基于SolidWorks的齿轮建模方法探讨

基于solidworks渐开线齿轮的建模和运动仿真SolidWorks是一款广泛应用于机械设计领域的三维建模软件，它提供了丰富的工具和功能，可以帮助工程师们进行各种复杂的设计和仿真。

在机械设计中，齿轮是一种常见的传动元件，而渐开线齿轮则是一种特殊的齿轮类型，具有更好的传动性能和更低的噪音。

首先，我们需要在SolidWorks中进行渐开线齿轮的建模。

打开SolidWorks软件后，选择“新建”创建一个新的零件文件。

然后，选择“齿轮”功能，输入齿轮的参数，如模数、齿数、压力角等。

在渐开线齿轮的建模中，我们需要特别注意选择渐开线齿形类型，并输入渐开线系数。

完成这些参数的设置后，点击“确定”即可生成渐开线齿轮的三维模型。

接下来，我们可以对渐开线齿轮进行运动仿真。

在SolidWorks中，我们可以使用“运动仿真”功能来模拟齿轮的运动过程。

首先，选择“运动仿真”功能，然后选择齿轮的运动方式，如旋转、平移等。

在渐开线齿轮的仿真中，我们通常选择旋转运动。

然后，设置齿轮的初始位置和速度，以及其他相关参数。

点击“运行仿真”按钮，SolidWorks将自动计算并显示齿轮的运动轨迹和速度曲线。

通过运动仿真，我们可以直观地观察渐开线齿轮的运动特性。

渐开线齿轮的特点之一是齿轮齿面的接触点在传动过程中始终保持在同一位置，这可以有效减小齿轮的磨损和噪音。

此外，渐开线齿轮的传动效率也较高，能够满足更高的传动要求。

除了建模和运动仿真，SolidWorks还提供了其他功能，如强度分析、装配仿真等，可以帮助工程师们更全面地评估和优化渐开线齿轮的设计。

通过这些功能的应用，我们可以更好地理解和掌握渐开线齿轮的工作原理和性能。

总之，基于SolidWorks的渐开线齿轮建模和运动仿真是一项重要的机械设计工作。

通过这一过程，我们可以有效地设计和优化渐开线齿轮，提高其传动性能和使用寿命。

同时，SolidWorks的强大功能也为工程师们提供了更多的设计和仿真手段，帮助他们更好地完成各种机械设计任务。

摘要渐开线齿轮由于能保证特定传动比、受力方向不变等优点，而广泛应用于各种通用机械中，但因其齿廓形状和轮体结构复杂多变而成为三维造型技术的难点。

常规齿轮设计过程烦琐：齿轮轮廓线的生成需要大量的计算过程；轮廓线的绘制，需要通过关系式控制；齿轮种类较多，不同类别绘制方法不同。

本论文主要论述了基于SOLIDWORKS开发平台，进行齿轮参数化实体模型设计的过程，应用其工具包开发了齿轮参数化设计系统，通过创建的对话框修改齿轮参数，例如模数、齿数、齿宽、压力角、变位系数等，可以得到相应的渐开线齿轮，从而满足设计要求。

实际应用表明该系统可以大幅度提高工作效率。

该系统的建立方法亦可应用于其他零件的参数化设计关键词：SOLIDWORKS；齿轮；参数化设计；建模AbstractInvolute gear due to the difficulty to ensure specific transmission ratio, the force direction constant, etc., are widely used in a variety of general machinery, but because of its complex and changing the shape of the tooth profile and wheel structure a three-dimensional modeling techniques. There are some inefficient aspects in gear design, such as a lot of work should be needed in process of getting the gear profile; it is hard to draw the gear profile without equation; Different kind of gear needs several kinds of methods to build. It isbased on SOLIDWORKS platform. Through changing the gear parameters in the application interface, such as modulus, number of teeth, tooth width, pressure angle, variable coefficient, etc, the corresponding involute gear to meet the design requirements can be gotten. The application shows that the system can greatly improve efficiency. The establishment of the system method can be applied to other parts，is not confined to the parameters of gear design.Keyword s：SOLIDWORKS;Gear;Parametric Design;Modeling目录1 绪论 (1)1.1 本课题的研究目的与意义 (1)1.2 机械CAD技术的发展与应用 (2)1.3本课题研究内容与开发思想 (4)2 基于SOLIDWORKS的齿轮类零件三维参数化建模 (6)2.1开发平台与工具简介 (6)2.2 齿轮零件的特征描述 (7)2.3 参数化设计技术概述 (9)3 齿轮建模过程 (11)3.1渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数设计 (11)3.2齿轮参数间的计算关系 (11)3.1齿轮参数化设计基本思路 (11)3.4直齿圆柱齿轮建模过程 (11)3.5 创建其它齿轮(斜齿轮，锥齿轮) (21)4 总结与展望 (23)致谢 (24)参考文献 (25)1 绪论1.1 本课题的研究目的与意义齿轮是多参数驱动的标准机械零件, 在SOLIDWORKS中由于没有机械零件的标准库, 齿轮的设计步骤多、工作量大。

基于SOLIDWORKS的齿轮参数化实体模型设计在齿轮设计中，参数化建模是一种非常重要的工具。

通过使用参数化建模，可以快速且容易地创建不同尺寸和类型的齿轮，同时保持设计的一致性和准确性。

SOLIDWORKS是一个功能强大的CAD软件，提供了丰富的工具和功能来支持参数化建模。

首先，通过SOLIDWORKS的建模工具创建齿轮的基本形状。

可以使用旋转特征来创建轮廓，并根据需求调整大小和形状。

在这个过程中，可以使用尺寸和约束来确保齿轮的尺寸和位置符合要求。

接下来，在参数化建模中，可以使用方程、全局变量和自定义属性来定义齿轮的参数。

方程可以用来计算齿轮的各种尺寸，例如齿高、齿宽、模数等。

全局变量可以用来存储这些计算结果，以便在后续的设计中引用。

自定义属性可以用来存储和管理齿轮的相关信息，例如材料、硬度等。

此外，SOLIDWORKS还提供了多种工具和技术来改进齿轮的设计。

例如，可以使用SOLIDWORKS的对称特征来创建对称齿轮，在减少设计工作量的同时保持齿轮的准确性。

还可以使用SOLIDWORKS的装配功能将齿轮组装到其他零部件中，并进行运动仿真和碰撞检测。

在参数化建模的过程中，需要仔细考虑齿轮设计的各个方面。

例如，齿轮的齿形和齿数对传动效果和噪音产生重要影响，需要根据具体需求进行调整和优化。

在设计时，还要注意齿轮与其他零件的交互，确保齿轮的尺寸和形状与其他零件的要求相匹配。

通过SOLIDWORKS的参数化建模功能，可以轻松地创建符合要求的齿轮模型，并进行各种形式的设计和优化。

参数化建模不仅可以提高设计的灵活性和效率，还可以减少错误和重新工作的概率。

此外，参数化建模还便于与其他系统和软件进行集成，实现更复杂的设计和分析。

总而言之，基于SOLIDWORKS的齿轮参数化实体模型设计是一个非常有用的工具，可以大大简化和加快齿轮设计过程。

通过合理使用SOLIDWORKS的参数化建模功能，可以达到高效、准确和可靠的齿轮设计效果。

科研创新训练研究报告题目：基于SolidWorks对各种齿轮的3D建模研究学院：能源与机械工程学院专业名称：机械设计及其自动化班级学号：20120732学生姓名：童睿涛指导教师：2015年6月14日基于SolidWorks对各种齿轮的3D建模研究摘要：介绍了渐开线齿廓曲线的形成原理，介绍了描点法、参数法和插件法三种常用的渐开线齿轮建模方法，给出了在SolidWorks 环境下绘制直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的建模方法。

作为类比，采用描点法对非圆齿轮进行了简要绘制。

为后来的有限元分析打下基础，便于应力分析。

关键词：SolidWorks；标准齿轮；3D建模；渐开线目录基于SolidWorks对各种齿轮的3D建模研究..................................... 错误！未定义书签。

一渐开线齿廓曲线形成原理及绘制方法 .............................................................................. - 4 -1.1 渐开线齿廓曲线形成原理 ...................................................................................... - 4 -1.2 渐开线齿廓曲线绘制方法 ...................................................................................... - 4 -1.2.1 描点法： ........................................................................................................... - 4 -1.2.2 参数法： ............................................................................. 错误！未定义书签。

北京工业大学耿丹学院毕业设计(论文)基于Solidwork的行星齿轮的三维建模与运动仿真所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日摘要行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮的几何轴线绕着固定位置转动圆周运动的传动，变速器通常和若干行星轮和传递载荷的作用，为了使功率分流。

渐开线行星齿轮传动具有以下优点：传动比大，结构紧凑，体积小、质量小，效率高，噪音低，运转平稳，因此被广泛应用于冶金，工程机械，起重，运输，航空，机床，电气机械及国防工业等部门，作为减速、变速或增速的齿轮传动装置NGW型行星齿轮传动机构的传动原理：当高速轴由电机驱动，带动太阳轮，然后带动行星轮转动，内齿圈固定，然后带动行星架输出运动的，在行星架上的行星轮既自转和公转，具有相同的结构。

二级，三级或多级传输。

NGW型行星齿轮传动机构主要由太阳齿轮，行星齿轮，内齿圈，行星架，命名为基本成分后，也被称为zk-h型行星齿轮传动机构。

本设计是基于行星齿轮结构设计的特点，和SolidWorks三维建模和运动仿真。

行星齿轮和各种类型的特性的比较，确定方案；其次根据输入功率，相应的输出转速，传动比的传动设计、总体结构设计；三维建模并最终完成了SolidWorks，和模型的装配，并完成了传动部分的运动仿真和运动分析。

关键词：行星齿轮减速器、运动仿真、装配、三维建模AbstractPlanetary gear reducer is driving a at least one gear geometric axis rotated around a circular motion of fixed position, the transmission is usually and planetary gear and transfer load, in order to make the power split. Involute planetary gear transmission has the following advantages: large transmission ratio, compact structure, small volume, small mass, high efficiency, low noise, smooth operation, so it is widely used in metallurgy, engineering machinery, lifting, transportation, aviation, machine tools, electrical machinery and defense industry and other departments, as gear reducer, gear or the growthThe transmission principle of NGW type planetary gear transmission mechanism: when the high-speed shaft driven by a motor, to drive the sun gear, and the planet wheel is driven to rotate, the inner gear ring is fixed, and then drives the planetary frame outputting motion, on the planet carrier planet wheel both rotation and revolution, has the same structure. The two level, three level or multilevel transmission. The NGW type planetary gear transmission mechanism mainly consists of a sun gear, planet gear, inner gear ring, a planetary frame, named after the basic components, also known as the ZK-H type planetary gear transmission mechanism.This design is the design of planetary gear structure based on SolidWorks, and 3D modeling and motion simulation. Comparison of characteristics of planetary gears, and various types of determination scheme; secondly according to the input power, the output speed of the overall design, transmission design, ratio; 3D modeling and finished SolidWorks, assembly and model, and the motion simulation and motion analysis of the transmission part.Keywords: planetary gear reducer, assembly, motion simulation, 3D modeling目录摘要 (1)Abstract (3)第1章绪论 (6)1.1 国内外的研究状况及其发展方向 (6)1.2 SOLIDWORKS行星齿轮的选题分析及设计内容 (7)1.3 主要的工作内容 (7)第2章 NGW型行星轮减速器方案确定 (9)2.1 机构简图的确定 (9)2.2 周转轮系部分的选择 (9)2.3 NGW型行星轮减速器方案确定 (9)2.4 行星轮系中各轮齿数的确定 (12)第3章 NGW型行星减速器结构设计 (14)3.1 基本参数要求与选择 (14)3.1.1 基本参数要求 (14)3.1.2 电动机的选择 (14)3.2 方案设计 (14)3.2.1 机构简图 (14)3.2.2 齿形及精度 (15)3.2.3 齿轮材料及性能 (15)3.3 齿轮的计算与校核 (16)3.3.1 配齿数 (16)3.3.2 初步计算齿轮主要参数 (16)3.3.3 按弯强度曲初算模数m (19)3.3.4 齿轮疲劳强度校核 (20)3.4 轴上部件的设计计算与校核 (26)3.4.1 轴的计算 (26)3.4.2 行星架设计 (31)3.5 键的选择与校核 (35)3.5.1 键的选择 (35)3.5.2 键的校核 (36)3.6 联轴器的选择 (37)3.7 箱体尺寸及附件的设计 (38)第4章 SOLIDWORKS的建模与运动仿真 (43)4.1 建模软件的介绍 (43)4.2 行星齿轮机构的建模 (43)4.2.1 对行星齿轮的建模 (43)4.2.2 行星齿轮其他部件的建模 (45)4.3 行星齿轮机构的虚拟装配 (47)4.4 装配体的实现 (58)4.5 减速机的运动仿真 (60)4.5.1 仿真一般步骤 (60)4.5.2 机构运动分析的任务和方法 (61)4.5.3 运动的生成 (62)4.5.4 运动分析 (62)总结 (64)参考文献 (65)致谢 (66)第1章绪论1.1 国内外的研究状况及其发展方向国内对行星齿轮传动比较深入的研究最早开始于20 世纪60 年代后期，20 世纪70 年代制定了NGW 型渐开线行星齿轮减速器标准系列JB1799-1976。

基于SolidWorks 的齿轮建模方法探讨摘要：对应用SolidWorks 进行齿轮建模的方法进行探讨，介绍了四种生成SolidWorks 渐开线圆柱齿轮三维模型的方法，供工程应用中结合实际情况合理选择，以提高齿轮模型的精确度和建模效率。

关键词：SolidWorks ；渐开线齿轮；三维建模I nvestigation of g ear m odeling b ased on SolidWorksAbstract:Investigate the methods of modeling gear which uses SolidWorks.Introduce four kinds of methods that generate SolidWorks three-dimensional model of involute bining the actual situation when in project application and make a reasonable choice.So it can improve the accuracy of gear models and modeling efficiency.Keywords:SolidWorks;involute gear;three-dimensional modeling0.引言齿轮传动是机械系统中应用广泛的一种传动形式，其中以渐开线齿廓曲线应用最为广泛。

对于齿轮传动设计而言，无论是对单个齿轮进行以受力为主的有限元分析，还是对整个轮系进行虚拟仿真为主的运动分析，齿轮三维建模都是一个基础。

目前主流的CAD 三维建模软件一般并不直接提供齿轮的三维几何建模功能，如果手动绘制，不仅所得到的齿轮模型的渐开线齿廓的精度不高，而且效率很低。

本文介绍了应用SolidWorks 软件精确构造渐开线齿轮廓形的四种方法，以满足不同设计条件下构建齿轮模型的设计需求。

Vol. 19 No.l Mar. 2021第19卷第1期2021年3月新时代职业教育Vocational Education in the New EraSolidworks 齿轮建模方法探讨张小东（广东工贸职业技术学院，广东广州）摘 要：SoEdworks 作为常用的三维建模软件，高职院校工科专业多开设了该课程。

其中齿轮建模作为重要的一个建模零件，建模中涉及的多个操作技巧。

以标准直齿圆柱齿轮案例研究，通过两种方法放样曲面和方程式驱 动渐开线，完成齿轮建模。

关键词：SOLIDWORKS;齿轮；建模中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：冀L 1500023 （2021） 01-0041-04齿轮绘制在solidworks 建模中，涉及到的操 作技能较多，属于建模中的典型零件。

因此做 好齿轮建模对于学生掌握草图定义、尺寸标注、 拉伸命令使用等都有着重要作用。

在现有的教材和研究中，发现渐开线齿轮绘制精准度较差，如 使用样条曲线来代替渐开线齿形。

或者操作较为 复杂，利用VB+, C 语言设计渐开线程序；利用 AUTOCAD 软件先行绘制导入solidworks 中；利用 其它造型软件协助。

1渐开线直齿圆柱齿轮的成形方法为了更好的说明问题，以实际建模案例构建 齿轮模型，齿轮的基本信息如表1所示。

表1标准直齿圆柱齿轮基本参数标准圆柱直齿利用渐开线来绘制齿形，完成建模过程主要分为三个阶段，如图］所示。

名称模数m 齿数齿顶高ha*C*压力角a参数2801 1.2520°（绘制渐开线）拉伸基体）*（其他结构成型）图1渐开线齿轮的成型步骤渐开线的成型方法主要有两种方法，第一种 为放样成形；第二种为方程曲线成形。

1.1曲面放样成形1.1.1渐开线绘制绘图步骤如下：1） 首先确定基圆直径db=d*cos20° =80*2*cos （20）=150.35;2） 草图1绘制基圆，在基圆绘制时，基圆的尺寸标注采用方程式标注，方程式为：f=d*cos （20*PI/180）,式中：d -分度圆直径，mm; PI （ pi ）-圆周率;*-乘号，shift+8输入。

基于SolidWorks的齿轮参数化设计系统研究共3篇基于SolidWorks的齿轮参数化设计系统研究1齿轮是机械传动中不可或缺的组成部分之一，它可以在各种机械系统中起到传递动力与转速变换的作用。

在齿轮的设计过程中，无论是传统的手工制图方式还是机械辅助设计方式，都需要考虑到齿轮的参数化设计，以便于不同结构、齿数和壳体材质的变化。

作为一款专业的三维CAD软件，SolidWorks 在齿轮参数化设计系统的研究和应用中起到了重要的作用。

该软件提供了多种参数化设计工具和功能，能够有效地实现齿轮的自动化设计和精确的几何控制。

在齿轮参数化设计系统的研究中，可以使用 SolidWorks 中的“设计表”、“公式驱动模型”、“特征维度”等多种参数化设计工具。

其中，“设计表”是一种基于 Excel 的工具，可用于对模型的参数进行统一管理和调整；“公式驱动模型”则是一种基于数学公式的设计方式，用户可以根据不同的需求来制定不同的公式，实现对模型的自动化控制和计算；“特征维度”则是一种基于特征的设计方式，用户可以在模型中添加和删除特征，实现对模型的多种形态和参数化控制。

在使用 SolidWorks 进行齿轮参数化设计时，还需要考虑到齿轮的结构类型、齿数、等齿线设计、宽度、齿距等多种因素的影响。

这些因素可以通过 SolidWorks 中的“齿轮工具箱”来实现自动化的设计和计算，有效地提高了设计效率和准确性。

同时，还可以利用 SolidWorks 的仿真分析功能对齿轮的传动性能进行分析和优化，为产品的性能提升提供有效的技术支持。

总之，基于 SolidWorks 的齿轮参数化设计系统研究具有重要的应用价值和技术优势。

在机械设计和制造领域，齿轮参数化设计系统的发展和推广将会对提高产品的质量、提升企业的竞争力和实现智能化制造具有重要的推动作用基于 SolidWorks 的齿轮参数化设计系统是一项具有重要应用价值和技术优势的研究。