文档包括:

Word版说明书1份，共37页，约13000字

任务书一份

外文翻译一份

 

CAD版本图纸，共4张

 

 

摘  要

 

齿轮是各种机械传动设备中常用的零件，随着CAD/CAM技术的发展, 使用计算机对齿轮进行设计与分析已成为一种重要的研究手段。齿轮三维模型是进行有限元分析，机构仿真和数控加工等必不可少的环节。目前一些三维造型软件如UG都不能直接生成齿轮的三维模型，另外齿轮的设计计算过程复杂，这些都影响了设计效率。本课题的主要任务是基于UG开发直齿圆柱齿轮CAD系统，从而简化齿轮建模过程, 提高了效率, 丰富了零件建模方法。

通过调研和查阅相关文献，掌握参数化建模、齿轮设计的基础知识，明确系统的各

功能模块作用，运用UG二次开发原理和方法及相关的程序设计方法来进行系统的开发。

以能满足根据用户输入的原始参数来计算相关的结构参数，然后绘制三维模型。

在分析了标准渐开线直齿轮设计模型的基础上，主要通过使用UG/ open 系列的UG 二次开发工具GRIP语言来编写程序以实现相关的参数化建模。

本次齿轮CAD系统方案的设计，还可增加齿轮设计计算校核模块及参数化造型模

块来完善，以致能根据用户输入的原始参数（功率、 转速、传动比等），计算设计相关结构参数，并进行齿面接触强度、齿根弯曲强度设计计算和校核（在计算过程中，系统自动选择相关图表参数），最后绘制三维模型。

 

关键字：UG/ open GRIP；直齿圆柱齿轮；参数化设计；二次开发；渐开线；菜单

 

目    录

 

引言 ……………………………………………………………………………1

1  UG/Open开发工具简介……………………………………………………1

1.1  UG/Open GRIP ………………………………………………………………………1

1.2  UG/Open API  ………………………………………………………………………2

1.3  UG/Open MenScript…………………………………………………………………2

1.4  UG/Open UIStyler ……………………………………………………………………3

1.5  User Tools工具………………………………………………………………………3

1.6  二次开发工具之间的相互关系………………………………………………………4

2  总体方案的拟定  ………………………………………………………4

2.1  齿轮分析………………………………………………………………………………4

2.1.1齿轮的分类…………………………………………………………………………5

2.1.2齿轮的失效形式……………………………………………………………………6

2.1.3齿轮的设计准则……………………………………………………………………7

2.2  方案的分析与确定……………………………………………………………………8

2.2.1方案一 ………………………………………………………………………………8

2.2.2方案一………………………………………………………………………………9

2.2.3方案的确定…………………………………………………………………………10

3  直齿圆柱齿轮的参数化建模……………………………………………10

3.1 直齿圆柱齿轮的尺寸…………………………………………………………………10

3.1.1几何尺寸……………………………………………………………………………10

3.1.2结构尺寸……………………………………………………………………………11

3.2 基准曲线………………………………………………………………………………13

3.3 渐开线齿廓的形成……………………………………………………………………14

3.3.1渐开线方程的推导…………………………………………………………………14

3.3.2渐开线的绘制………………………………………………………………………15

3.3.3镜像中心的确定……………………………………………………………………15

3.3.4完整的齿轮造型……………………………………………………………………15

4  插件设计及应用实例……………………………………………………16

4.1  插件设计……………………………………………………………………………16

4.1.1设计程序框图………………………………………………………………………16

4.1.2模块的设计…………………………………………………………………………17

4.1.2.1用户菜单模块的设计…………………………………………………………17

4.1.2.2人机交互窗口的设计…………………………………………………………18

 

4.1.2.3齿轮模块的设计………………………………………………………………19

4.2  插件应用实例………………………………………………………………………28

5  结论………………………………………………………………………29

谢辞 …………………………………………………………………………30

参考文献 ……………………………………………………………………31