【正文】 t*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 按公式4輸入過渡曲線方程；改變漸開線生成起始角。使用“規(guī)律曲線/根據方程”，改變系統(tǒng)自定義變量為和生成前端面漸開線，改變系統(tǒng)自定義變量為和生成前端面過渡曲線，使用“曲線/橋接曲線”連接兩曲線斷點。圖30 端面齒廓曲線 利用草圖中的直線、圓弧形成封閉的前端面齒廓，如右圖： 圖31 變位齒輪前端面齒廓 重復以上過程，改變系統(tǒng)自定義變量為；和；，使用“投影曲線”獲得后端面齒廓。 得到輪齒的準確形狀,必需采用雙導引線和雙截面線的掃掠命令。所以必須建立基準面。 圖32 建立基準面然后使用曲線投影： 圖33 曲線投影 接著創(chuàng)建螺旋線： 圖34 創(chuàng)建螺旋線 創(chuàng)建螺旋線后，得到引導線串和剖面線串，如圖所示： 圖35 引導線和引導線串 做出引導線串和剖面線串后，使用過渡曲線齒根處端點與原點連接直線的目的是為了執(zhí)行掃掠后與齒根圓求和。掃掠后得到的圖： 圖36 掃掠單個齒掃掠完成后得到的單個齒： 圖37 齒輪的單個齒 使用圓柱命令以 齒寬為高度，齒根圓直徑為直徑建立圓柱體： 圖38創(chuàng)建圓柱體 使用格式命令下的組特征，創(chuàng)建特征集，并命名為“chi”，如圖所示： 39創(chuàng)建特征集 利用實例特征下的圓行陣列命令，得到齒輪實體，如圖所示： 圖40 生成齒輪實體 將上述所建立的變位齒輪實體模型的相關基本參數(齒數z、法面模數m、法面壓力角ak、齒輪厚度h、變位系數 xn)進行修改。通過更新就可實現變位齒輪的參數化控制。 圖41 參數化后生成的新齒輪 5 斜齒輪參數化建模 參數化設計是近期才發(fā)展起來的三維實體造型技術現已逐步成為三維造型的主流技術。參數化是指對零件上的各種特征施加各種約束形式。參數化造型設計是指設計對象的結構形狀比較定型，可以由一組參數來約束其幾何形狀和尺寸關系。參數化設計是機械零件設計的一個重要部分，參數化設計的零部件對于系列化產品尤其重要[16]。參數化設計過程是指從功能分析到創(chuàng)建參數化模型的整個過程。首先根據零部件的功能以及零部件與其他零件之間的關系，確定零部件是否可以進行參數化設計。專有零件和單件生產的零件不必進行參數化設計。如果零部件需要量大，并且需要系列化生產，那么這樣的零件應該進行參數化設計。 確定了參數化設計的方法后，再根據零部件間的幾何和位置關系確定需要設計零件的自由變化的參數并確定其參數之間的關系，最后根據上述分析進行零件的詳細設計。在設計過程中如果遇到問題，還可對自由變化參數進行更改。 UG除了提供方便而強大的參數化建模方法以外，還提供了可以提取特征參數的數據表格，通過數據表格可以生成零件庫，進行參數化設計的基本步驟如下（1）根據圖紙和自由變化參數表確定建模方法。（2）創(chuàng)建參數化模型。（3）設置參數之間的關系，也可以在創(chuàng)建模型時設置。（4）提取自由變化參數。（5）創(chuàng)建零件庫，輸入零件系列數據，創(chuàng)建零件模型。（6）調入生成的模型，檢查模型創(chuàng)建是否有誤。 在建立好齒輪實體后，如果想得到新的齒輪，只要在所建立的齒輪實體模型的基礎上，利用表達式編輯器修改相關特征參數(齒數z、法面模數m、法面壓ak、齒輪厚度h、)即可。通過更新完成齒輪的自動建模,從而實現齒輪的可參數化控制。圖42 表達式編輯實現參數化 由于UG提供了Microsoft Excel及Xess與UG系統(tǒng)間的接口，所以就使數據管理及參數化設計更加便利。在建模過程中，UG軟件里的電子表格可以被視作是高級的表達式編輯器。表達式可以快速的被抽取到電子表格里，然后進行修改更新參數即可。單擊“工具/表達式”,系統(tǒng)將彈出表達式對話框，在對話框中單擊Spreadsheet Edit按鈕，系統(tǒng)將打開一個電子表格，用來對表達式進行編輯。斜齒輪的所有表達式被自動抽取到電子表格里，在電子表格里有相應的列表來表示表達式名、公式、表達式值，其效果如圖43所示。圖43電子表格編輯 想得到新的齒輪，只需在打開的電子表格里修改相應的參數即可，這種方法快捷，效果是立竿見影的。 通過對該電子表格的編輯，可以完成以下任務：更改表達式的值或是公式欄里的公式值； 使用已存在的部件間的表達式；把電子表格函數合并到表達式公式里；還可以在表達式公式里引用電子表格的單元值。 想要實現齒輪的快速參數化，除了以上兩種方法外，還可以利用部件族電子表格的列輸入來實現。首先打開已建好的齒輪模型，點擊“工具/部件族”命令，就可以打開部件族對話框，如右圖所示： 圖44 部件族對話框在一打開的部件族對話框里，把可用的列里的參數依次添加列，然后點擊“瀏覽”按鈕，確定保存路徑，最后點擊“創(chuàng)建”按鈕，就會打開一個電子表格，如右圖 圖45 創(chuàng)建的電子表格 在創(chuàng)建好的電子表格里修改相關的參數，然后選中寫有參數的所有列，使用“部件族/更新NX”命令，就會出現信息對話框，信息對話框里的內容就是生成的新齒輪的信息，如右圖： 圖46 信息對話框 利用以上三種方法中的任一種方法都可以快速實現齒輪的參數化建模，此方法快速、便捷，在很大程度上提高了設計的效率，本方法是一個通用方法，可以推廣到任意斜齒輪的設計應用中。6總結與展望。,編輯漸開線對稱方程得到斜齒輪齒廓,只要把齒輪的模數、齒數、壓力角、螺旋角等參數值進行修改,就可以快速得到另一個斜齒輪。同樣，改變變位齒輪的相關參數也可實現變位齒輪的參數化。而且還可以用UG軟件精確的進行齒輪機構的動態(tài)仿真、有限元分析。本文就標準斜齒圓柱齒輪及變位齒輪常用參數化建模方法——掃掠成型法進行研究，指出了目前該方法的不完善之處，同時提出了以漸開線、齒根過渡曲線對稱方程為基礎，分界齒數為判斷，控制曲線起始、終止角度為手段，自由形式特征下的掃掠為工具的解決方法。通過實例建模，證明了該方案的正確性、精確性，提高了斜齒輪及變位齒輪工程設計的精度和效率，為齒輪的CAE/CAM奠定了良好的基礎。本論文對斜齒輪及變位齒輪的設計全部實現了參數化，改變了傳統(tǒng)的單一的手工設計的煩瑣過程，大大的提高了實體建模的精確度與準確度。在零件的設計過程中，設計者只需利用表達式編輯器輸入有關的設計參數，即可快速準確地得到設計結果，并可以自動繪制圖形。使斜齒圓柱齒輪及變位齒輪的設計過程具有一定的智能化，設計者可任意輸入相關設計參數，計算機就可以自動生成精確的圖形。在三維可視化設計上，電子表格的輸入方法使之實現參數選擇和自動調用。為建立參數化零件設計系統(tǒng)打下堅實的基礎。隨著計算機軟、硬件技術的高速發(fā)展,讓設計人員能夠把設計工作的重點放在零件的結構設計和相關問題的解決上(如裝配的干涉檢驗、有限元分析等),，對所研究的零件進行參數化設計，使設計更加的方便，制圖過程更加直觀明了。 參考文獻[1] 錢作勤，吳邦文，奚敏等. 變位斜齒圓柱齒輪的測繪辯識及程序實現[J].《武漢造船 WUHANSHIPBUILDING》 1999(1)：12． [2] 何斌，管殿柱. 三維機械設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008：1.[3] 梁新平．基于UG的斜齒圓柱齒輪建模參數化方法[J].金屬加工，2009（2）：1.[4] 邵家云，任豐蘭．UG中漸開線斜齒輪的全參數化精確建模[J].農機使用與維修，2009， （1）：9799．[5] 文立閣，侯洪生，張秀芝．利用UG對漸開線斜齒圓柱齒輪參數化設計[J].現代制造工 程，2009（1）：3335．[6] 孫江宏，姚文席，吳平良．基于的斜齒輪三維參數化設計方法—掃描成型法[J].工具技 術，2003（2）：8688．[7] 梁新平．基于UG的斜齒圓柱齒輪建模參數化方法[J]．金屬加工，2009（2）：4749．[8] 趙彩紅,[J].農機化研究， 2005(5)： 232233.[9] 孫恒，陳作模，[M].北京:高等教育出版社，2006：193.[10] 濮良貴，[M].北京:高等教育出版社，2006：214.[11] 李玉龍，劉焜，鮑仲輔．基于漸開線齒輪展成法的參數化精確建模[J]．現代制造工程， 2006（9）：3336.[12] 張訓福,黃康,[J].組合機床與自動化加工技術,2008(2)：12．[13] 莊宿濤，邊炳傳．基于對稱方程的漸開線直齒圓柱齒輪UG參數化建模[J]．《機電產品 開發(fā)與創(chuàng)新》，2011(1)：3.[14] 李玉龍，劉焜，鮑仲輔．基于漸開線齒輪展成法的參數化精確建模[J]．現代制造工程， 2006（9）：7072.[15] 孫恒，陳作模，[M].北京:高等教育出版社，2006：189.[16] 何斌，管殿柱. 三維機械設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008：166.致謝 本論文是在莊宿濤老師的悉心指導下完成的。導師淵博的專業(yè)知識，嚴謹的治學態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學術目標、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物、為人處世的道理。在此，謹向導師表示崇高的敬意和衷心的感謝！ 本論文的順利完成，離不開各位老師、同學和朋友的關心和幫助。在此感謝老師的指導和幫助；感謝資料室的老師的指導和幫助；感謝大學同學的關心、支持和幫助； 在學習期間，得到師兄和師弟師妹的關心和幫助，在此表示深深的感謝。沒有他們的幫助和支持，我的學位論文不會這么順利的完成，愿同窗之間的友誼永遠長存。 45