基于UG二次開發(fā)工具的直齒圓柱齒輪斜齒輪直齒錐齒輪的參數(shù)化設計論文

1、 PAGE67 / NUMPAGES71摘要在機械加工中,孔加工占機械加工的比例在30%以上,特別是在汽車與航空等行業(yè)中麻花鉆的應用極為廣泛。由于長期以來,麻花鉆的設計大多是靠工程師的經驗來進行,在設計過程中,難免會出現(xiàn)重復性的工作,從而降低了設計效率。同時通常的設計都是在二維圖紙上進行設計,不能得到可視化的麻花鉆三維造型,這就阻礙了麻花鉆的數(shù)控刃磨加工與利用一些分析軟件對麻花鉆的鉆削過程進行分析。在UG中利用麻花鉆參數(shù)表達式繪制麻花鉆實體模型，實現(xiàn)麻花鉆在UG的參數(shù)化設計。從而實現(xiàn)產品的快速設計。UG/Open二次開發(fā)模塊是UG軟件的二次開發(fā)工具集，利用該模塊可對UG系統(tǒng)進行用戶化開發(fā)，可滿

2、足用戶進行各種二次開發(fā)的需求。學習了UG二次開發(fā)的各種工具，了解了各種工具的特點和適用圍。選擇 UG/Open API編程語言，結合使用UG/Open Menu Script和UG/Open UI Styler開發(fā)工具，實現(xiàn)了基于UG二次開發(fā)工具的直齒圓柱齒輪、斜齒輪、直齒錐齒輪的參數(shù)化設計。關鍵詞：麻花鉆，二次開發(fā)，參數(shù)化，APIKey Words：parameter,gear,UG/Open,API目錄第 1 章 緒論11.1課題的研究背景11.2課題的研究容和解決方法2第 2 章 UG二次開發(fā)的研究421 UG軟件概述42.1.1 UG軟件的功能介紹42.1.2 UG功能模塊52.2 U

3、G二次開發(fā)相關工具概述52.2.1 UG/OPEN GRIP62.2.2 UG/OPEN API72.2.3 UG/OPEN MenuScript72.2.4 UG/OPEN UIStyler92.2.5 User Tools工具9第 3 章 二次開發(fā)方案的選擇1131列舉可行的方案1132 方案的選擇1333利用二次開發(fā)工具制作系統(tǒng)菜單143.3.1 設置系統(tǒng)環(huán)境變量143.3.2制作菜單15第 4 章齒輪常用的齒形曲線漸開線1841漸開線的形成原理1842漸開線的數(shù)學模型1943 漸開線齒廓的繪制20第 5 章 直齒圓柱齒輪的參數(shù)化設計2251 數(shù)學模型2252 齒輪三維建模23第 6章

4、斜齒輪的參數(shù)化設計2661 數(shù)學模型2662 齒輪三維建模27第 7 章 直齒錐齒輪的參數(shù)化設計2871 數(shù)學模型2872 齒輪三維建模29第 8 章 程序設計308.1 總體方案設計308.2 對話框設計318.3 程序設計36第 9 章 結論48致50參考文獻51附錄52第1章 緒論11課題的研究背景齒輪機構用于傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力，具有質量小、體積小、傳動比大和效率高等優(yōu)點，已廣泛應用于汽車、船舶、機床、礦山冶金等領域，它幾乎適用于一切功率和轉速圍，是現(xiàn)代機械中應用最廣泛的一種傳動機構。目前齒輪傳動技術已成為世界各國機械傳動發(fā)展的重點之一。齒輪設計在齒輪制造應用過程中占有重要

5、地位。傳統(tǒng)的齒輪設計過程繁冗，效率低，采用傳統(tǒng)的設計方法設計一組較為合理的齒輪副要反復修正參數(shù)、多次校核計算，花費很長時間才能實現(xiàn)。另外，齒輪類零件的繪圖工作(包括幾何繪圖、標注、參數(shù)表填寫等容)也是一項繁雜而費時的工作1。但齒輪類零件大部分具有相似的結構和形狀，在新產品的設計和圖紙繪制過程中，不可避免地要多次反復修改，進行零件形狀、尺寸的綜合協(xié)調和優(yōu)化.這時尋求一種簡便、合理的設計方法，提高設計工作效率，是齒輪設計工作者的迫切愿望。因此，借助CAD技術實現(xiàn)其繪圖過程的參數(shù)化和自動化，對于提高設計效率和保證設計質量具有重要意義2。因此,現(xiàn)代齒輪機構的設計建模技術有著廣泛的工程應用背景和研究意義

6、 。隨著計算機技術和現(xiàn)代設計理論與方法的迅速發(fā)展,三維設計軟件尤其是Unigraphics 在機械零件和產品設計中的日益普與，齒輪實體在三維軟件特別是在UG中的繪制變得越來越重要。但基于UG的齒輪設計系統(tǒng)一般都局限于齒輪二維輪廓的繪制或三維實體建模,齒輪參數(shù)的設計計算難以與CAD 系統(tǒng)很好地集成, 給齒輪的CAD/ CAM 帶來不利影響3。建模技術是CAD的核心技術，參數(shù)化造型技術和特征造型技術是新一代繼承化CAD系統(tǒng)應用研究的熱點理論4。目前國外對二維圖形參數(shù)化和簡單三維實體的參數(shù)化造型較為成熟。對復雜的三維實體的參數(shù)化造型尚不多見，特別是齒輪這類形狀復雜、精確齒形的三維實體參數(shù)化造型設計更

7、少。這有多方面原因：一方面齒輪二維圖形參數(shù)化設計能夠滿足傳統(tǒng)的齒輪加工要求；另一方面運用低級CAD軟件對復雜的三維實體很難實現(xiàn)參數(shù)化虛擬造型設計。隨著塑料齒輪的廣泛應用和快速成型與虛擬制造技術的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的二維圖形已不能滿足現(xiàn)在的設計、加工要求5。因此，在三維軟件上繪制齒輪實體變得十分重要。但是，由于齒輪形狀復雜，且齒形曲線有一定的規(guī)律，繪制齒形曲線較復雜。并且齒輪各參數(shù)間都有嚴格的函數(shù)關系，再加上隨著當代機械制造業(yè)的不斷發(fā)展，齒輪的精度要求也越來越高，齒輪實體的繪制較為麻煩。齒輪并不是一個標準件，它的各個參數(shù)隨著設計要求的不同而不同。如果每設計一個齒輪都要畫一個對應的實體部件的話，那不僅

8、增加了設計者的勞動量，還大大降低了設計效率，阻礙了企業(yè)的生產和發(fā)展。參數(shù)化設計是新一代智能化、集成化CAD系統(tǒng)的核心容，也是當前CAD技術的研究熱點6。用大型的三維軟件實現(xiàn)齒輪的參數(shù)化造型已成為設計者的迫切需求，齒輪體參數(shù)化造型有重要的意義：（1）齒輪傳動的參數(shù)化設計與建模系統(tǒng)是CAD技術與齒輪設計相結合的產物，也是兩者發(fā)展的趨勢所在。（2）實現(xiàn)設計過程自動化避免了設計人員手動查閱大量的數(shù)據，也避免了手工取點造型的復雜過程，該系統(tǒng)的開發(fā)，可以將手算設計的工作人員從繁瑣、低效的工作中解放了出來。（3）實現(xiàn)齒輪的參數(shù)化設計以與漸開線齒廓的精確造型，可以將設計計算、三維造型與繪制工程圖的無縫結合，同

9、時為齒輪的有限元分析、機構仿真和數(shù)控加工等工作奠定基礎。（4）采用建立原始齒輪結構模型并驅動其特征參數(shù)，為其它復雜曲面的造型提供了有益的參考。本課題利用UG的二次開發(fā)技術,為解決齒輪參數(shù)化設計問題提供了可行的方法,通過直接輸入齒輪設計條件，利用計算得出的有關設計參數(shù)(模數(shù)、齒數(shù)、壓力角、變位系數(shù)、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)等) 進行實體建模,實現(xiàn)齒輪的參數(shù)化設計,提高齒輪設計的效率和準確性。12課題的研究容和解決方法本課題利用大型軟件UGNX4.0來實現(xiàn)齒輪的三維參數(shù)化造型，通過改變齒輪的一些基本參數(shù)，生成其相應齒輪。要達到相應的設計要求，首先要知道如何在UG中繪制齒輪部件，要繪制齒輪必然要知道齒輪

10、的嚙合原理與各個參數(shù)間的關系，還應熟知漸開線的數(shù)學模型，精確畫出漸開線。畫出齒輪模型后，還應知道UG二次開發(fā)的知識，靈活運用UG系統(tǒng)提供的二次開發(fā)工具，在模型的基礎上編制相應的程序，最后完成齒輪參數(shù)化設計模塊的開發(fā)。具體容和步驟如下：(1) 研究直齒、斜齒圓柱齒輪與直齒錐齒輪的基本嚙合理論和各參數(shù)間的關系并建立數(shù)學模型；(2)漸開線數(shù)學模型的建立，通過對齒輪的嚙合原理的深入研究，建立漸開線數(shù)學模型，得到漸開線方程；(3) 深入掌握UG二次開發(fā)的各種方法，并熟練運用UG/OPEN 開發(fā)工具，在建立直齒圓柱齒輪、斜齒輪和直齒錐齒輪的數(shù)學模型的基礎上，對各齒輪實現(xiàn)三維參數(shù)化造型；(4) 在構建齒輪模

11、塊框架的基礎上，深入研究菜單的制作技術以確定本課題應采用的最佳菜單制作技術。UG 軟件是集CAD/CAM/CAE一體化的三維參數(shù)化軟件，是當今世界上最為先進的計算機輔助設計、制造和分析軟件，在國使用相當廣泛。另外它所提供的二次開發(fā)語言模塊UG/OpenAPI、UG/OpenGRIP和輔助開發(fā)模塊UG/OpenMenuscript與UG/Open UI Styler與其良好的高級語言接口，使UG的圖形功能和計算功能有機的結合起來，便于用戶去開發(fā)各種基于自身需要的專用CAD系統(tǒng)。使用UG/OpenAPI和UG/OpenGRIP中任何一個模塊都能實現(xiàn)UG的二次開發(fā)，再結合輔助模塊，就能開發(fā)出UG界面

12、的應用模塊。因此，合理利用UG的二次開發(fā)語言模塊和輔助模塊，就可以實現(xiàn)在UG環(huán)境下對齒輪進行參數(shù)化設計。第二章 UG二次開發(fā)的研究 Unigraphics(簡稱UG)是當前世界上最先進和緊密集成的、面向制造行業(yè)的CAID/CAD/CAE/CAM高端軟件。它為制造業(yè)產品開發(fā)的全過程提供解決方案，主要功能包括：概念設計、工程設計、性能分析和制造。此外，UG軟件還提供了CAD/CAE/CAM業(yè)界最先進的編程工具集，以滿足用戶二次開發(fā)的需要。本章先討論UG軟件的主要功能，然后簡單介紹二次開發(fā)各功能模塊的特點和應用。21 UG軟件概述211 UG軟件的功能介紹 UG是知識驅動自動化技術領域中的領先者。它

13、實現(xiàn)了設計優(yōu)化技術與基于產品和過程的知識工程的組合，顯著地改進了如汽車、航天航空、機械、消費產品、醫(yī)療儀器和工具等工業(yè)的生產率。它為各種規(guī)模的企業(yè)遞交可測量的價值；更快地遞交產品到市場；使復雜產品的設計簡化；減少產品成本和增加企業(yè)的競爭實力 7。 NX是一個交互的計算機輔助設計、計算機輔助制造和輔助工程（CAD/CAE/CAM）系統(tǒng)。CAD功能自動化是在今天制造公司中見到的一般工程、設計和制圖能力；CAM功能利用NX描述完成零件的設計模型，為現(xiàn)代機床提供NC編程；CAE功能橫越一廣的工程學科，提供許多的產品、裝配和零件的性能防真能力。NX是一個全三維、雙精度系統(tǒng)，它允許用戶精確地描述幾乎任一幾

14、何形狀。通過組合這些形狀，用戶可以設計、分析產品和建立他們的工程圖。一但設計完成，制造應用允許用戶選擇描述零件的幾何體，加入制造信息，如刀具直徑并自動生成一刀具位置，源文件（CLSF），它可用來驅動大多數(shù)NC機床8。目前UGS公司已經推出NX5產品，本次設計中使用的是NX4版本的軟件。NX4的特點是：1、為了數(shù)字化產品開發(fā)集成的自動化；2、在所有開發(fā)學科中的新能力，包括工業(yè)設計、防真、工裝、加工和管理；3、在一個全面的產品生命周期管理（PLM）解決力案的領先前沿的CAD、CAE和CAM技術。212 UG功能模塊 利用NX，可以建立、存儲、恢復和操縱設計與制造信息，典型地通過建立描述一零件的幾何

15、體開始工作。NX功能被劃分成共同功能的一系列“應用（Application）”共18個模塊，各模塊分別為：1、入口（Gateway）：對所有其他交互應用的首要必備的應用；2、建模（Modeling）：包括實體、特征、自由形狀、鈑金特征建模和用戶定義特征；3、裝配（Assembilies）：支持裝配建模；4、幾何公差模塊（Geometric Tolerancing Module）：讓用戶捕捉公差；5、產品和制造信息（PMI Introduction）：可用于在三維環(huán)境中對產品形成文檔說明；6、分析（Analysis）：包括注塑模流動分析、運動應用和ICAD；7、制圖（Drafting）：可將三維

16、模型生成二維視圖；8、高質量圖像（High Quality Image）：生成逼真照片的圖像；9、知識熔接（Knowledge Fusion）：允許用戶應用工程知識驅動規(guī)則和設計意圖到NX中的幾何模型和裝配；10、制造（Manufacturing）：可進行虛擬加工和自動加工編程；11、開放的用戶界面設計（Open User Interface Styler）：允許用戶和第三方開發(fā)商生成NX對話框；12、編程語言（Programming Languages）：包括GRIP和API；13、質量控制（Quallity Control）；14、走線（Routing）：定義圍繞和通過其他NX裝配的裝配；

17、15、鈑金（Sheet Metal）：包括鈑金設計、沖壓和多零件加工的柵格；16、電子表格（Spreadsheet）：提供一在Xess或者電子表格應用和NX間的智能界面；17、Web Express；18、Wire Harness:可在用于描述產品機械裝配的同一三維空間建立電氣布線的表示。2.2 UG二次開發(fā)相關工具概述UG軟件提供了CAD/CAE/CAM業(yè)界最先進的編程工具集，以滿足用戶二次開發(fā)的需要，這組工具集稱之為UG/Open，是一系列UG開發(fā)工具的總稱，它們隨UG一起發(fā)布，以開放性架構面向不同的軟件平臺提供靈活的開發(fā)支持。UG/Open包括以下幾個部分：UG/Open Menuscr

18、ip開發(fā)工具，對UG軟件操作界面進行用戶化開發(fā)，無須編程即可對UG標準菜單進行添加、重組、剪裁或在UG軟件中集成用戶自己的軟件功能；UG/Open UIStyler開發(fā)工具是一個可視化編輯器，用于創(chuàng)建類似UG的交互界面，利用該工具，用戶可為UG/Open應用程序開發(fā)獨立于硬件平臺的交互界面；UG/Open API開發(fā)工具提供了UG軟件直接編程接口，支持C、C+、Fortran和Java等主要高級語言；UG/Open GRIP開發(fā)工具是一個類似API的UG部開發(fā)語言，利用該工具用戶可生成 NC自動化或自動建模等用戶的特殊應用9。利用UG/Open提供的應用程序和開發(fā)工具，用戶可以在其提供的平臺上

19、開發(fā)出適合自己需要的CAD產品。2.2.1 UG/Open GRIP UG/Open GRIP(Graphics Interactive Programming)是一種專用的圖形交互編程語言。這種語言與UG系統(tǒng)集成，實現(xiàn)UG下的絕大多數(shù)的操作。GRIP語言與一般的通用語言一樣，有其自身的語法結構，程序結構，部函數(shù)，以與與其他通用語言程序相互調用的接口。一個GRIP語句是由一個或幾個GRIP命令組成，GRIP命令是GRIP語言的基本組成部分。GRIP命令有三種表示格式：a)述格式。主要用于生成和編輯實體。b)GPA符號格式。GPA是全局參數(shù)存取(Global Parameter Access)的

20、縮寫，用于訪問UG 系統(tǒng)中各種對象的狀態(tài)和參數(shù)。c)EDA符號格式。EDA是實體數(shù)據存取(Entity Data Access)的縮寫，用于訪問UG數(shù)據庫，能夠訪問各種對象的功能性數(shù)據。例如在屬性、繪圖和尺寸標注以與幾何體等領域與UG進行交互操作時，其參數(shù)可用EDA格式的命令取得。用GRIP語言編寫GRIP源程序，可以在windows的記事本中進行，記為*.grs；或者在GRIP高級開發(fā)環(huán)境(GRAD-Grip Advanced Development Environment)中編寫。執(zhí)行GRIP程序必需進入UG環(huán)境中，運行FileExecute UG/OpenGrip。GRIP編程語言是面向

21、工程師的語言，具有簡單、易學、易用的特點，但是所編寫的程序長、復雜。要考慮程序的各個細節(jié)問題。因此，GRIP語言常用于開發(fā)一些規(guī)模比較小的程序，例如，同類零件建模、計算和分析、數(shù)據訪問等程序。與GRIP語言相比較，用API函數(shù)編程則可實現(xiàn)功能復雜的操作10。2.2.2 UG/Open API 作為UG NX4.0與外部應用程序之間的接口，UG/Open API是一系列函數(shù)的集合。通過UG/Open API的編程，用戶幾乎能夠實現(xiàn)所有的UG NX4.0功能。開發(fā)人員可以通過用C+語言編程來調用這些函數(shù)，從而實現(xiàn)用戶的需要。對UG part文件與相應模型進行操作，包括建立UG NX4.0模型、查詢

22、模型對象、建立并遍歷裝配體，以與創(chuàng)建工程圖等。在UG NX4.0中創(chuàng)建交互式程序界面。創(chuàng)建并管理用戶定義對象等。應用函數(shù)時應注意所有的UG/Open API應用必須與時進行初始化和終止，以確保獲取或者釋放UG/Open API的執(zhí)行許可權限。初始化函數(shù)是UF_initialize()，當開始調用UG/Open API的函數(shù)時應先調用UF_initialize()來獲取執(zhí)行許可權限。一般來說，我們在變量聲明完成后，第1個調用UG/Open API的函數(shù)就是UF_initialize()。終止函數(shù)是UF_terminate()，當不再調用UG/Open API的函數(shù)時必須調用UF_terminat

23、e()來釋放執(zhí)行許可。UG/Open API程序能在兩種不同環(huán)境（依賴于程序的連接方式）下運行，即Internal環(huán)境（也稱為“Internal開發(fā)模式”）和External模式。其中Internal環(huán)境下的程序只能在UG NX4.0的界面環(huán)境(session)下運行，在運行這些程序時他們被加載到UG NX4.0的運行空間中（UG NX4.0分配的存）；External模式開發(fā)的程序能在操作系統(tǒng)(Windows NT/2000/XP與UNIX)下運行，不在UG NX4.0環(huán)境中或作為UG NX4.0的子進程運行。盡管沒有圖形顯示，但UG/Open API提供了函數(shù)用于打印機或繪圖儀輸出，也可以

24、輸出為CGM文件等其他數(shù)據文件11。2.2.3 UG/Open MenuScript UG/Open MenuScript不僅可以使用戶利用ASC文件來編輯UG的菜單，也可以以一種無縫集成的方式為用戶開發(fā)的應用程序創(chuàng)建菜單。MenuScript同時也提供了一個菜單欄報告工具，以幫助用戶查看定制的菜單，診斷錯誤。對于菜單的自定義大致可以分為如下三個層次。（1）自定義菜單 該級別的自定義允許單個用戶或者管理員重新安排UG的功能，去除在其產品開發(fā)過程中不需要的功能。這種級別的自定義不需要編程實現(xiàn)。（2）自定義UG功能 該級別的自定義允許單個用戶或者管理員取代或增加標準的UG功能，并添加其自己定義的功

25、能。（3）添加自定義應用 該級別的自定義其目的在于使用戶或第三方開發(fā)商開發(fā)的應用程序完全集成在UG中。該級別的自定義需要編程實現(xiàn)。 UG的菜單文件是擴展名為.men的文本文件，可以使用Windows 的記事本進行編輯。UG/Open MenuScript提供了一套用于定義UG菜單的腳本語言。實際上，UG系統(tǒng)的菜單文件也是用該腳本語言編寫的。UG為主菜單欄、快捷菜單欄提供了豐富的系統(tǒng)菜單文件，這些菜單文件默認情況下都保存在UG_BASE_DIR/ug/menus文件夾下12。 使用UG/Open MenuScript自定義UG菜單可以有兩種方法，分別是使用Add-on菜單文件和復制和編輯系統(tǒng)菜單

26、文件。使用Add-on菜單方法是添加編輯量很小的菜單文件到菜單文件的目錄中，使用Add-on菜單可以移出用戶不需要的菜單項；添加新的菜單和菜單項；重新組織UG的菜單；修改菜單和菜單項的標題；為已經存在的應用按鈕添加動態(tài)庫和菜單文件。復制和編輯系統(tǒng)菜單文件是指復制、編輯系統(tǒng)菜單文件并將其放置在特定的目錄下，覆蓋原始菜單文件。系統(tǒng)推薦使用Add-on菜單文件方法，該方法不僅編輯起來比較方便、易于維護，而且其功能也相當強大，基本可以滿足應用開發(fā)的所有需求。使用Add-on菜單文件的另一個優(yōu)點在于它可以被UG很方便地自動加載。對于與具體應用模式無關的菜單文件放置在startup文件夾下，與具體應用模式

27、相關的菜單文件放置在相應的application文件夾下，通過使用MENU_FILES聲明，即可將菜單名與應用模式按鈕相關聯(lián)，點擊該應用模式按鈕后即可自動加載與其相關聯(lián)的菜單文件。復制和編輯系統(tǒng)菜單文件方法不推薦使用，這主要是由于其編輯起來相當復雜，特別是對于像ug_main.men這樣大型的菜單文件，其維護也非常麻煩。2.2.4 UG/Open UIStyler UIStyler是開發(fā)UG對話框的可視化工具，生成的對話框能與UG集成，讓用戶更方便、更高效地與UG進行交互操作。UG/Open UI Styler模塊提供了強大的制作UG風格窗口的功能，其主要功能如下：(1) 提供了讓開發(fā)人員建造

28、UG風格對話框的可視化環(huán)境，并能生成UG/Open UI Styler文件和C代碼，從而使用戶在使用UG/Open UIStyler產生的對話框時，不必考慮圖形用戶界面(Graphical User Interface縮寫為GUI )的實現(xiàn)。(2) 利用可視化環(huán)境快速生成UG風格對話框，從而減少開發(fā)時間。(3) 通過選取和放置控件，從而能實現(xiàn)所見即所得。(4) 可以在對話框中實現(xiàn)用戶自定義位圖。(5) 提供了屬性編輯器，從而允許開發(fā)人員設置和修改控件屬性。(6) UIStyelr產生的對話框可以在MenuScript中被調用，因此可以實現(xiàn)在UG菜單項上調用UIStyler產生的對話框，從而將用

29、戶應用程序和UG軟件完全融合。應用UIStyler這一工具可以使開發(fā)人員方便、快速地設計出與UG界面風格一致的對話框，避免其他復雜的編程。而且可以和用其他開發(fā)工具開發(fā)出的結果進行集成。UG/Open UIStyler工具和UG/Open MenuScript工具一樣，都只具有某一方面的功能：UG/Open UIStyler用于對話框的開發(fā)，UG/Open MenuScript用于菜單的開發(fā)。2.2.5 UserTools工具 UG軟件為用戶提供了一個調用二次開發(fā)結果的交互式接口：User Tools。它的功能是生成彈出式對話框或工具條，其界面風格與UG界面風格一致。通過執(zhí)行對話框或工具條，操作

30、相應的控件就可運行菜單文件、宏文件、UG/Open GRIP程序、UG/Open API程序和其他二次開發(fā)文件。例如，執(zhí)行齒輪生成的程序集，可以用User Tools工具產生兩個對話框分別為直齒輪和斜齒輪，然后在相應的對話框上進行操作就生成相應種類的齒輪。通過編寫對話框定義文件(*.utd)來實現(xiàn)User Tool工具的功能。編寫文件完成以后，在UG 中執(zhí)行ToolsCustomizeUser ToolsLoad選擇所編寫的*.utd文件即可彈出需要的對話框或工具條。*.utd這個文件是文本文件，可用 Windows中的記事本進行編寫和編輯。一種比較簡單的實現(xiàn)方法：拷貝UG中的模板文件User

31、too1.utd到UG啟動目錄下，然后編輯模板文件，實現(xiàn)所需要的功能。在以前較早版本中例如V13，運用User Tools工具必須編寫兩個文件：菜單定義文件(*.utm)和對話框定義文件(*.utd)，然后通過執(zhí)行菜單項彈出相應的對話框或工具條。現(xiàn)在，較高的UG版本已經省略產生菜單這一步，操作同上所述。在UG 界面中應用File Execute UG/Open菜單執(zhí)行UG/Open API程序或UG/Open GRIP程序，操作一次只能執(zhí)行一個程序，而且必須找到程序所在的路徑。若利用User Tools這個工具，用戶可以將多個GRIP或API函數(shù)所編寫的程序集成到一個User Tools對話框

32、或者工具條中，一個程序對應一個控件，通過操作控件來調用程序，使用起來就非常方便。第三章 二次開發(fā)方案的選擇31可行方案UG軟件為用戶提供的二次開發(fā)工具不但可以獨立使用，而且可以相互調用其它工具開發(fā)的結果，這就大大擴展了工具本身所具有的功能，方便用戶進行二次開發(fā)。它們之間的關系如下附圖所示：MenuScript所開發(fā)的菜單可以與User Tools開發(fā)的對話框相互調用；MenuScript所開發(fā)的菜單與User Tools開發(fā)的對話框可以調用UIStyler開發(fā)的對話框；MenuScript、User Tools和UIStyler開發(fā)的對話框均可以調用GRIP程序和API程序。GRIP程序和AP

33、I程序之間也可以相互調用。另外，使用UG二次開發(fā)工具必須要設置相應的環(huán)境變量，這樣系統(tǒng)才能找到這些開發(fā)文件，執(zhí)行相應的程序。UIStyler DialogUser ToolsAPIGRIPMenuScript圖3-1 二次開發(fā)工具關系圖 本課題的目的是以UG為平臺，使用UG二次開發(fā)工具，實現(xiàn)齒輪的參數(shù)化設計。在UG界面中就是實現(xiàn)在對話框中輸入齒輪的各個參數(shù)，確定后UG系統(tǒng)自動生成對應的實體模型。要達到設計要求，首先必須自定義一個菜單，制作相對應的對話框，使設計者能調用對應的對話框并輸入所需齒輪的參數(shù)。之后更重要的是編寫一定的程序，程序的作用是讀取對話框中的參數(shù)并自動生成所需的實體模型。通過對U

34、G系統(tǒng)中各個二次開發(fā)工具的性能和特點的分析，要實現(xiàn)設計要求有以下幾種方案：（1）在菜單和對話框的基礎上使用GRIP語言編寫生成齒輪實體的程序。由二次開發(fā)工具之間的關系我們知道，UG對話框可以調用GRIP程序。只要能編寫出一個生成齒輪實體的程序，我們就可以用編制好的對話框調用該程序，生成齒輪實體，滿足設計要求。在UG/Open GRIP 工具中中擁有豐富的函數(shù)，可實現(xiàn)幾何體的生成、數(shù)據的存取和分析、變換等一系列功能。因此，使用GRIP完全能編寫出生成齒輪實體程序，程序編寫好后使用User Tool工具對程序進行編譯連接，最后生成可被對話框調用的可執(zhí)行程序。將可執(zhí)行程序放在對應的文件夾里就可實現(xiàn)對

35、話框對程序的調用，執(zhí)行程序，滿足設計要求。（2）在菜單和對話框的基礎上使用API語言編寫生成齒輪實體的程序。同樣，對話框也能實現(xiàn)對API程序的調用。只要能編寫出實現(xiàn)齒輪建模的API程序，就能實現(xiàn)設計要求。API與GRIP一樣，也具有豐富的函數(shù)。運用該語言可以實現(xiàn)對部件保存、打開等基本操作、對表達式的操作、裝配體操作、工程圖的生成和控制等功能，可以滿足生成齒輪實體的程序的編寫。此外，API語言借助C+來編寫程序，借助C+強大的編程功能，編寫API程序比GRIP更加靈活、更加的簡單使用，還能滿足更多的編程要求。在C+中編寫好相應的程序后編譯程序，將生成的可執(zhí)行程序（.dll）放在對應的文件夾下，就

36、可以實現(xiàn)對話框對程序的調用和執(zhí)行，滿足設計要求。（3）基于三維模型的參數(shù)化程序設計。該方法采用三維模型與程序控制相結合的方式，在創(chuàng)建好三維模型的基礎上，根據部件的設計要求建立一組可以完全控制三維模型形狀和大小的設計參數(shù)。參數(shù)化程序針對該部件的設計參數(shù)進行編程，實現(xiàn)設計參數(shù)的查詢、修改，根據新的參數(shù)值更新模型從而實現(xiàn)設計變更。其中程序的編寫是使用API語言的表達式功能。在本課題中，采用這種方案具體方法是先新建一個部件，在建模模塊下寫好表達式，然后使用表達式繪出齒輪的三維實體，并確保實體模型應隨著表達式的值變化而變化。建好模型后，編寫菜單和對話框，然后在C+上用API語言進行編程，程序應把對話框和

37、模型聯(lián)系起來，將對話框中輸入的值傳遞到模型的表達式中，并更新程序。這樣，當在對話框中輸入齒輪的設計參數(shù)后，運行程序，原來的齒輪部件就會按新的表達式數(shù)據重生成模型，這樣就得到了設計所需要的齒輪實體模型。將新生成的部件另存，保留原部件，這樣就可以隨時生成需要的齒輪了。 UG二次開發(fā)工具的功能非常強大，要實現(xiàn)本課題目的應還有其他方案，在這里只列舉了這三個常用方案。32 方案選擇 比較上述三個方案，有一個共同點就是都使用了菜單技術和對話框技術。這是為了在設計齒輪時設計者能在UG界面下直接輸入對應的參數(shù)，使該模塊更加直觀，方便設計者使用。這三個方案中，前兩個都是使用編寫程序來繪制齒輪實體，程序比較復雜；

38、最后一個是建立模型后將對話框中數(shù)值傳遞到表達式，程序較簡單。齒輪是較復雜的實體部件，精度要求也比較高，要創(chuàng)建齒輪實體比較麻煩。前兩種方案中，都是用程序來編寫整個齒輪實體創(chuàng)建過程，這要涉與到的函數(shù)非常多，程序煩瑣，出現(xiàn)錯誤時不容易修改和維護。此外，在畫齒輪輪廓過程中需要修剪、變換許多曲線，這在程序中很難做到。如果要使用前兩種方案，需要深入學習GRIP和API這兩種語言，需要花費很多時間。而第三種方案是直接在UG界面上畫實體模型，可以直接對各種特征進行編輯、修改曲線，相對于前兩種方案來說更直觀、更容易。不過要注意的是在第三種方案中，在畫齒輪實體過程中要注意應保證所畫出的實體模型應能隨著表達式中的值

39、的變化而變化。不過在UG界面下比程序中繪制參數(shù)化齒輪模型要直觀、容易的多。在編寫程序方面，最后一種方案只需寫一些數(shù)值的傳遞的程序，使用的函數(shù)少，程序簡單，易于發(fā)現(xiàn)錯誤和修改調試。同時，如果能夠實現(xiàn)，前兩種方案所得的齒輪設計模塊使用起來要比第三種方案方便。由于畢業(yè)設計時間不長，而且之前沒有接觸過有關二次開發(fā)的知識，在短時間無法深入學習GRIP和API的知識，前兩種方案很難實現(xiàn)。第三種方案最為簡單，也最有可能在規(guī)定時間完成設計任務，達到設計目的。綜合比較這三種方案，最終選擇第三種方案作為本次設計方案。33利用二次開發(fā)工具制作系統(tǒng)菜單3.3.1 設置系統(tǒng)環(huán)境變量 雖然各種菜單的制作方法,在結構、容和

40、開發(fā)過程上有一定的差異,但是在整個構建過程中有其共性和一樣的部分,就是菜單制作之前應先設置系統(tǒng)環(huán)境變量。設置了系統(tǒng)環(huán)境變量，UG才能找到開發(fā)容所在目錄。系統(tǒng)環(huán)境變量設置方法有以下兩種：方法一：打開$UG_BASE_DIR/ugii目錄下的ugii_env.dat文件(該文件包含Unigraphics系統(tǒng)的全部環(huán)境變量與系統(tǒng)路徑定義)，找到下面兩條語句：#UG_VENDOR_DIR=$UGALLIANCE_DIR/vendor和#UG_ SITE_DIR=$UGALLIANCE_DIR/site。將它們前面的注釋符號“#”刪除，以使它們起作用。這兩條語句其實指明了供用戶放置二次開發(fā)文件的目錄。在

41、Unigraphics初始安裝時，它們不起作用，當刪除了“#”號后，UG/OPEN才能從這些目錄下得到二次開發(fā)的功能擴展。這兩個目錄的功能和結構是完全一樣的，下面都有startup和application兩個目錄。其中startup存放Unigraphics啟動時需載入的動態(tài)共享庫(以ufsta()為入口的.dl1)與菜單腳本文件(.men)；application目錄存放具體的功能擴展程序文件(如應用模塊的功能擴展共享庫( .dl1)與對話框資源文件( .dlg)。Unigraphics下設置的這兩個目錄是為不同等級的開發(fā)者提供的，vendor目錄下放置Unigraphics指定的開發(fā)商的二

42、次產品，site目錄下存放其余開發(fā)者的產品。因此vendor目錄下同類容的文件要比site目錄下的優(yōu)先載入。此外，在ugii_env.dat文件中還有一條語句，是用來設置用戶自己二次開發(fā)容的目錄：#UG_USER_DIR =$HOME，同樣將其前面的“#”號刪除，并在其后使用用戶自己的目錄替換$HOME。例如，UG_USER_DIR=E:ugapi，在此目錄下也必須建立目錄startup和application，存放的容和site與vendor下的startup、application一樣,不過它的優(yōu)先級更低13。 方法二：打開UG安裝目錄UG_BASE_DIR UGmenus下的custom

43、_dirs.dat（用記事本打開），在文件最后添加開發(fā)的文件夾的絕對路徑。在添加的文件里建立兩個子目錄：startup和application ，分別用來放置開發(fā)的各種文本文件（.men文件）、動態(tài)庫文件和對話框文件。 上述兩種方法中第二種方法較簡單方便，本課題采用第二種方法。打開UG安裝目錄UG_BASE_DIR UGmenus下的custom_dirs.dat，在文件最后添加開發(fā)的文件夾的絕對路徑E:gearsopen。在E:gearsopen文件夾下建立startup和application兩個子目錄。3.3.2制作菜單 本課題涉與到三個齒輪的參數(shù)化設計，因此應在一個主菜單下建立三個子菜

44、單。在E:gearsopenstartup下建立文件gearsopen.men，代碼如下：VERSION 120 /菜單腳本文件的版本信息EDIT UG_GATEWAY_MAIN_MENUBAR /編輯UG系統(tǒng)菜單文件BEFORE UG_HELP /定義菜單位于“幫助”菜單前CASCADE_BUTTON GEARS /主菜單按鈕名LABEL 齒輪參數(shù)化設計 /主菜單標題END_OF_BEFORE /結束BEFORE定義MENU GEARS /定義主菜單BUTTON SPUR_GEAR /第一個子菜單名LABEL 直齒圓柱齒輪 /第一個子菜單標題ACTIONS SPUR_GEAR /第一個子菜單

45、的IDBUTTON HELICAL_GEAR /第二個子菜單名LABEL 斜齒輪 /第二個子菜單標題ACTIONS HELICAL_GEAR /第二個子菜單的IDBUTTON STRAIGHT_BEVEL_GEAR /第三個子菜單名LABEL 直齒錐齒輪 /第三個子菜單標題ACTIONS STRAIGHT_BEVEL_GEAR /第三個子菜單的IDEND_OF_MENU /結束菜單的定義運行結果如圖3-2所示： 圖3-2 菜單運行效果圖在菜單的基礎上，可以制作工具欄，這樣可以在工具欄點相對應的工具來直接調用對話框。工具欄是一種快速激活相關命令的工具按鈕的集合。在UG中，使用菜單工具可以制作工具

46、欄。工具欄文件是以.tbr為后綴名的文本文件，每個工具欄按鈕名稱應與菜單文件中相應按鈕的名稱一樣，工具欄按鈕圖標所對應的位圖文件，應放置在相應的application文件夾下。工具欄文件寫好后，應放在對應的stratup文件夾中。編寫的工具欄文件如下：TITLE 齒輪 /工具欄標題VERSION 160 /工具欄文件的版本信息DOCK NO /工具欄導入時是浮動的BUTTON SPUR_GEAR /直齒輪對應按鈕的名稱LABEL 直齒圓柱齒輪 /工具欄按鈕的標題BITMAP zhichi.bmp /直齒輪對應按鈕圖標BUTTON HELICAL_GEAR /斜齒輪對應按鈕的名稱LABEL 斜齒

47、輪 /工具欄按鈕的標題BITMAP xiechi.bmp /斜齒輪對應按鈕圖標BUTTON STRAIGHT_BEVEL_GEAR /錐齒輪對應按鈕的名稱LABEL 直齒錐齒輪 /工具欄按鈕的標題BITMAP zhuichi.bmp /錐齒輪對應按鈕圖標運行效果如圖3-3所示：圖3-2 工具欄效果圖第四章 齒輪常用的齒形曲線漸開線從理論上講,只要給出一條齒廓曲線,就可以根據齒廓嚙合的基本定律(用圖解法或解析法)求出與其共軛的另一條齒廓曲線。因而，作共軛齒廓的曲線是很多的。生產實際中。結合設計、制造、安裝和使用方面的諸多要求(如強度、效率、磨損、壽命、互換性)，通常選用的定傳動比齒廓曲線有漸開線

48、、擺線和圓弧。由于漸開線齒廓具有制造容易、便于安裝、互換性好等多方面優(yōu)點,所以目前大部分齒輪采用漸開線齒廓。41漸開線的形成原理 如下圖所示，任一直線BK沿基圓的圓周作純滾動時，直線上任意一點K的軌跡AK稱為該圓的漸開線。其中， rb為為基圓半徑，k是漸開線上K點的展角 ，rK是漸開線上K點的向徑，K為漸開線K點的壓力角。圖4-1，漸開線形成圖 漸開線的性質為：(1)發(fā)生線沿基圓滾過的長度等于基圓上被滾過的弧長,即直線BK與弧 AB的長度相等；(2)當發(fā)生線沿基圓作純滾動時,切點B為其速度瞬心, 因此KB必垂直于漸開線上K點的切線,即發(fā)生線為漸開線在K點的法線,漸開線上任一點的法線恒與基圓相切

49、； (3)發(fā)生線與基圓的切點B也是漸開線在K點處的曲率中心,線段BK是相應的曲率半徑。漸開線離基圓愈遠(rK愈大),曲率半徑愈大,漸開線越平直。K點在基圓上起點處的曲率半徑為零。 (4)漸開線的形狀取決于基圓的大小,即由不同大小的基圓所形成的漸開線,在相等展角處的曲率半徑的大小隨基圓半徑rb的增大而增大，當基圓半徑為無窮大時，其漸開線AK將成為垂直于發(fā)生線NK的直線，故齒條的漸開線齒廓曲線為直線。 (5)基圓以無漸開線。 基于漸開線的上述性質，用漸開線作為齒廓的齒輪有以下優(yōu)點： (1) 漸開線齒廓能滿足定傳動比傳動保證了機器運轉的平穩(wěn)性； (2) 漸開線齒廓之間的正壓力方向不變有利于齒廓傳動的

50、平穩(wěn)性； (3) 漸開線齒廓具有傳動可分性對齒輪制造和安裝十分有利。42漸開線的數(shù)學模型 以上討論了漸開線的一些性質，但在漸開線齒輪三維參數(shù)化造型的過程中，還需要進一步知道輪齒漸開線齒形的各點坐標值。 由圖4-1，根據漸開線的性質，可得 連立上述兩式即得漸開線的極坐標參數(shù)方程式： 在UG里畫漸開線時，使用的是直角坐標系，因此，我們應把漸開線方程轉化成直角坐標系的形式。轉化后公式為：其中43 漸開線齒廓的繪制使用UG畫漸開線過采用表達式生成法。UG的表達式是算術或條件語句，它可以用來控制同一個零件上的不同特征間的關系。利用UG的表達式并利用漸開線方程的計算公式，建立表達式生成漸開線曲線。具體過程

51、如下：(1)、新建一個部件，進入建模模塊，在表達式窗口中添加下列表達式：m=5； / 模數(shù)z=19； / 齒數(shù)a=20； / 壓力角h=1； / 齒頂高系數(shù)c=0.25； / 頂隙系數(shù)B=9； / 齒輪厚度d=m*z； / 分度圓直徑db=m*z*cos(a)； / 基圓直徑da=(z+2)*m； / 齒頂圓直徑df=(z-2.5)*m； / 齒根圓直徑t=1； / 系統(tǒng)參數(shù)al=45*t； / 角變量xt=0.5*db*cos(al)+(al*pi()/360)*db*sin(al)； / 漸開線在x方向的參數(shù)方程yt=0.5*db*sin(al)-(al*pi()/360)*db*cos(

52、al)； / 漸開線在y方向的參數(shù)方程zt=0； / 漸開線在y方向的參數(shù)方程 (2)選擇“插入曲線規(guī)律曲線”菜單或單擊曲線工具欄中的“規(guī)律曲線”按鈕，出現(xiàn)“規(guī)律函數(shù)”對話框，選擇其中的“根據方程”選擇按鈕并確定，如下圖所示14。圖4-2選擇規(guī)律曲線方式(3)以t為系統(tǒng)參數(shù)定義x軸、y軸、z軸的參數(shù)并依據方程xt、yt、zt的值，選擇原點為基圓的圓心，繪制出如下漸開線。如下圖所示。圖4-3 漸開線第五章 直齒圓柱齒輪的參數(shù)化設計51 數(shù)學模型直齒圓柱齒輪的端面齒廓(垂直于軸線的剖面中的齒形)是漸開線齒廓。直齒輪的輪齒方向(齒向)與其軸線是平行的，如果在垂直于軸線作無數(shù)的剖面，則這些剖面與直齒相

53、交，得到無數(shù)薄片的輪齒，其齒形都是漸開線，而且形成過程完全一樣，因此具有一樣的形狀。這些無數(shù)薄片輪齒的漸開線齒形沿著軸線排列所組成的齒面稱作漸開線齒面。直齒輪的漸開線齒面常稱為漸開面。漸開線直齒圓柱齒輪是漸開線齒輪中結構最簡單的齒輪，實現(xiàn)直齒圓柱齒輪的參數(shù)化精確建模是實現(xiàn)其他齒輪建模的基礎。 漸開線直齒圓柱齒輪的重要的基本參數(shù)有：模數(shù)m、齒數(shù)z、分度圓壓力角、齒頂高系數(shù)h*、頂隙系數(shù)c*。另外齒輪齒寬B也是齒輪的一個重要參數(shù)。現(xiàn)簡要介紹齒輪各基本參數(shù)與對其他尺寸的影響。模數(shù) 齒輪分度圓圓周長為,則 式中含有無理數(shù)，為了計算方便，人們人為地將比值p/取為一有理數(shù)列，并稱該比值為模數(shù)，用m 表示，

54、單位為mm。為了設計、制造、檢驗與使用方便，齒輪的模數(shù)已經標準化。齒數(shù)一樣的齒輪，模數(shù)愈大，尺寸就越大。（2）分度圓壓力角 有漸開線的形成原理 ，對于同一漸開線齒廓，不同圓周上的壓力角是不同的，基圓上的壓力角為零，離基圓越遠的圓，半徑越大，該圓上的壓力角也越大。模數(shù)和齒數(shù)一樣的齒輪，分度圓大小一樣，但其壓力角可以不同，基圓大小也隨之不同，則漸開線齒廓也就不同。因此壓力角是決定漸開線齒廓形狀的一個基本參數(shù)。為了設計、制造、檢驗與使用的方便，GB1356-88規(guī)定分度圓壓力角的標準值為20，在某些場合也用14.5、15、22.5、25等齒輪。（3）齒數(shù)z 齒輪的大小和漸開線齒廓的形狀均與齒數(shù)有關。

55、（4）齒頂高系數(shù)h*、頂隙系數(shù)c* 齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)決定齒頂高和齒根高的尺寸。GB1356-88規(guī)定其標準值為h*=1 c*=0.25,有時也采用非標準的短齒h*=0.8,c*=0.315。 直齒齒輪的其他參數(shù)還有分度圓直徑d、齒頂圓直徑da、齒根圓直徑df、基圓直徑db和變位系數(shù)x，各參數(shù)間的關系如下：直齒圓柱齒輪的幾何特征相對簡單，其中的參數(shù)化建模重點與難點應該在端面漸開線輪齒齒廓的參數(shù)化創(chuàng)建，漸開線齒廓的的形狀取決于基圓的大小，而基圓的大小取決于齒輪的齒數(shù)z、模數(shù)m、和壓力角。這三個參數(shù)一經確定，漸開線齒廓的形狀也隨之確定。52 直齒輪三維建模 直齒圓柱齒輪的的建模，其重點和難點是漸

56、開線齒廓的繪制，在解決了漸開線的繪制之后，建立齒輪模型就較簡單了。常用的建立齒輪模型的方法有以下兩種方法： 方法一：畫出漸開線和各個圓，鏡像漸開線，將多余的線剪去，留下一個輪齒的輪廓曲線，輪齒的兩邊都留半個齒根曲線。所剩下的曲線的圓心角等于一個齒距所對應的圓心角。將該曲線按齒數(shù)環(huán)行陣列，即為一個齒輪的外輪廓線，拉伸該輪廓線，即得到一個齒輪。 方法二：畫出漸開線、各個圓、齒輪毛坯，鏡像漸開線，將多余的線剪去，留下一個齒槽輪廓曲線。將齒槽輪廓線拉伸成實體，用齒坯與生成的齒槽實體做差，在齒坯中就切出了一個齒槽。環(huán)行陣列z個齒槽特征，就得到一個齒輪。 上述兩種方法都能畫出齒輪實體，但用這兩種方法很難使

57、齒輪參數(shù)化。方法一中用來做鏡像和修剪曲線的直線在變換后無法實現(xiàn)參數(shù)話，此種方法只可用于畫單個齒輪或者用程序來畫齒輪實體。齒輪中的齒根圓和基圓的大小隨齒輪基本參數(shù)的變化而變化，有時齒根圓大于基圓，有時基圓大于齒根圓。基圓較大時，漸開線和齒根圓之間應該有圓弧過渡；齒根圓較大時，應把多余的那段漸開線剪去。因此，方法二只能實現(xiàn)與畫齒輪實體時的情況一樣時的齒輪的參數(shù)化。為了避免出現(xiàn)這個問題，在本課題中使用先畫出輪齒實體，并將輪齒底端的余量留的大些，然后將輪齒實體與齒根圓柱體做并操作。具體操作如下： （1） 建立漸開線齒廓曲線新建部件，在建模模塊下輸入相關的表達式，按前面介紹的方法畫出漸開線。選擇XOY為

58、基準面作草圖，畫出齒頂圓、齒根圓和基圓，畫出一條直線，該直線與X軸所成的角為分度圓上半齒厚處的點與坐標原點的連線與正X方向的夾角。應注意的是應將該直線的端點固定約束在原點上。連接漸開線尾部和基圓上與漸開線同一側上任一點，再將該點與漸開線起始點連接。如下圖5-1所示：圖5-1 草圖建立的結果建立齒輪的基本齒形拉伸齒根圓建立齒根圓柱實體，拉伸高度為齒輪的齒寬。以原點為起點在Z軸建立一條直線，通過該直線與剛在草圖中作的與X軸成一定角度的連線做基準平面1。將在草圖中作的與漸開線連接的兩條直線和漸開線連接起來，并以這三條線為輪廓拉伸實體，拉伸方向為Z軸負方向，拉伸厚度不定，只要把它拉伸成實體就可。繼續(xù)拉

59、伸，將剛拉伸的實體中靠近原點的一個面拉伸，拉伸厚度是db/2-df/2+0.5，將拉伸好的實體與原實體進行合并。該步做法是為了在基圓大于齒根圓的情況下能使輪齒與齒根圓柱實體相交。以平面1為參考平面，修剪上述實體，留下漸開線起始點那一側。將修剪后的實體用平面1做鏡像，再將鏡像后的實體進行合并。合并后就得到輪齒的基本齒形，如圖5-2所示：圖5-2 齒輪的基本齒形 接著做一個基準平面2，該平面與XOY平面平行，且在Z軸正方向上與XOY平面的距離為齒寬的一半。以基準平面2為參考平面鏡像齒輪的基本齒形。齒輪的建立以圖5-1中的右端點為起點，繪制一條與Z軸平行的直線，該直線作為被投影曲線。選擇齒根圓柱實體

60、作為投影面，生成投影曲線。然后利用生成的投影曲線為引導線，建立齒輪的一個基本齒形。對該齒形和齒根圓柱實體進行求和特征操作，然后進行環(huán)行陣列，最后利用拉伸齒頂圓進行修剪即得到一個齒輪。第六章 斜齒輪的參數(shù)化設計在生產中廣泛用到斜齒輪，雖然使用斜齒輪傳遞動力時會產生軸向力，但與直齒輪相比，有明顯的優(yōu)點：（1）嚙合性能好：斜齒圓柱齒輪輪齒之間是一種逐漸嚙合過程，輪齒上的受力也是逐漸由小到大，再由大到??；因此斜齒輪嚙合較為平穩(wěn)，沖擊和噪聲小，適用于高速、大功率傳動。（2）重合度大：在同等條件下，斜齒輪的嚙合過程比直齒輪長，即重合度較大，這就降低了每對齒輪的載荷，從而提高了齒輪的承載能力，延長了齒輪的使