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2009产品创新数字化峰会征文:基于SolidWorks的圆柱直齿轮零件的二次开发

2009/10/18    来源:e-works    特约撰稿人:王磊      
关键字:SolidWorks软件  VB语言  齿轮  二次开发  无缝集成  
为了让更多人掌握SolidWorks二次开发技术,选择直齿圆柱齿轮作为建模对象。设计的最终目的是设计出高精度、高效率的应用于SolidWorks软件环境下的直齿圆柱齿轮插件,并且真正的实现与SolidWorks软件的无缝集成。

0 引言

    齿轮类二次开发产品价格昂贵,具有购买齿轮类二次开发产品能力的绝大多数是那些较大型的公司,但是我国的机械设计行业的现状是中小型企业占大多数。在这样高昂的费用下,多数的中小型公司根本就不会掏钱去购买这样的一套软件。这样产生的结果只会是我国机械行业产品的整体质量提不上去。

    但是,国内SolidWorks二次开发技术发展缓慢,很多做机械设计的设计人员都会摇头。为什么?他们中有很大一部分人都觉得这一块知识太深了,无法理解。所以干脆就放弃这些知识的学习。宁可忍受一些完全不必要的手工过程,也不愿去涉足这一领域的知识。这种认识实际上是完全错误的,比起最底层的计算机图形学来,二次开发已经简单了很多,它不过是将人手工执行的绘图步骤由计算机按照输入的参数自动进行而已。我国的二次开发技术发展之所以缓慢,与这方面的人员数量极其匮乏是密切相关的。另外,很多人将二次开发的核心技术隐藏,并没有充分的体现出技术共享的精神。     综上所述,进行圆柱直齿轮零件设计是极其有意义的。

1 直齿圆柱齿轮的数学建模

1.1 齿轮轮齿的建模

    根据机械原理[1]中有关齿轮的知识,可得渐开线的极坐标方程为:
                                          
   

其中: rk —渐开线上任意点K的向径
           rb —基圆半径
           αk —K点所在圆上的压力角
           θk —渐开线AK段的展角

    如图1所示,抽象出SolidWorks渐开线直齿圆柱齿轮二次开发软件需要从外部获取的参数,需要输入的基本参数为:模数m、齿数z、压力角 和齿厚b。

图1 齿轮轮齿建模

1.2 齿轮轴孔和键槽的实现

    建立如图2所示的参数化模型。

图2 齿轮轴孔和键槽

    由图2可知,要绘制出齿轮的轴孔和键槽只需要知道轴孔半径rs、键槽宽l、键槽高h和齿厚b即可绘制出齿轮的轴孔和键槽。

1.3 圆柱齿轮结构设计的实现

1.3.1 齿轮轴

    为了实现齿轮轴的二次开发,需要对齿轮轴各部分的尺寸进行参数化。如图3所示。

图3 齿轮轴

    由图3可知,进行齿轮轴中轴的参数化设计需要输入的参数为:L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、D、D1、D2、n1。

责任编辑:黄菊锋
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