基于SolidWorks的渐开线斜齿轮锥齿轮参数化设计(精).doc

2010第 4期 总第 197期
现 代 制 造 技 术 与 装 备
SolidWorks 提供了几百个 API 函数, 这些 API 函数是 SolidWorks 的 OLE 或 COM 接 口 , 用 户 可 以 使 用 VB\C++\Delphi 等 高 级 语 言 对 SolidWorks 进 行 二 次 开 发, 建立适合用户需要的 、 专用的 SolidWorks 功能模块 。 渐 开 线 齿 轮 机 构 是 机 械 产 品 中 应 用 最 广 泛 的 一 种 传 动 机 构,本文在 SolidWorks 平台上利用 , 实现了渐开线斜齿轮 、 直齿圆锥齿轮的参数化设计, 使齿 轮三维实体建模的过程变得方便 、 快捷 。 1渐开线斜齿轮参数化设计
渐开线斜齿轮齿形由两部分组成:工作部分和非工 作部分 。 工作部分的齿形为渐开线,
而非工部分采用过渡 圆弧 。 齿形的绘制一般采用描点法, 根据渐开线齿廓公式 计算求得多个齿形坐标点的值后, 利用 SolidWorks 样条曲 线 API 函数 CreateSpline, 来绘制光滑渐开线曲线 。
渐开线部分的齿形建立坐标系如图 1所示 。
渐开线齿廓上任意 M 点的坐标:
x=rx sin w x
y=rx
cos w
x
! 式中:w x 为渐开线任意 M 点的齿间中心半角, r x 为 M 点的半径 。 w x 按下式计算:
w x =w 0+θx =w 0+inv αx =P b -S b
b
+tan αx -αx =π-tan α+α+tan(arccos r b x -arccos r b
x
式 中 :w 0为 基 圆 齿 间 中 心 半 角 , θx 为 渐 开 线 任 意 M 点的展角, αx 为渐开线任意 M 点的压力角, P b 为基圆齿 距 , S b 为 基 圆 齿 厚 , α为 分 度 圆 上 的 压 力 角 , z 为 齿 轮 齿 数, r b 为基圆半径 。
斜齿轮齿面为渐开线螺旋面, 不同截面上齿形不同, 斜齿轮的端面渐开线齿廓可参照上述方法建立 。 渐开线 斜齿轮三维造型中齿廓是按照螺旋线方向扫描的,螺旋 线的螺距是需要求出的 。 本文中采用求分度圆的螺距在 SolidWorks 构建螺旋线 。 螺距 P z 按下式计算:
P z =πd 式中:β为斜齿轮分度圆柱面上的螺旋角, d 为分度 圆直径 。

在 SolidWorks 中, 齿轮参数化建模主要通过程序驱动 建 模 法 , 即 用 编 程 实 现 参 数 化 设 计 , 生 成 需 要 的 模 型 。
Solidworks 提供了 API 编程接口,我们通过在 中 调 用 SolidWorks 的 接 口 指 针 获 得 它 各 个 对 象 层 次 的 属 性和方法完成齿轮三维造型 。 基于 斜齿轮参数化设计界面如图 2所示 。
参数化设计核心程序代码如下:Dim swApp As
Dim swModel As boolstatus As Boolean
Set swApp =CreateObject (""
‘ 创建或获取 SldWorks 对象
基于 SolidWorks 的渐开线斜齿轮 、 锥齿轮
参数化设计
魏
勇
1
沈占彬
1
邬向伟
2
(1. 平顶山工业职业技术学院, 平顶山 467001;2. 中州大学 , 郑州 450000
摘 要:
利用 SolidWorks API 编程接口, 实现了 SolidWorks 平台上渐开线斜齿轮 、 锥 齿轮参数化设计, 提高了齿轮设计的效率和精度 。
关键词:SolidWorks
二次开发
VB 齿轮
参数化设计
图 1渐开线齿形坐标 X
M (X , Y
ωx
ωo
rb rx ra
x
αx
Y
基金项目:
河南省教育厅自然科学研究计划项目 (2010C460006 。

图 7渐开线直齿圆锥齿轮参数化设计界面
……
‘ 求斜齿轮螺距 Pz, 创建螺旋线并扫描 Pz =Pi *D /Ta (beta
0, 0, 0, D/2
False, True, False, True, 2, Hd, Pz, Hd, 0,