【正文】 pe”選擇“軸對稱”方式,并設(shè)置參數(shù)AlongAxis=1,OtherDirections=scale,然后選擇錐臺下底面圓心為參考點,選擇+ZC方向為參考軸,即可得到如圖49所示的結(jié)果(3)（4）中與圓柱外表面相切且靠近基本齒形的基準(zhǔn)平面為草圖平面,以圖45中的直線1的右端點為起點繪制一條垂直直線,將該直線作為被投影曲線,選擇錐臺外表面作為投影平面,生成投影曲線(兩條).然后利用掃掠和抽取幾何元素特征操作,以上面所生成的投影線為引導(dǎo)線,即可建立錐齒的一個基本齒形.對該齒形和錐臺進(jìn)行求和特征操作,然后進(jìn)行環(huán)形陣列最后利用拉伸齒頂圓進(jìn)行齒形修剪即可得到一個直齒錐齒輪,參數(shù)設(shè)置: StartDistance=0, End Distance=H_gear,TaperAngle=cone_top_angle,模型如圖410所示圖49 拔模和比例縮放結(jié)果圖410 直齒錐齒輪 同樣根據(jù)“內(nèi)齒輪的輪齒相當(dāng)于外齒輪的齒槽,內(nèi)齒輪的齒槽相當(dāng)于外齒輪的輪齒這一原理,我們利用布爾運算中的減(Subtract)操作即可完成相應(yīng)的內(nèi)錐齒輪的三維參數(shù)化建模,具體操作步驟如下:以圖410所示的直齒錐齒輪為基體,利用基本曲線(Basic Curves)功能繪制一圓,其圓心為坐標(biāo)原點,直徑為D_top然后拉伸該圓建立一圓柱實體,拉伸方向為+ZC,參數(shù)設(shè)置:StartDistance=0,End Distance=H_gear, FirstOffset=0,Second Offset=0,TaperAngle=(Subtract)操作命令,以該圓柱實體為目標(biāo)體,以直齒錐齒輪為工具體,建立內(nèi)錐齒輪的雛形,最后為其添加孔、鍵槽以及背錐等工程特征,即可得到內(nèi)錐齒輪的三維實體模型如圖411所示。圖411 內(nèi)錐齒輪方法二：:啟動Unigraphics，在工具條中選擇新建文件按鈕，或者在菜單欄中選擇“文件—新建”，出現(xiàn)新部件文件對話框，輸入文件名“YuanZhui_CL”，單位為毫米，單擊“ok”后進(jìn)入Unigraphics集成開發(fā)環(huán)境。選擇“應(yīng)用—建模”，進(jìn)入建模功能模塊，選擇“工具—表達(dá)式”，在表達(dá)式對話框中輸入如下表達(dá)式:齒數(shù)z1=20，z2=40，傳動比i12=z2/z1，分度圓壓力角alfa=20，模數(shù)m=5，齒頂高系數(shù)ha=1，徑向間隙系數(shù)c=，軸角efsi=90，分度圓錐角deta1=efsideta2，deta2=deg(tan(i12))，錐距R=hypot(d1,d2)/2，齒寬B=R/3，齒頂高h(yuǎn)a1=m*ha，齒根高h(yuǎn)f1=m*(ha+c)，分度圓直徑d1=m*z1，d2=m*z2，當(dāng)量齒數(shù)zv1=z1/cos(deta1)，當(dāng)量齒輪分度圓直徑dv1=d1/cos(deta1)，當(dāng)量齒輪齒頂圓直徑dva1=dv1+2*ha1，當(dāng)量齒輪基圓直徑dvb1=dv1*cos(alfa)，當(dāng)量齒輪齒根圓直徑dvf1=dv12*hf1。除了以上計算幾何尺寸的表達(dá)式外，還要輸入生成齒廓線（漸開線）的表達(dá)式：a=0，b=90，t=0，s=(1t)*a+t*b，u=rad(s)，當(dāng)量齒輪基圓半徑rvb1=dvb1/2，xt=rvb1*sin(s)rvb1*u*cos(s)yt=rvb1*cos(s)+rvb1*u*sin(s)zt=0當(dāng)所有表達(dá)式輸入完畢后，單擊確定。選擇“插入—曲線—規(guī)律曲線”，出現(xiàn)規(guī)律曲線對話框，選擇“根據(jù)公式”，以t作為系統(tǒng)變量，xt作為變量x的函數(shù)表達(dá)式，yt作為變量y的函數(shù)表達(dá)式，zt作為變量z的函數(shù)表達(dá)式，以坐標(biāo)原點為基點生成90176。范圍內(nèi)的一段漸開線，如圖412所示。 圖412 以坐標(biāo)原點為基點生成90176。范圍內(nèi)的一條漸開線選擇“插入—曲線—基本曲線”，出現(xiàn)基本曲線對話框，選擇“畫圓”根據(jù)當(dāng)量齒輪齒頂圓直徑dva1和齒根圓直徑dvf1生成齒頂圓和齒根圓兩條曲線。選擇“編輯—曲線—裁剪”，出現(xiàn)裁剪曲線對話框，樣條延伸采用“自然的”，選中“關(guān)聯(lián)輸出”，輸入曲線采用“隱藏”，以齒頂圓為邊界將齒頂圓以外的多余部分裁剪掉；樣條延伸采用“線性的”，其它選項不變，以齒根圓為邊界將漸開線從基圓延長到齒根圓首先建立一些輔助線，選擇“插入—曲線—基本曲線”，根據(jù)當(dāng)量齒輪分度圓直徑dv1生成分度圓，從分度圓與漸開線交點出發(fā)作一條通過原點的直線；選擇“編輯—變換”，將剛生成的直線沿順時針方向旋轉(zhuǎn)（復(fù)制）90/zv1度，得到一條鏡像線；選擇“編輯—變換—選中漸開線—通過一直線鏡像”，得到漸開線的另一支。如圖413所示。選擇“編輯—曲線—裁剪”，將多余裁剪掉，選擇“工作坐標(biāo)系—改變YC方Y(jié)C方向與鏡像線重合，結(jié)果如圖414所示。 圖413 兩條漸開線 圖414 輪齒齒廓首先建立一些輔助線，選擇“工作坐標(biāo)系—旋轉(zhuǎn)—+YC軸：ZCXC”，工作坐標(biāo)系繞YC軸沿ZCXC方向旋轉(zhuǎn)90176。選擇“插入—曲線—基本曲線”，作七條直線，分別是分度圓錐母線、齒頂圓錐母線、齒根圓錐母線和齒輪軸線；從分度圓與漸開線的交點出發(fā)，在分度圓錐母線兩側(cè)作兩條直線；作一條與YC軸平行距離為齒寬B的直線，作為小端截止直線。選擇“編輯曲線延長”，延長生成漸開線另一支時用到的鏡像線，作為大端截止直線；選擇“編輯—曲線—裁剪”，將直線多余的部分裁剪掉，結(jié)果如圖415所示。選擇“預(yù)設(shè)置—建?！?，將“體類型”設(shè)置為“片體”；選擇“插入—自由形式特征—掃掠”，以分度圓錐母線兩側(cè)輔助線為引導(dǎo)線，以兩條漸開線作為截面線串，生成兩個片體；選擇“插入—成形特征—回轉(zhuǎn)”，分別將齒頂圓錐母線、齒根圓錐母線和小端截止直線以齒輪軸線為軸線旋轉(zhuǎn)360176。，生成三個片體；選擇“插入—特征操作—裁剪”，將以上生成的五個片體的多余部分裁剪掉；選擇“插入—自由形式特征—裁剪的片體”，對三個圓錐面多余部分進(jìn)行裁剪；選擇“插入—成形特征—回轉(zhuǎn)”，將大端截止直線繞齒輪軸線旋轉(zhuǎn)360176。，選擇“插入—特征操作—裁剪”，以剛生成片體為工具體，對兩齒廓片體進(jìn)行裁剪，選擇“插入—自由形式特征—裁剪的片體”，對剛生成片體的多余部分進(jìn)行裁剪，裁剪時，注意要選對裁剪邊界。 圖415 齒輪輔助線選擇“預(yù)設(shè)置—建?！?，將“體類型”設(shè)置為“實體”；選擇“插入—特征操作—縫合”，對裁剪后得到的六個片體進(jìn)行縫合，從而得到一個輪齒實體，如圖416所示圖416 單個輪齒選擇“編輯—變換”，選中輪齒實體，選擇“繞一直線旋轉(zhuǎn)”，選擇“現(xiàn)有直線”，即圓錐齒輪的軸線，角度值為360/20，單擊“復(fù)制”19次，即得到20個輪齒實體。選擇“插入—曲線—基本曲線”，繪制如圖417所示線框。 圖417 選擇“插入—成形特征—回轉(zhuǎn)”，以齒輪軸線為軸線，將六邊形線框旋轉(zhuǎn)360度，創(chuàng)建一實體，選擇“插入—成形特征—拉伸”，選擇“減”，得到一新實體。選擇“插入—特征操作—加”，將新實體與20個輪齒實體合成為一個實體，結(jié)果如圖418所示 圖418 直齒錐齒輪以上從分析直齒圓錐齒輪的加工原理出發(fā)，通過不同的建模思路利用UG的表達(dá)式處理、自由曲面掃描、曲面裁剪縫合等功能實現(xiàn)了直齒圓錐齒輪的三維造型。結(jié)論錐齒輪廣泛應(yīng)用于航空、航天和工程機(jī)械傳動系統(tǒng)中，具有傳動載能力強(qiáng)等優(yōu)點。但這種齒輪的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，齒輪設(shè)計和加工具有一定為了提高齒輪的設(shè)計效率，提高造型精度，本文以三維造型軟件UGNX4平臺，以弧齒錐齒輪的數(shù)學(xué)模型為理論支持，實現(xiàn)弧齒錐齒輪的三維參數(shù)本系統(tǒng)的實現(xiàn)避免了人工繪圖的繁瑣，保證漸開線齒輪造型的精確性和快有一定的實用價值，對后續(xù)學(xué)習(xí)和工作奠定了一定的基礎(chǔ)。本論文提供直齒錐齒輪的三維參數(shù)化的研究方法，特別是對平面漸開線模型的建立，為其他類齒輪的參數(shù)化造型提供了有益的參考，具有一定的參考和應(yīng)用價值。，在本論文中，只做了直齒錐齒輪參數(shù)化的三維建模的介紹。為了實現(xiàn)在實際生產(chǎn)和具體工程中的應(yīng)用，完善和加強(qiáng)錐齒輪參數(shù)化造型系統(tǒng)，還需要加入斜齒、弧齒錐齒輪的參數(shù)化造型模。，后續(xù)工作還有很多，諸如:齒輪裝配干涉、齒輪副靜態(tài)嚙合仿真、動態(tài)性能分析、模具設(shè)計等，從而真正實現(xiàn)錐齒輪的CAD/CAE/CAM一體化。參考文獻(xiàn)[1] 機(jī)械原理．北京：中央廣播電視大學(xué)出版社．[2] 圓錐齒輪實體參數(shù)化造型系統(tǒng)的開發(fā)[J]．機(jī)械設(shè)計.[3] 基于ＶBA工具開發(fā)的漸開線齒輪實體造型系統(tǒng)[J]．現(xiàn)代制造工程.[4] 圓錐齒輪實體參數(shù)化逆向造型設(shè)計[J]．計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報.[5] 在CAXA三維電子圖板V2中繪制斜齒輪等三維模型．長春大學(xué)學(xué)報．[6] UG NX2產(chǎn)品設(shè)計實例精解[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.[7] UG中錐齒輪的三維參數(shù)化建模[J].現(xiàn)代機(jī)械.[8] 機(jī)械原理[M].:高等教育出版社.[9] 機(jī)械設(shè)計實用手冊[M].:化工工業(yè)出版社.[10] 機(jī)械制造中的CAD/:北京理工大學(xué)出版社.[11] 遺傳算法與工程設(shè)計[M].北京:科學(xué)出版社.[12] CAD/:機(jī)械工業(yè)出版社.[13] .33