在平面內(nèi)，方程均為零）其中：刀具圓角坐標(biāo)：Cq4 圖2 過渡曲線的生成 圖2中按此方程生成的過渡曲線與漸開線并不相連，要保證兩曲線在C點(diǎn)相連接就需要坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)C點(diǎn)的坐標(biāo)為，t=0即v=an 時(shí)的xt，yt，C點(diǎn)的坐標(biāo)： 漸開線的C點(diǎn)半徑應(yīng)與過渡曲線的C點(diǎn)半徑相等，按照公式2，漸開線的起始角度應(yīng)該是，所以坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度：坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)后齒根過渡曲線方程： 通過坐標(biāo)的旋轉(zhuǎn)，保證了圖3所示兩曲線在C點(diǎn)相連接，由于實(shí)際與理論存在有誤差，在C點(diǎn)將出現(xiàn)斷點(diǎn)，所以我們要可用“橋接曲線”命令來實(shí)現(xiàn)其連續(xù)。17176。 斜齒輪的一個(gè)重要參數(shù)是螺旋角。本文就掃掠成型法中的不足之處加以解決，利用齒廓曲線的對稱方程完善這種參數(shù)化3泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）建模的方法。利用UG的表達(dá)式功能和電子表格功能,并利用漸開線對稱方程和與斜齒輪幾何尺寸相關(guān)的計(jì)算公式建立表達(dá)式，生成漸開線曲線及其他相互關(guān)聯(lián)的曲線。 齒輪傳動(dòng)中應(yīng)用較為廣泛的一種就是斜齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)。由于斜齒輪的輪廓線不是標(biāo)準(zhǔn)曲線，想實(shí)現(xiàn)齒輪造型的精確建模有一定的難度。摘要基于UG的標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪及變位齒輪的參數(shù)化建模 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。斜齒輪常用的成型方法是掃掠成型法，但此方法實(shí)現(xiàn)的建模不準(zhǔn)確。斜齒圓柱齒輪和直齒圓柱齒輪在同等條件下相比，斜齒輪的承載能力提高了，輪齒間的沖擊和噪音減小了，使傳動(dòng)更加平穩(wěn)了，主要就是斜齒輪輪齒傾斜了一個(gè)角度β，致使齒輪的重合度增大的結(jié)果。并通過特征操作實(shí)現(xiàn)齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì),精準(zhǔn)地構(gòu)建齒輪的三維模型。此參數(shù)化建模方法可以提高設(shè)計(jì)效率。斜齒輪分度圓柱上的螺旋角（簡稱為斜齒輪的螺旋角）是齒廓曲面與其分度圓柱面相交的螺旋線的切線與齒輪軸線之間所加的銳角[9]。18～19176。 圖 3 曲線的連接根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪的前、后端面過渡曲線的對稱性，再按照公式3即可得出前、后兩端面的其他過渡曲線方程： 公式43 標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪的參數(shù)化建模 按照基圓直徑小于齒根圓直徑和基圓直徑大于齒根圓直徑時(shí)斜齒輪齒廓曲線構(gòu)成的不同，可以把斜齒輪分為以下兩種情況來實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模。表4 漸開線專用參數(shù)參數(shù)符號參數(shù)含義參數(shù)公式單位漸開線起始角0角度176。 圖10 參數(shù)化生成的新齒輪 基圓直徑大于齒根圓直徑 即Z分界齒數(shù)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪的基圓直徑大于齒根圓直徑時(shí)的參數(shù)化建模與基圓直徑小于齒根圓直徑情況下的參數(shù)化建模原理和過程是相同的，操作步驟如下：[degrees]a=tan(ac)*180/pi()[degrees]aa=arccos(2*rb/da)[degrees]ac=arccos(rb/rc)[degrees]an=20[degrees]at=arctan(tan(an)/cos(beta))[degrees]b=tan(aa)*180/pi()[degrees]beta=15[degrees]beta1=360/p*hc=[mm]d=mt*z[mm]da=d+2*ha*mn[mm]df=d2*(ha+c)*mn[degrees]fai=360/z[degrees]gama=360/(4*z)+(tan(at)*180/pi()at)[degrees]gama1=beta1/2+gama[degrees]gama2=beta1+gama[mm]h=40ha=hac=[mm]mn=5[mm]mt=mn/cos(beta)n=[mm]p=pi()*d/tan(abs(beta))p31=z[degrees]p32=fai[mm]r=d/2[mm]r0=*mn[mm]rb=r*cos(at)[mm]rc=(xc^2+yc^2)^t=0theta=(mn*hacr0)/r/tan(v)[degrees]theta1=(mn*hacr0)/r/tan(v)*180/pi()theta2=(mn*hacr0)/r/tan(an)[degrees]theta3=(mn*hacr0)/r/tan(an)*180/pi()[degrees]theta4=(tan(ac)*180/pi()ac)arctan(yc/xc)[degrees]u=(1t)*a+t*b[degrees]v=(1t)*an+90*t[mm]x1=r0*cos(v)[mm]x2=r0*cos(an)[mm]xc=x2*sin(theta3)+y2*cos(theta3)+r*(theta2*sin(theta3)+cos(theta3))[mm]xt=x1*sin(theta1)+y1*cos(theta1)+r*(theta*sin(theta1)+cos(theta1))[mm]xt1=rb*cos(u)+rb*rad(u)*sin(u)[mm]xt2=xt1+2*tan(gama)*(yt1tan(gama)*xt1)/(1+(tan(gama))^2)[mm]xt3=xt2+2*tan(gama1)*(yt2tan(gama1)*xt2)/(1+(tan(gama1))^2)[mm]xt4=xt3+2*tan(gama2)*(yt3tan(gama2)*xt3)/(1+(tan(gama2))^2)[mm]xt5=xt*cos(theta4)+yt*sin(theta4)[mm]xt6=xt5+2*tan(gama)*(yt5tan(gama)*xt5)/(1+(tan(gama))^2)[mm]xt7=xt6+2*tan(gama1)*(yt6tan(gama1)*xt6)/(1+(tan(gama1))^2)[mm]xt8=xt7+2*tan(gama2)*(yt7tan(gama2)*xt7)/(1+(tan(gama2))^2)[mm]y1=mn*hac+r0*(1sin(v))[mm]y2=mn*hac+r0*(1sin(an))[mm]yc=x2*cos(theta3)y2*sin(theta3)+r*(theta2*cos(theta3)sin(theta3))[mm]yt=x1*cos(theta1)y1*sin(theta1)+r*(theta*cos(theta1)sin(theta1))[mm]yt1=rb*sin(u)rb*rad(u)*cos(u)[mm]yt2=yt12*1*(yt1tan(gama)*xt1)/(1^2+(tan(gama))^2)[mm]yt3=yt22*1*(yt2tan(gama1)*xt2)/(1^2+(tan(gama1))^2)[mm]yt4=yt32*1*(yt3tan(gama2)*xt3)/(1^2+(tan(gama2))^2)[mm]yt5=xt*sin(theta4)+yt*cos(theta4)[mm]yt6=yt52*1*(yt5tan(gama)*xt5)/(1+(tan(gama))^2)[mm]yt7=yt62*1*(yt6tan(gama1)*xt6)/(1+(tan(gama1))^2)[mm]yt8=yt72*1*(yt7tan(gama2)*xt7)/(1+(tan(gama2))^2)z=23[mm]zt1=0[mm]zt2=0[mm]zt3=0[mm]zt4=0[mm]zt5=0[mm]zt6=0[mm]zt7=0[mm]zt8=0 在建模的第三個(gè)步驟創(chuàng)建斜齒輪前、后端面齒廓過程中，需生成齒根過渡曲線，在表達(dá)式中順序輸入生成齒根過渡曲線的專用參數(shù)： ，各參數(shù)含義及計(jì)算詳見【 齒根過渡曲線的建立】，按公式4輸入過渡曲線方程；改變漸開線的生成起始角。a時(shí)無法安裝，當(dāng)a39。按照UG軟件中的要求,所有的參數(shù)變量必須預(yù)先定義,并且表達(dá)式必須使用“參數(shù)表達(dá)式變量”,所以在對齒輪進(jìn)行三維建模前首先要對其基本參數(shù)賦予初始值。為此,只需要將上述所建立的齒輪實(shí)體模型的相關(guān)特征參數(shù)(齒數(shù)z、法面模數(shù)m、螺旋角β、變位系數(shù)xn、 齒輪厚度h、)進(jìn)行更改即可。專有零件和單件生產(chǎn)的零件不必進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。斜齒輪的所有表達(dá)式被自動(dòng)抽取到電子表格里，在電子表格里有相應(yīng)的列表來表示表達(dá)式名、公式、表達(dá)式值，其效果如圖43所示。隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的高速發(fā)展,讓設(shè)計(jì)人員能夠把設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)放在零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和相關(guān)問題的解決上(如裝配的干涉檢驗(yàn)、有限元分析等),，對所研究的零件進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更加的方便，制圖過程更加直觀明了。在三維可視化設(shè)計(jì)上，電子表格的輸入方法使之實(shí)現(xiàn)參數(shù)選擇和自動(dòng)調(diào)用。表達(dá)式可以快速的被抽取到電子表格里，然后進(jìn)行修改更新參數(shù)即可。參數(shù)化設(shè)計(jì)過程是指從功能分析到創(chuàng)建參數(shù)化模型的整個(gè)過程。 圖26 螺旋齒與圓柱體 在“格式/特征分組”中選擇生成的螺旋齒為組中的特征，命名為“chi”，如下圖： 圖27 創(chuàng)建特征集表達(dá)式中輸入輪齒圓周陣列角度，使用“實(shí)例特征/圓行陣列”，以角度，齒數(shù)Z為參數(shù)，以點(diǎn)為原點(diǎn)Z軸為旋轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)圓行陣列，最終得到圖28所示的參數(shù)化的斜齒輪實(shí)體。一種情況是當(dāng)db＜df時(shí)，齒廓曲線全部由漸開線來構(gòu)成；另一種情況是當(dāng)db＞df時(shí)，齒廓曲線由漸開線和齒根過渡曲線兩部分共同構(gòu)成，齒數(shù)也是以上兩種情況的直接判斷。不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距a的場合。為此,只需要將上述所建立的齒輪實(shí)體特征的相關(guān)特征參數(shù)(齒數(shù)z、法面模數(shù)m、法面壓力角ak、齒輪厚度h、)更改即可。進(jìn)行齒輪建模前，先在表達(dá)式中輸入漸開線專用參數(shù)，再使用公式3所提供的漸開線方程創(chuàng)建斜齒輪的前端面齒廓和后端面齒廓。機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)中，常見的齒輪齒根過渡曲線有五種，在一些文章中，有的以半徑為的圓弧代替，有的以直線代替，有些根本就沒有提及，但是這樣建立的齒輪實(shí)體模型都是粗糙的，由此造成后續(xù)的設(shè)計(jì)誤差將是非常明顯的,因此斜齒輪參數(shù)化精確建模必須繪制齒根過渡曲線[13]。15～16176。2斜齒輪的基本參數(shù)與幾何尺寸計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)漸開線斜齒圓柱齒輪幾何尺寸和形狀被取決于齒輪的7個(gè)基本參數(shù)(齒數(shù)z、法向模數(shù)mn、法向壓力角an、法向齒頂高系數(shù)han、法向頂隙系數(shù)、齒輪厚度h、分度圓上的螺旋角β)。但從有關(guān)文獻(xiàn)[4]～[7]研究中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用以上方法建模均存在一些不足之處。這里介紹應(yīng)用UG軟件表達(dá)式功能通過齒輪漸開線對稱方程精確生成齒輪輪廓的方式對斜齒輪和變位齒輪進(jìn)行參數(shù)化的設(shè)計(jì)和三維造型。 本論文提出的建模方法為參數(shù)化建模，即在獲得一個(gè)齒輪實(shí)體模型的基礎(chǔ)上，只需改變相應(yīng)的參數(shù)，UG軟件系統(tǒng)將會自動(dòng)生成符合參數(shù)條件的新齒輪。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它摘 要齒輪是機(jī)械行業(yè)中被廣泛應(yīng)用的零件之一，齒輪輪齒的精確三維造型被視為齒輪機(jī)械動(dòng)態(tài)仿真、NC加工、干涉檢驗(yàn)以及有