基于ug的斜齿轮参数化精确建模研究设计

基于ug的斜齿轮参数化精确建模研究设计内容摘要：

    （ 2） 其中， u 为 渐开线 的发生线所滚过的弧长对应的圆心角，即弧 AB 所对应的圆心角， u 。 其中 arc cos( / )brr  [3]， tan k  [3]。 因为本次斜齿轮设计中使用 的三角函数 较多，所以多采用 角度 , 且 直接变量只能在 t=（ 0～ 1） 之间变化。 因此为了便于在 U G 中输入表达式 , 可 利用 U G 中从 0到 1变化 的 变量 t, 建立 参数表达式 ,从而使 渐开线 从 齿根圆 变化到 齿顶圆 , 这样就为绘制一条渐开线做了公式准备 [4]。 下面我们先讨论齿数小于 42 的情况。 42 齿以下斜齿轮的绘制 3. 斜齿轮基本曲线的轮 廓绘制 打开ＵＧ按下 ctrl+n 新建一个零件文件， 按下 ctrl+m 打开 “建模 ”用户界面 ,按下 ctrl+e 打开 表达式 对话框 （如图 2 所示）， 在 “表达式 ”对话框的 “名称 ”栏中输入参数符号，在 “公式 ”栏里输入参数的初值， 按下 enter 接受编辑。 基本参数： 50z //齿数 n 3m //法面 模数 h 10 //齿宽 *han 1 //法向齿顶高系数 *nc  //法向顶隙系数 n 20  //法向压力角 10 //螺旋角 计算参数： a r c ta n( ta n( ) / c os( ) )tn   //法向压力角 * / c os( )nd z m  //分度圆 直径 *2 * * 2 *n a n nd a d h a n d m h d m      //齿顶圆直径  cosbtdd  //基圆直径 * * *2 2 * ( ) 2 .5 *f n a n n nd f d h d m h c d m       //齿根圆直径 在 “表达式 ”窗口中添 加上 面 的 表达式 ： 图 2 斜 齿轮基本参数 表达式对话框 图 3 斜 齿轮基本参数 表达式对话框 单击 “插入 /草图 ”进入草图绘制模式，在 XCYC 基准面上绘制齿轮 的四条基本曲线。 选择 “ 尺寸约束 ” 使它们的直径分别为： d 、 ad 、 bd 、 fd ，选择 “位置 约束 ”功能使他们的圆心 在坐标原点并且 共心。 如图 4 所示，在图 4 中可以看到，齿根圆直径 fd 小于基圆直径 bd。 图 4 42 齿以下斜 齿轮基本 曲线 草图 渐开线表达式建立 与生成 0a //渐开线的起始角 ()b rad  //渐开线的终止角 1t //UG 的系统参数 (1 ) * *u t a t b   //渐开线参数方程的自变量（角度值） /2bbrd //基圆半径      c o s sint b bx r u r ra d u u     //渐开线在 x 方向的参数方程      sin c o st b by r u r ra d u u     //渐开线在 y 方向的参数方程 0tz //渐开线在 Z 方向的参数方程 将上面的渐开线表达式输入对话框，如图 5 所示 图 5 渐开线 表达式窗口 选择 “插入 /曲线 /规律曲线 ”菜单，出现 “规律曲线 ”对话框如图 6 所示，选择其中 “根据方程 ”选择按钮 并确定。 以 t 为系统定义 X 轴、 Y 轴、 Z 轴参 的变量 数并依据方程 tx 、 ty 、 tz 的值绘制出渐开线。 在齿根圆与渐开线之间绘制两条直线并且一端与渐开线相切，另一端约束在齿根圆上（如 图 7 渐开线 图）。 在图 7 中可以看到，渐开线在基圆终止，而没有到达齿根圆。 这是 42 齿以下的齿轮与 41 齿以上的齿轮的根本区别。 图 6 规律曲线对话框 图 7 渐开线 齿廓的生成 绘制直线，连接圆心与渐开线与分度圆的交点，并旋转 90/z 角度，（如图 8所示） 图 8 渐开线连接线 选择图 8 中的旋转得到的直线，按下“ ctrl+t” 组合键，弹出“变换”对话框（如 图 9 所示），选择“绕直线旋转”选项卡，弹出“变换”对话框，选择“点和矢量”选项卡，单击“确定”，选择“ zc”轴，继续单击确定，弹出“变换”对话框，在角度值里输入“ 90/z”，单击确定（如 图 10 所示）得到如图 11所示图形。 绘制直线，连接齿根圆上两交点。 图 10 变换角度对话框 图 9 变换对话框 图 11 渐开线齿廓 单个轮齿的生成 在图 11 的基础上修剪齿顶圆、分度圆、基圆，隐藏两条。