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摘 要:渐开线圆柱齿轮UG参数化建模的关键是渐开线齿廓的创建,而渐开线齿廓的形成要充分运用表达式的操作,同时对渐开线的编辑也十分重要。
关键词:渐开线圆柱齿轮UG参数化建模要点分析
中图分类号:TP31 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)05(a)-0130-02
渐开线圆柱齿轮UG参数化建模是UG机械设计一个经典的问题,同时也是一个难点问题。渐开线圆柱齿轮一般由轮齿、键槽、轴孔等基本结构特征组成,其参数化建模主要步骤有创建渐开线、创建齿轮型面特征、创建阵列特征和创建修饰特征等,本文以渐开线直齿圆柱齿轮为例,对渐开线圆柱齿轮UG参数化建模的要点进行一般性的讨论。
1 创建渐开线
渐开线齿轮的齿廓为渐开线,创建渐开线齿廓需要用到UG参数化设计的重要工具—表达式。设渐开线直齿圆柱齿轮的设计参数如下。
m=2.75mm
alpha=20°
z=10mm
b=24mm
d=m×z=27.5mm
da=m×z+2m=33mm
db=m×z×cos(alpha)=25.841mm
df=m×z-2.5m=20.625mm
1.1 创建齿轮设计参数
选择主菜单中的“工具”→“表达式”命令,在表达式对话框中依次输入上述渐开线直齿圆柱齿轮的设计参数。
1.2 创建齿轮参照圆
选择菜单“插入”→“草图”→“圆弧”,依次创建同心的齿顶圆da、齿根圆df、分度圆d和基圆db,如图1所示。
1.3 创建渐开线
(1)添加渐开线参数。
选择主菜单中的“工具”→“表达式”,分别输入系统变量、渐开线控制参数如下:
t=0(t的取值范围为0～1);
s=pi()*db*t/4 (pi是在UG中的表达式);
angle=90*t;
xt=db*cos(angle)/2+s*sin(angle);
yt=db*sin(angle)/2-s*cos(angle);
zt=0
(2)生成渐开线。
选择菜单“插入”→“曲线”→“规律曲线”→“根据方程”,分别定义xt、yt和 zt的函数表达式,完成定义,单击“确定”,在原有的工作坐标上生成渐开线,如图1所示。
2 创建第一个齿槽特征
2.1 镜像渐开线
选择“插入”→“基准/点”→“基准轴”,定义ZC为基准轴;选择“插入”→“基准/点”→“基准平面”,定义XC-ZC为基准平面;再选择“插入”→“基准/点”→“基准平面”→“成一角度”,以XC-ZC基准平面为参考平面,以ZC基准轴为中心转轴,定义一个与参考平面有360/(4*z)度夹角的基准平面XC′-ZC′。选择菜单“编辑”→“变换”,以XC′-ZC′为镜像中心平面,镜像复制渐开线如图2。
2.2 创建齿槽轮廓线
(1)创建与渐开线相切的直线。
双击图2任一同心圆,进入草图坏境。选择“直线”命令,选取渐开线的端点为起点、齿根圆上任一点为终点建立直线。选择“约束”命令,约束所建直线与渐开线相切。
(2)创建齿槽曲线。
选择“圆角”命令,选取所建直线与齿根圆为圆角对象,输入圆角半径0.38*m,完成圆角即生成齿槽曲线,并退出草图环境。
(3)生成齿槽轮廓线。
选择菜单“编辑”→“变换”,以基准平面XC′-ZC′为镜像中心平面,镜像复制上述所建齿槽曲线,生成齿槽轮廓线。
(4)修剪齿槽轮廓线。
选择菜单“编辑”→“曲线”→“修剪”,对所建齿槽轮廓线进行修剪,如图3所示。
(5)创建齿槽。
选择“插入”→“特征”→“拉伸”,通过拉伸和布尔操作,创建成第一个齿槽,如图4所示。
3 阵列齿槽特征和创建修饰特征
选择“插入”→“关联复制”→“阵列”等命令,完成齿轮整体齿槽的创建,选择“插入”→“设计特征”等命令,完成齿轮的修饰特征的创建,如图5所示。
通过上述建模过程的分析,我们知道了渐开线圆柱齿轮参数化建模的关键是渐开线齿廓的创建,而渐开线齿廓形成的相关要点是在表达式运用的基础上进行齿轮设计参数的创建、渐开线控制参数的创建,以及齿槽曲线的生成与编辑等。这些建模要点的理解和掌握对于我们进行漸开线圆柱齿轮UG参数化建模必然会事半功倍。
参考文献
[1] 任军学,田卫军.UG机械设计经典实例详解[M].电子工业出版社,2008,11.
关键词:渐开线圆柱齿轮UG参数化建模要点分析
中图分类号:TP31 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)05(a)-0130-02
渐开线圆柱齿轮UG参数化建模是UG机械设计一个经典的问题,同时也是一个难点问题。渐开线圆柱齿轮一般由轮齿、键槽、轴孔等基本结构特征组成,其参数化建模主要步骤有创建渐开线、创建齿轮型面特征、创建阵列特征和创建修饰特征等,本文以渐开线直齿圆柱齿轮为例,对渐开线圆柱齿轮UG参数化建模的要点进行一般性的讨论。
1 创建渐开线
渐开线齿轮的齿廓为渐开线,创建渐开线齿廓需要用到UG参数化设计的重要工具—表达式。设渐开线直齿圆柱齿轮的设计参数如下。
m=2.75mm
alpha=20°
z=10mm
b=24mm
d=m×z=27.5mm
da=m×z+2m=33mm
db=m×z×cos(alpha)=25.841mm
df=m×z-2.5m=20.625mm
1.1 创建齿轮设计参数
选择主菜单中的“工具”→“表达式”命令,在表达式对话框中依次输入上述渐开线直齿圆柱齿轮的设计参数。
1.2 创建齿轮参照圆
选择菜单“插入”→“草图”→“圆弧”,依次创建同心的齿顶圆da、齿根圆df、分度圆d和基圆db,如图1所示。
1.3 创建渐开线
(1)添加渐开线参数。
选择主菜单中的“工具”→“表达式”,分别输入系统变量、渐开线控制参数如下:
t=0(t的取值范围为0～1);
s=pi()*db*t/4 (pi是在UG中的表达式);
angle=90*t;
xt=db*cos(angle)/2+s*sin(angle);
yt=db*sin(angle)/2-s*cos(angle);
zt=0
(2)生成渐开线。
选择菜单“插入”→“曲线”→“规律曲线”→“根据方程”,分别定义xt、yt和 zt的函数表达式,完成定义,单击“确定”,在原有的工作坐标上生成渐开线,如图1所示。
2 创建第一个齿槽特征
2.1 镜像渐开线
选择“插入”→“基准/点”→“基准轴”,定义ZC为基准轴;选择“插入”→“基准/点”→“基准平面”,定义XC-ZC为基准平面;再选择“插入”→“基准/点”→“基准平面”→“成一角度”,以XC-ZC基准平面为参考平面,以ZC基准轴为中心转轴,定义一个与参考平面有360/(4*z)度夹角的基准平面XC′-ZC′。选择菜单“编辑”→“变换”,以XC′-ZC′为镜像中心平面,镜像复制渐开线如图2。
2.2 创建齿槽轮廓线
(1)创建与渐开线相切的直线。
双击图2任一同心圆,进入草图坏境。选择“直线”命令,选取渐开线的端点为起点、齿根圆上任一点为终点建立直线。选择“约束”命令,约束所建直线与渐开线相切。
(2)创建齿槽曲线。
选择“圆角”命令,选取所建直线与齿根圆为圆角对象,输入圆角半径0.38*m,完成圆角即生成齿槽曲线,并退出草图环境。
(3)生成齿槽轮廓线。
选择菜单“编辑”→“变换”,以基准平面XC′-ZC′为镜像中心平面,镜像复制上述所建齿槽曲线,生成齿槽轮廓线。
(4)修剪齿槽轮廓线。
选择菜单“编辑”→“曲线”→“修剪”,对所建齿槽轮廓线进行修剪,如图3所示。
(5)创建齿槽。
选择“插入”→“特征”→“拉伸”,通过拉伸和布尔操作,创建成第一个齿槽,如图4所示。
3 阵列齿槽特征和创建修饰特征
选择“插入”→“关联复制”→“阵列”等命令,完成齿轮整体齿槽的创建,选择“插入”→“设计特征”等命令,完成齿轮的修饰特征的创建,如图5所示。
通过上述建模过程的分析,我们知道了渐开线圆柱齿轮参数化建模的关键是渐开线齿廓的创建,而渐开线齿廓形成的相关要点是在表达式运用的基础上进行齿轮设计参数的创建、渐开线控制参数的创建,以及齿槽曲线的生成与编辑等。这些建模要点的理解和掌握对于我们进行漸开线圆柱齿轮UG参数化建模必然会事半功倍。
参考文献
[1] 任军学,田卫军.UG机械设计经典实例详解[M].电子工业出版社,2008,11.