基于UG平台的变位斜齿轮参数化设计与建模

UG是一个集CAD／CAM／CAE于一体的系统。以某公司的泵用渐开线变位斜齿轮为倒,详细介绍了在UG的CAD模块中刊用表达式功能实现渐开线变位斜齿轮参数化设计和精确造型的过程,为在UG平台中进一步实现变位斜齿轮的CAM／CAE奠定了基础。

第 2期 (第 1 9期 )总 521 0 0年 4月

机械工程与自动化ME CHANl CAL FNGI NEERI NG& AUTOM AT1 0N

No. 2

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文章编号： 6 2 6 1 ( 0 0 0— 0 70 l 7— 4 2 1 ) 2 0 7— 3 3

基于 UG平台的变位斜齿轮参数化设计与建模成小军(东省技师学院，广东博罗 5 6 0 )广 1 10

摘要： UG是一个集 C AD/ AM/ AE于一体的系统。以某公司的泵用渐开线变位斜齿轮为倒，细介绍了在 C C详

UG的 C AD模块中刊用表达式功能实现渐开线变位斜齿轮参数化设计和精确造型的过程，在 UG平台中进为一

步实现变位斜齿轮的 C AM/ AE奠定了基础。 C

关键词：UG;渐开线变位斜齿轮；参数化设计；表达式中图分类号：TH1 2 4 3.1文献标识码：A

0引言

度圆直径；d为基圆直径；d_ ,为齿根圆直径。 变位斜齿轮与标准斜齿轮相比只是刀具的基准线与轮坯的分度圆不相切导致齿轮的分度圆齿厚、齿顶圆和齿根圆等尺寸发生了变化，从而避免了根切现象的发生，但是渐开线仍然没有变，因而产生渐开线的参数方程没有变，只要知道分度圆齿厚增加或减少的弧长，算出它对应的圆心角，就可以找到变位齿轮端面齿廓两侧的对称线 ( 1中 2 mtn图 . a a即为分度圆齿 r厚增加或减少的量 )有了端面齿廓的对称线和渐开线，

为了提高齿轮运动的平稳性、齿面接触强度、齿根弯曲强度、齿面抗胶合能力和耐磨损性能 .而又不影响齿轮传动结构的紧凑，齿轮泵用齿轮往往采用变位斜齿轮，但其传统的设计方法已不能适应现代化的制造技术。计算机辅助造型技术已在产品设计、工程分析、快速成型等技术领域获得了广泛应用。在应用 C/ AM技术设计、制造齿轮产品时，齿轮的三维 AD C

实体造型是一个需要解决的技术难题，如齿轮造型精度不高将直接影响有限元分析、虚拟佯机设计的仿真结果，并影响到齿轮产品的制造精度。UG的 CA D/C AM/ AE系统提供了一个基于过程的产品设计环 C境，使得产品从设计到加工真正实

现了数据的无缝集成，优化了产品设计环境。 本文利用 UG软件的参数设置、建立和编辑表达式

就可以画出变位齿轮的端面齿廓。其余设计步骤与标准斜齿轮设计步骤相同。

以及电子表格功能，实现了齿轮的完全参数化设计，精确地建立了齿轮的三维模型，而提高了齿轮的设计效率。从1变位斜齿轮的设计原理

齿轮

在采用集成化软件 UG进行标准斜齿轮设计的过程中，是将 UG的三维参数化造型、表达式处理、自 由曲面扫描等功能有机结合起来。首先求得斜齿轮的端面轮廓线，后通过投影关系获得其法面轮廓线；然将法面轮廓线沿螺旋线扫描获得齿轮廓面，之后利用该面对造型实体进行裁剪操作以生成单个轮齿，并通过图 1变位齿轮形成原理

2变位斜齿轮的参数化设计过程下面以某公司生产的 K: 1 . ( B一 8 3型齿轮泵中的高度变位斜齿轮为例，说明该齿轮的设计过程。

布尔运算最终获得斜齿轮的完整轮齿。 图 1为变位齿轮的形成原理。其中：为变位系 数；为模数；a为分度圆压力角；为齿数；d为分 收稿口期：2 1 - 3 2 0 00 5

2 1齿轮基本参数的设置及渐开线参数方程的建立 .

作者简介：成小军 ( 9 7)男，南永州人 .程师，科。 1 6一，湖工本