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《基于ug的齒輪參數(shù)化建?！酚蓵T上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、海軍航空工程學院畢業(yè)設計第1章前言1.1齒輪設計的概述齒輪是機械傳動系統(tǒng)中的重要傳動零件，它的性能質(zhì)量直接影響整體機械的運行性能質(zhì)量。齒輪傳動作為重要的機械傳動形式，具有瞬時傳動比恒定、傳動效率高、傳遞功率范圍廣、壽命長等優(yōu)點，但是在齒輪嚙合傳動過程中，對齒輪的齒廓設計、制造精度有很高的要求，否則將會引起傳動過程中的振動、噪聲，使得傳動不穩(wěn)定，降低傳動質(zhì)量。齒輪的通用設計方法是對其傳遞的轉(zhuǎn)矩進行分析計算，然后按齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度進行設計和校核，而對嚙合齒所受的應力分布狀態(tài)則使用ADAMS、ANSYS等有限元分析軟件
2、進行受力分析，而這些都需要精確的齒輪三維數(shù)字模型。齒輪設計可分為齒輪傳動設計和齒輪結(jié)構(gòu)設計兩部分。齒輪傳動設計一般應首先選擇材料和熱處理方法,然后按齒面接觸強度計算中心距,再根據(jù)中心距確定模數(shù)、齒數(shù)、齒寬等參數(shù)。設計過程中需要從有關的工程手冊或設計規(guī)范中查找各種系數(shù)或數(shù)據(jù),并套用經(jīng)驗公式。為了在UG進程中高效、快速處理,可以將數(shù)表、線圖程序化,建立起圖形幾何尺寸與尺寸數(shù)據(jù)的關聯(lián)，具備由于幾何尺寸變化而使圖形變換的尺寸驅(qū)動功能，編程實現(xiàn)齒輪參數(shù)的自動計算和數(shù)據(jù)輸出。第40頁共40頁海軍航空工程學院畢業(yè)設計齒輪結(jié)構(gòu)設計通常先按齒輪的直
3、徑大小,選定合適的結(jié)構(gòu)形式,還要確定齒輪與軸的聯(lián)接形式,最后根據(jù)具體參數(shù)進行結(jié)構(gòu)設計。目前齒輪的結(jié)構(gòu)設計往往利用三維造型軟件進行實體設計。因此，齒輪的三維建模是齒輪結(jié)構(gòu)設計及計算機輔助設計中的一個主要問題，如何提高設計效率和保證設計精度，一直是當前三維實體設計和虛擬樣機設計中的難點所在。而參數(shù)化設計這一技術(shù)恰恰迎合了這種需求，避免了重復勞動和資源的浪費。在產(chǎn)品設計階段應用參數(shù)化技術(shù)，能夠提高產(chǎn)品的設計效率，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，使設計人員從繁重的計算與繪圖中解放出來，將主要精力放到創(chuàng)造性的設計工作中去。1.2UG軟件及齒輪模塊開發(fā)的
4、簡介一UG軟件的概述UnigraphicsNX（簡稱UG）軟件是目前應用最為廣泛的大型CAD/CAE/CAM集成化軟件之一,其內(nèi)容涵蓋設計、分析、加工、管理等各個領域,它除了為用戶提供零件建模、裝配、有限元分析、數(shù)控加工編程等通用模塊,還提供了各種專用、模塊,如工業(yè)設計、模具設計加工、鈑金設計加工、管路設計等。UGNX同樣支持用戶進行二次開發(fā),根據(jù)特定的需求,創(chuàng)建出用戶定制的、專用的UG功能模塊,給用戶的使用帶來極大的方便,滿足用戶個性化的需要。UG/OPENAPI是UG軟件包中的一個模塊，是第40頁共40頁海軍航空工程學院畢業(yè)設
5、計用戶最常用的二次開發(fā)工具，作為UG與外部應用程序之間的接口,UG/OPENAPI是一系列函數(shù)的集合。利用該語言開發(fā)的程序，可以直接完成與UG的各種交互操作，與UG系統(tǒng)集成。在這些二次開發(fā)模塊的輔助下，UGNX的參數(shù)化能力變得更為強大。主要應用于同類零件編程、特有的幾何功能、計算和分析、繪圖、零件標準化、數(shù)據(jù)訪問等方面。通過UG/OPENAPI編程,用戶幾乎能夠?qū)崿F(xiàn)所有的Unigraphics功能,開發(fā)者可以通過用VisualC++編程來調(diào)用這些函數(shù),從而達到實現(xiàn)用戶化的需要。二齒輪模塊開發(fā)的簡介利用UG/OPENAPI開發(fā)UG環(huán)
6、境下齒輪自動生成模塊,用戶只要通過接口界面輸入齒輪的關鍵參數(shù),如模數(shù)m及齒數(shù)z等,即可生成精確的齒輪模型，建立的模型是在現(xiàn)代CAPP/DFA/DFM系統(tǒng)中對齒輪機構(gòu)進行后續(xù)開發(fā)及研究,如虛擬裝配、運動仿真、有限元分析及數(shù)控加工編程的基礎。齒輪模塊的開發(fā)包括2部分:齒輪模板的建立和應用程序的設計。齒輪模板是基礎,采用基于關鍵參數(shù)驅(qū)動的參數(shù)化、變量化相關性三維建模技術(shù),建立齒輪的部件模型,部件模型能隨著參數(shù)/變量的變化而變化,提取關鍵參數(shù)/變量,創(chuàng)建齒輪部件族模板。應用程序是實現(xiàn)手段,其設計包括3個方面:用戶菜單設計、接口界面設計及A
7、PI應用程序設計。用戶通過用戶菜單,調(diào)用齒輪自動生成模塊。通過接口界面輸入關鍵參數(shù),與API應用程序?qū)崿F(xiàn)交互。API應用程序訪問齒輪模板,根據(jù)用戶輸入的參數(shù),創(chuàng)建該部件族模板的不同實例第40頁共40頁海軍航空工程學院畢業(yè)設計,從而獲得用戶所要求參數(shù)的齒輪模型。這樣即實現(xiàn)了功能,又簡化了編程。1.3論文目的和設計思路一論文的目的齒輪的類型很多，在產(chǎn)品的建模過程中經(jīng)常遇到各種標準件的設計造型，傳統(tǒng)的造型方法都只是幾何圖素的簡單疊加，不具備由于幾何尺寸變化而使圖形變換的尺寸驅(qū)動功能。設計人員只能花費時間去自己動手一步一步建模，這種簡單的
8、重復的工作嚴重影響設計效率。鑒于漸開線的圓柱齒輪的廣泛應用，本文利用UG/OPENAPI語言開發(fā)零件庫的功能，開發(fā)用戶常用的零件庫，實現(xiàn)齒輪參數(shù)化。設計者只要通過接口界面輸入自己所需要的齒輪的基本參數(shù)，即可生成精確的齒輪三維模型，大大提高了建模速度
