【正文】 表達式中輸入轉(zhuǎn)數(shù)參數(shù) n=1，利用表達式中螺旋齒螺距 p，分別以 rb和 r 為半徑，右旋創(chuàng)建兩條螺旋線，這樣就為 自由形式特征下的掃掠提供了引導(dǎo)線串和剖面線串。 變位齒輪的特點： 變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比，其模數(shù)、齒數(shù)、壓力角均無變化；但是正變位時， 由于 齒廓曲線段離基圓較遠， 所以 齒頂圓和齒根圓也相應(yīng)增大，齒根高減小，齒頂高增大，分度圓齒厚與齒根圓齒厚都增大，但齒頂容易變尖；負變位時，齒廓曲線段離基圓較近，齒頂圓和齒根圓也相應(yīng)減小，齒根高增泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 24 大，齒頂高減小，分度圓齒厚和齒根圓齒厚都減小。為此 ,只需要將上述所建立的齒輪實體模型的相關(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、 )利用上述的三種方法的任一種進行更改即 圖 18 參數(shù)化后生成的新齒輪 可實現(xiàn)參數(shù)化。 圖 8 創(chuàng)建螺旋齒 在“格式 /組特征”中選擇生成的螺旋齒為組中的特征，命名為“ lun”表達式中輸入輪齒圓周陣列角度 360 /z???，使用“實例特征 /圓周陣列”，以角度 ? ，齒數(shù) Z為參數(shù)，以 ? ?000， ， 點為原點 Z 軸為旋轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)圓周陣列，最終得到圖 9 所示的參數(shù)化的斜齒輪實體。 2 然后利用特征操作和布爾運算“加” (Unit)生成單個輪齒 。 渡曲線的建立 被展成法加工的 dbdf的斜齒圓柱齒輪，基圓與齒根圓之間的齒廓曲線是齒根過渡曲線，是由刀具的圓角部分切出的。為了避免這些問題的出現(xiàn)，應(yīng)對漸開線生成時的起始角度和終止角度加以定量的控制。 （ 2） UG軟件最新的 UG NX 版本系列 還可以與 IDEAS 軟件整合，整合的兩個系統(tǒng)可以互相訪問，也可以在一個集成中進行設(shè)計，同時都可以對該設(shè)計進行分析或加工。所以對 現(xiàn)代齒輪機構(gòu)的設(shè)計建模 、有限元分析與 虛擬裝配技術(shù)有著廣泛的工程應(yīng)用背景和研 究意義 。因此，對于此類零件來 說，應(yīng)用參數(shù)化建模技術(shù)有著非常重要的經(jīng)濟效用和現(xiàn)實作用，對于提高設(shè)計效率和保證設(shè)計質(zhì)量都具有重要意義。 齒輪傳動在各個行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，但 UG并沒有提供專門的模塊。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代 寫 2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。對本研究提供過幫助和做出 過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。為了改變這種缺點，本論文提出了通過建立漸開線、齒根過渡曲線對稱方程，精確計算出了分界齒數(shù)與曲線起始、終止角度，以自由形式特征下的掃掠為工具的解決方案。 隨著技術(shù)的發(fā)展，變位齒輪的應(yīng)用也越來越廣。再根據(jù)設(shè)計需要 ,利用表達式和電子表格功能更改齒輪相關(guān)參數(shù) ,就可以得到設(shè)計者想要的三維泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 2 模型 ,從而提高齒輪的設(shè)計效率。參數(shù)化設(shè)計對于形狀大致相似的一系列零部件，只需修改相關(guān)參數(shù)，便可生成新的零部件。由于螺旋角的存在，所以當(dāng)一對斜齒輪嚙合傳動時，其輪齒是由一端嚙合再逐漸過渡到另一端嚙合的，最終退出嚙合，其齒面上接觸線的變化先是由短變長，再由長變短的 [9]。 17176。 c 漸開線過渡曲線 漸開線過渡曲線C ?4 泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 10 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 4 ? ? ? ?? ? ? ?? 27 6 1 6 1 6 127 6 6 1 6 12 ta n ta n / 1 ta n2 ta n / 1 ta nt t t tt t t tx x y xy y y x? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? 28 7 2 7 2 7 228 7 7 2 7 22 ta n ta n / 1 ta n2 ta n / 1 ta nt t t tt t t tx x y xy y y x? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? 26 5 5 526 5 5 52 ta n ta n / 1 ta n2 ta n / 1 ta nt t t tt t t tx x y xy y y x? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 11 3 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 a 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 標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪的基圓直徑大于齒根圓直徑時的參數(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)) 泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 18 [degrees]b=tan(aa)*180/pi() [degrees]beta=15 [degrees]beta1=360/p*h c= [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=40 ha= 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=0 theta=(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) 泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 19 [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，在表達式中順序輸入生成齒根過渡曲線的專用參數(shù)： 0 1 1a c tr h v x y x?， ， ， ， ， ， ， 2 2 2t c cy x y x y?， ， ， ， ， ，4c??， ，各參數(shù)含義及計算詳見【 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 tan 180 /ca ??? ? ?。a 時無法安裝，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 ,并且表達式必須使用“參數(shù)表達式變量” ,所以在對齒輪進行三維建模前 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、 )進行更改即可。 nm 法面模數(shù) 5 長度 mm z 齒數(shù) 49 恒定 na 法面壓力角 20 角度176。 齒輪經(jīng)變位修正法修正后，其齒形與標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形同屬一條漸開線，但其功用卻比標(biāo)準(zhǔn)齒輪的多，分以下幾點： 1） 減小齒輪傳動的結(jié)構(gòu)尺寸，減輕重量。 圖 12 齒輪前后端面封閉齒廓曲線 為了得到輪齒的準(zhǔn)確形狀 ,必需采用雙導(dǎo)引線和雙截面線的掃掠命令。 2? 后端面漸開線對稱角 1??? 角度176。通過基本參數(shù)和有關(guān)數(shù)據(jù)計算得出斜齒輪的計算參數(shù)。要使用掃掠成型法實現(xiàn)齒輪的精確建模，就需要先獲得斜齒輪前、后端面齒廓曲線。基于實際生產(chǎn)應(yīng)用中分兩種情況對斜齒輪進行參數(shù)化設(shè)計 : 泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 6 一種情況是當(dāng)基圓直徑小于齒根圓直徑時，齒廓曲線全部由漸開線構(gòu)成；另一種情況是當(dāng)基圓直徑大于齒根圓直徑時，由漸開線與齒根過渡曲線的橋接來構(gòu)成齒廓曲線，齒數(shù)是以上兩種情況的直接判斷。 UG 軟件具有強大的三維設(shè)計功能，設(shè)計人員可以方便快捷的進行設(shè)計零件、分析零件，構(gòu)建出精確的三維模型，然后再采用草圖應(yīng)用程序生成所需要的各種視圖，也可以用制造應(yīng)用程序加入制造信息，大多數(shù)數(shù)控機床可用來直接加工。提高了造型速度 ,避免了傳統(tǒng)手工造型的復(fù)雜繁瑣過程 。 UG 軟件