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1、現(xiàn)代制造工程2006年第2期現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)基于UG的漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)白劍鋒,賀靠團(tuán)(北京百慕航材高科技股份公司,北京100095)摘要 詳細(xì)說(shuō)明在UG的CAD模塊中,利用表達(dá)式功能實(shí)現(xiàn)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)和精確造型的過(guò)程,并介紹應(yīng)用UG中的電子表格對(duì)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪進(jìn)行可參數(shù)化控制和自動(dòng)造型的方法。關(guān)鍵詞:UG 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪 參數(shù)化設(shè)計(jì) 表達(dá)式 電子表格中圖分類(lèi)號(hào):TH132141 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671—3133(2006)02—0118—04ParameterizeddesigningofinvolutegearsbasedonUGBaiJianfen
2、g,HeKaotuan(BeijingBaimtecMaterialco.,Ltd,Beijing100095,CHN)AbstractUndertheenvironmentofCADModelofUG,thisthesisdetailstheprocessforusingthefunctionofexpressionofUGtoreal2izetheparameterizeddesigningandprecisemodelingforainvolutegears.Anditintroducesamethodofusingthespreadsheettoreal
3、izetheparameterizedcontrollingandautomaticmodelingforinvolutegear.Keyworks:UGInvolutegearParameterizeddesigningExpressionSpreedsheet(BasicCurves)功能中的規(guī)律曲線(xiàn)(LawCurve)選項(xiàng),通1UG參數(shù)化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介過(guò)方程式(ByEquation)并利用已經(jīng)建立的表達(dá)式繪制UG中的表達(dá)式(Expression)是算術(shù)或條件語(yǔ)句,出漸開(kāi)線(xiàn)曲線(xiàn);4)將漸開(kāi)線(xiàn)曲線(xiàn)添加到草圖中,繪制它可以用來(lái)控制同一個(gè)零件上的不同特征間的關(guān)系。出單個(gè)
4、輪齒的齒廓曲線(xiàn),并建立相關(guān)約束;5)使用特UG電子表格可以被認(rèn)為是高級(jí)的表達(dá)式編輯器,信征操作完成漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的三維建模,實(shí)現(xiàn)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪息可以從部件抽取到電子表格,通過(guò)更新零件相關(guān)數(shù)的參數(shù)化控制自動(dòng)造型,利用上述步驟完成齒輪的三據(jù)實(shí)現(xiàn)零、部件的自動(dòng)建模。維造型。利用UG的表達(dá)式和電子表格功能,并利用漸開(kāi)211 齒輪基本參數(shù)的設(shè)置線(xiàn)方程(x=rbsinu-rbucosu;y=rbcosu+rbusinu)和眾所周知,齒輪的幾何尺寸和形狀取決于齒輪的與齒輪幾何尺寸相關(guān)的計(jì)算公式,建立表達(dá)式生成漸六個(gè)基本參數(shù)(齒數(shù)z、模數(shù)m、壓力角ak、齒頂高系開(kāi)線(xiàn)曲線(xiàn)及其他相互關(guān)聯(lián)的
5、曲線(xiàn)。并通過(guò)特征操作數(shù)ha、頂隙系數(shù)c、齒輪厚度h)。按照UG中的要求,實(shí)現(xiàn)齒輪的完全參數(shù)化設(shè)計(jì),精準(zhǔn)地建立齒輪的三維所有的變量必須預(yù)先定義,且表達(dá)式必須使用“參數(shù)模型。根據(jù)設(shè)計(jì)需要,利用電子表格更改齒輪參數(shù),表達(dá)式變量”,故在對(duì)齒輪進(jìn)行三維建模前首先要對(duì)就可以實(shí)現(xiàn)新的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)三維模型,從而提高齒輪的以上六個(gè)基本參數(shù)賦予初值。又由于UG系統(tǒng)不兼容設(shè)計(jì)效率。本文應(yīng)用UG軟件對(duì)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪進(jìn)行可參希臘字母以及上、下標(biāo),因此通過(guò)表達(dá)式對(duì)基本參數(shù)數(shù)化的設(shè)計(jì)和三維造型。賦初值時(shí)采用英文字母或字母與數(shù)字的組合來(lái)替代2 齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程表示(在對(duì)齒輪進(jìn)行數(shù)學(xué)模型分析時(shí)相關(guān)符
6、號(hào)采用希臘字母或不同的上下標(biāo)表示)。選擇Tools>Expres2漸開(kāi)線(xiàn)齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是齒輪相關(guān)參數(shù)sions,建立如下表達(dá)式:的建立,在UG中其參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程可分為:1)利用表z=20 ∥z為齒數(shù)達(dá)式建立相互關(guān)聯(lián)的表達(dá)式;2)利用草圖(Sektch)選項(xiàng)m=3∥m為模數(shù)中的相關(guān)功能選項(xiàng)在草圖中繪制出齒輪的基本曲線(xiàn)ak=20∥ak為壓力角(基圓、分度圓、齒根圓和齒頂圓);3)使用基本曲線(xiàn)ha=1∥ha為齒頂高系數(shù)118現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)代制造工程2006年第2期c=0125∥c為頂隙系數(shù)交點(diǎn)K處所對(duì)應(yīng)滾角u值的大小。h=16 ∥h為齒輪厚度在利用方程表
7、達(dá)式生成第一條漸開(kāi)線(xiàn)時(shí),為了便212 齒輪基準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制于操作,選擇XC2YC基準(zhǔn)面放置漸開(kāi)線(xiàn)曲線(xiàn)。要實(shí)現(xiàn)在繪制基準(zhǔn)曲線(xiàn)之前,要實(shí)現(xiàn)參數(shù)化控制,還需完全可參數(shù)化控制齒廓曲線(xiàn),需再次利用漸開(kāi)線(xiàn)方程建立控制基準(zhǔn)曲線(xiàn)尺寸的如下表達(dá)式:生成另外一條漸開(kāi)線(xiàn)曲線(xiàn),為此要生成一個(gè)新的基準(zhǔn)d=m3z∥d為分度圓直徑面A作為另外一條漸開(kāi)線(xiàn)的水平參考,使第二條漸開(kāi)da=d+23ha3m∥da為齒頂圓直徑線(xiàn)和基準(zhǔn)面A相關(guān)聯(lián),這樣可以通過(guò)對(duì)基準(zhǔn)面A的參db=d3cos(ak)∥db為基圓直徑df=d-23m3(ha+c)∥df為齒根圓直徑數(shù)控制繼而實(shí)現(xiàn)對(duì)第二條漸開(kāi)線(xiàn)曲線(xiàn)放置位置的參在完
8、成上述基數(shù)控制。新設(shè)置的
