参数化设计及零件配置设计表
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任务书设计题目:差速器的参数化设计1.设计的主要任务及目标(1)分析影响差速器结构参数的设计指标,完成差速器的设计步骤确定;(2)利用高级语言完成差速器参数化设计。
2.设计的基本要求和内容(1)完成对差速器的参数化设计设计并撰写设计说明书一份;(2)完成参数化设计软件一份;(3)完成差速器部件的三维建模和装配。
3.主要参考文献《机械设计》高等教育出版社《C++程序设计》清华大学出版社《汽车设计》机械工业出版社4.进度安排差速器的参数化设计摘要:直齿圆锥齿轮广泛的应用于汽车差速器上,由于其形状很复杂, 设计过程中需要计算的参数很多。
一般是先计算其相关参数, 然后在CAD软件中手工造型。
其设计过程复杂繁琐,重复性劳动太多,并且对于同一类型但尺寸不同的圆锥齿轮不能实现模型的自动更新。
如果对CAD软件进行二次开发, 编制专用的圆锥齿轮参数化设计系统则可以解决这个问题。
本设计选择采用UGNX软件,利用UG二次开发工具UG OPEN API和VC++联合开发了汽车差速器圆锥齿轮的参数化实体造型系统, 该系统能够根据输入的参数精确而快速地生成齿轮实体模型,大大提高了设计质量和设计效率。
关键词:差速器,直齿圆锥齿轮,UG,二次开发,参数化Parametric design of differentialAbstract:Straight bevel gears are widely used in differential,because its shape is very complicated,a lot of the design process.Is generally the first to related parameters,and then manually in the CAD softwaremodeling.The design process is complex,repetitive work too much,and t update the same type but sizes of bevel gear can not achieve model.If the two secondary development of CAD software,making the bevel gear parametri design system can solve this problem.This design uses UGNX software,parameterized solid modeling system using the UG two development tool UG OPENAPI and VC++ joint development of automobile differential bevel gear,the system canaccording to the input parameters accurately and quickly generate gear solid model,greatly improve the design quality and design efficiency.Keywords: Differential,Straight bevel gear,UG,Re-develop,Parametric目录1 前言 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2课题研究的目的以及研究内容 (1)1.3本课题研究的主要工作 (2)2 差速器参数化系统 (3)2.1系统开发软件简介 (3)2.1.1 UG软件简介 (3)2.1.2 VC++简介 (3)2.2 UG二次开发技术简介 (3)2.2.1 UG/OPEN API (4)2.2.2 UG OPEN UIStyler (4)3 差速器的设计 (6)3.1汽车差速器的功用及其分类 (6)3.2设计差速器的选型 (8)3.3设计初始数据的来源与依据 (8)3.4差速器结构分析简图 (8)3.4.1差速器结构方案图 (8)3.4.2差速器的结构分析 (9)3.4.3差速器的工作原理 (10)3.5差速器非标准零件的设计 (12)3.6锥齿轮最终设计方案 (15)3.7 差速器壳体的建模 (19)4 差速器的三维参数化建模 (20)4.1直齿锥齿轮的手工建模 (20)4.1.1直齿锥齿轮的建模思路 (20)4.1.2齿轮常用的齿形曲线—渐开线 (21)4.1.3渐开线的形成及其特性 (21)4.1.4绘制思路 (23)4.2绘制过程 (24)4.2.1建立渐开线齿廓曲线 (24)4.3差速器的整体模型 (27)4.4直齿锥齿轮的参数化建模 (28)4.4.1创建人机交互界面——对话框 (28)4.4.2 编写菜单文件 (29)4.5 创建应用程序框架 (30)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录 (37)1 前言1.1课题研究背景差速器作为传动系统的主要部件之一,主要安装在驱动桥内,其各构件的强度和力矩的分配,对车辆的转向性能、通过性和可靠性有决定性的影响。
科技与创新┃Science and Technology &Innovation·90·2021年第18期文章编号:2095-6835(2021)18-0090-02使用SolidWorks 设计表及Excel 参数化设计风机黄溢锋(南通大通宝富风机有限公司通风机研究所,江苏南通226000)摘要:以SolidWorks 的参数表功能结合Excel 软件,对结构相同、尺寸不同的系列化产品快速参数化建模提供了方法。
关键词:SolidWorks ;参数表;Excel ;参数化中图分类号:TH432文献标志码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2021.18.035离心通风机目前普遍采用模化设计方法,为了标准化,其同一型号的风机的叶轮有效直径按GB/T 321—2005《优先数和优先数系》中的R20系列进行划分,从而设计成不同叶轮有效直径系列化标准产品。
随着CAD 软件的普及,大部分通风机企业均使用二维CAD 软件绘图对系列产品零部件进行图纸绘制,需要花费大量的时间。
随着技术发展,新型号的风机模型级不断被开发出来,对于这些产品,同样需要进行图纸绘制、质量统计等工作,二维CAD 软件参数化功能不强,仍需要逐个绘制,工作量大,而且易出错。
当今三维CAD 软件已逐步普及,它们基本都可参数化建模,SolidWorks 是众多优秀软件之一,其不但简单易学、易用,还结合了诸多机械设计功能,如有限元分析、运动仿真、渲染、图解制作等,同时也支持API 二次开发。
本文以某型号离心通风机叶轮为例,展示了一种针对结构相同仅尺寸不同的类型产品,使用SolidWorks 软件中的设计表功能结合Excel 软件,进行参数化设计的简易方法。
该方法便于快速系列化出三维及二维图,利于后期CAE 、质量统计等工作,也可结合API 进行高级二次开发。
1对叶轮结构进行分析离心通风机叶轮主要部件为轮盘、轮盖、叶片,按照模型级的空气动力略图对叶轮的各主要建模参数进行规划,确定主要控制尺寸,如图1所示。
proe参数化建模简介(1)本教程分两部分,第一部分主要介绍参数化建模的相关概念和方法,包括参数的概念、参数的设置、关系的概念、关系的类型、如何添加关系以及如何使用关系创建简单的参数化零件(以齿轮为例)。
第二部分介绍参数化建模的其他方法:如族表的应用、如何使用UDF(用户自定义特征)、如何使用Pro/Program创建参数化零件。
(后一部分要等一段时间了,呵呵)参数化设计是proe重点强调的设计理念。
参数是参数化设计的核心概念,在一个模型中,参数是通过“尺寸”的形式来体现的。
参数化设计的突出有点在于可以通过变更参数的方法来方便的修改设计意图,从而修改设计意图。
关系式是参数化设计中的另外一项重要内容,它体现了参数之间相互制约的“父子”关系。
所以,首先要了解proe中参数和关系的相关理论。
一、什么是参数?参数有两个含义:●一是提供设计对象的附加信息,是参数化设计的重要要素之一。
参数和模型一起存储,参数可以标明不同模型的属性。
例如在一个“族表”中创建参数“成本”后,对于该族表的不同实例可以设置不同的值,以示区别。
●二是配合关系的使用来创建参数化模型,通过变更参数的数值来变更模型的形状和大小。
二、如何设置参数在零件模式下,单击菜单“工具”——参数,即可打开参数对话框,使用该对话框可添加或编辑一些参数。
1.参数的组成(1)名称:参数的名称和标识,用于区分不同的参数,是引用参数的依据。
注意:用于关系的参数必须以字母开头,不区分大小写,参数名不能包含如下非法字符:!、”、@和#等。
(2)类型:指定参数的类型∙a)整数:整型数据∙b)实数:实数型数据∙c)字符型:字符型数据∙d)是否:布尔型数据。
(3)数值:为参数设置一个初始值,该值可以在随后的设计中修改(4)指定:选中该复选框可以使参数在PDM(Product Data Management,产品数据管理)系统中可见(5)访问:为参数设置访问权限。
∙a)完全:无限制的访问权,用户可以随意访问参数∙b)限制:具有限制权限的参数∙c)锁定:锁定的参数,这些参数不能随意更改,通常由关系式确定。
文档Designing parametricabout Bevel Wheel and Spur Gear Wheel with Catia V5用CATIA V5来设计斜齿轮与直齿轮的参数目录一齿轮参数与公式表格————————————————————————PAGE 3二参数与公式的设置—————————————————————————PAGE 5 三新建零件—————————————————————————————PAGE 7 四定义原始参数———————————————————————————PAGE 8 五定义计算参数———————————————————————————PAGE 10 六核查已定义的固定参数与计算参数——————————————————PAGE 13 七定义渐开线的变量规则———————————————————————PAGE 14 八制作单个齿的几何轮廓———————————————————————PAGE 16 九创建整个齿轮轮廓—————————————————————————PAGE 32 十创建齿轮实体———————————————————————————PAGE 35文档一齿轮参数与公式表格序号参数类型或单位公式描述1 a 角度(deg) 标准值:20deg 压力角:(10deg≤a≤20deg)2 m 长度(mm) ——模数3 z 整数——齿数(5≤z≤200)4 p 长度(mm) m * π齿距5 ha 长度(mm) m 齿顶高=齿顶到分度圆的高度6 hf 长度(mm) if m > 1.25 ,hf = m * 1.25;else hf = m * 1.4齿根高=齿根到分度圆的深度7 rp 长度(mm) m * z / 2 分度圆半径8 ra 长度(mm) rp + ha 齿顶圆半径9 rf 长度(mm) rp - hf 齿根圆半径10 rb 长度(mm) rp * cos( a ) 基圆半径11 rr 长度(mm) m * 0.38 齿根圆角半径12 t 实数0≤t≤1 渐开线变量13 xd 长度(mm) rb * ( cos(t * π) +sin(t * π) * t * π ) 基于变量t的齿廓渐开线X坐标14 yd 长度(mm) rb * ( sin(t * π) -cos(t * π) * t *π ) 基于变量t的齿廓渐开线X坐标15 b 角度(deg) ——斜齿轮的分度圆螺旋角16 L 长度(mm) ——齿轮的厚度(在定义计算参数中舔加公式时,可以直接复制公式:注意单位一致)文档文档二参数与公式的设置文档文档三新建零件依次点击————————Array点击按钮现在零件树看起来应该如下:文档四.定义原始参数点击按钮,如图下所示:这样就可以创建齿轮参数:1.选择参数单位(实数,整数,长度,角度…)2.点击按钮3.输入参数名称4.设置初始值(只有这个参数为固定值时才用)文档现在零件树看起来应该如下:文档文档(直齿轮) (斜齿轮)多了个参数:b 分度圆螺旋角五 定义计算参数大部分的几何参数都由z,m,a 三个参数来决定的,而不需要给他们设置值,因为CATIA 能计算出他们的值来。
机械零件参数化设计——设计变量表据统计,机械制造领域的设计工作有56%属于适应性设计,20%属于参数化设计,只有24%属于新设计。
某些标准化程度高的领域,参数化设计达到50%左右。
能够根据设计人员的意图,用参数驱动实现图形大小的自动改变、关联尺寸与形状的自动适应的CAD技术,这样的技术就是通常所说的参数化设计技术。
中望3D的参数化设计主要体现在两个方面:一方面是利用CAD系统提供的参数化功能实现模型的设计变量驱动,即在模型构建过程中用变量来控制模型的几何尺寸和约束关系。
另一个方面是用程序实现参数化设计,即利用参数化绘图程序实现参数化设计。
接下来我们将用中望3D的设计变量表驱动简单的机械零件参数化设计。
首先,分析图形的拓扑关系及其变化规律,列出图形的结构参数X、Y、Z、L1、L2,如下图所示接下来,建立图形结构与几何参数之间的关系,即图形的参数化模型。
在ZW3D中通过定义变量、绘制模型关联参数、添加运行参数三个步骤来实现定义变量。
创建变量X=20,Y=60,Z=105,L1=35,L2=10绘制模型关联参数。
绘制草图;绘制圆,标注直径为Y经过一系列的参数设置,关联参数X、Y、Z,得到如下草图拉伸实体;选择相关曲线进行拉伸图形,关联参数L1、L2倒角,得到如下图形添加运行参数。
在零件属性中添加运行参数X、Y、Z、L1、L2通过设计变量表中的数据进行修改,实现用户交互操作层次上的参数化设计,最终得到的效果如下图所示应用中望3D进行三维参数化设计,易于几何形状的控制和修改,在计算机上从三维开始,实现全部的设计过程,符合人们的思维习惯,提高了可视化程度,参数化设计能准确反映设计者的思想,给产品机构的运动设计带来很大的方便,还易于进行多方案的比较,也容易检查设计错误,这样不仅提高了设计效率和设计质量,也缩短了设计周期。
基于SolidWorks的零件配置和参数化设计张盟盟;庞俊忠;彭星;刘德昌【摘要】介绍了利用SolidWorks自身强大的参数化建模功能实现零件标准库建立的方法,这种方法避免了利用软件的二次开发的繁琐,而且便于修改、维护和扩展.介绍了利用方程式驱动的原理并利用方程式驱动实现齿轮参数化设计;介绍了编辑零件配置的两种方法;在SolidWorks中利用配置功能与Excel表格建立数据库相结合和方程式驱动尺寸与配置功能相结合的两种方法建立了丝杠库.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2015(030)009【总页数】4页(P23-26)【关键词】SolidWorks;配置;方程式驱动;参数化建模【作者】张盟盟;庞俊忠;彭星;刘德昌【作者单位】中北大学机电工程学院,山西太原030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051【正文语种】中文【中图分类】TP391.72引言目前,市场上有很多三维设计软件,如Solid-Works、Pro/E、UG等,它们具有强大的实体建模、参数化特征造型、曲面造型以及处理大型装配体的功能,被广泛用于机械、航空等各个领域。
在机械产品的设计开发的过程中,如果设计人员能从CAD系统的标准件库中获得满足设计要求的标准件,可以大大减少工作量,提高设计效率。
由于大部分三维软件普遍缺少标准零件库。
为此,对标准件的系列化设计或者对三维软件进行二次开发以建立标准零件库非常有必要,这样可以方便用户使用。
赵仕元[1]运用SoildWorks,通过基于COM 组件的二次开发,完成了普通标准件、轴承标准件、导柱类模架的参数化三维造型。
黄迎春[2]利用VC++6.0编程工具结合SolidWorks API接口函数,基于SolidWorks平台开发了一套具有齿廓精确建模功能的齿轮参数化设计系统。
第23卷第1期2007年2月机械设计与研究Machine Design and Research Vol .23No .1Feb .,2007收稿日期:2006-07-12文章编号:100622343(2007)012068203基于S olid Works 的参数化设计二次开发研究徐国权, 黄志超(华东交通大学 职业技术学院,南昌 330013,E 2mail:xuguoquan@sina .com ) 摘 要:论述了基于S olid Works 软件运用AP I 二次开发方法实现产品三维参数化设计的思想与要点。
并结合齿轮开发实例和V isual Basic 编程环境,详细介绍了二次开发的具体过程。
对从事三维参数化设计人员提高标准化、系列化的定型产品设计效率具有重要参考价值。
关键词:Solid Works;参数化;二次开发中图分类号:TP391.72 文献标识码:AResearch on Param etr i c D esi gn i n Its FurtherD evelopm en t Ba sed on Soli d W orksXU Guo 2quan, HUANG Zhi 2chao(Vocati onal and Technical College of East 2China J iaot ong University,NanChang 330013,China ) Abstract:This paper discusses the thought and key points of realizing 3D para metric design by AP I as a seconda 2ry devel opment method based on S olid Works .The p r ocess of secondary devel opment is discussed in detail in V isual Basic by an exa mp le of gear design .It πs hel pful t o i m p r ove the design efficiency of standardized and serialized p r oducts f or engineers who engage in 3D para metric design .Key words:s olid Works;para meter;further devel opment 当前,随着产品设计信息化进程的不断推进,企业运用三维CAD 系统进行设计正日趋广泛,三维参数化设计无疑是提高设计效率的最好方法之一。
(1)创建参数化零件和设计表以创建圆截面为例,进入零件设计模块(如图1)图1将零件命名为Cycle选取xy平面开始绘制草图(一定要在xy平面绘制,否则之后绘制框架的时候会出现如图2所示情况,即生成的为一个片而不是实体)图2绘制的草图如图3所示图3点“公式”这个按钮,弹出对话框,如图4所示图4点击左下角的“新类型参数”,注意类型选为:长度,具有:单值。
如图5和图6所示(这一步的目的是在之后要生成的设计表中出现“半径”这一参数)图5图6接下来要将草图中的那个尺寸标注与刚才生成的“半径”这个参数对应,右键“直径”这个尺寸,选择最下面的“半径1对象”,然后选“编辑公式”图7点选左侧特征树中的“参数”-“半径”如图8所示。
说明:草图中的尺寸是直径,为什么要和半径参数对应:因为回看图7可知:对直径右键后,对象是半径,所以要和“半径”这个参数对应。
(如果特征树中没有参数显示,需要定制一下,工具-选项-基础结构-零件基础结构,然后把约束、参数、关系都勾选上如图9所示)图8图9自此,参数化零件就做完了,这只是一个圆,所以参数不是很多,至于其他较复杂的截面,比如铝型材,创建方法是一样的,只不过需要多定义一些参数。
创建完之后注意保存。
保存的地点:D:\Program Files\CatiaV5R19\intel_a\startup\EquipmentAndSystems\Structure\StructuralCatalogs\AISC\Models接下来要创建设计表。
设计表的目的:1 是将参数化零件加入目录的必要条件,2 可以利用Excel创建系列化零件参数点击“设计表”图标,弹出如图10对话框名称:自定义,注释:自定义,下面有两个选择:“从预先存在的文件中创建设计表”和“使用当前的参数值创建设计表”,前者的目的是使用已存在的设计表,后者是创建新的设计表方向:垂直和水平决定生成的设计表中数据的方向图10点击确定之后弹出如图11对话框,过滤器类型中选择:用户参数,然后双击刚才创建的“半径”参数,点击确定图11确定之后弹出设计表另存为的对话框,格式有表格以及写字板文档两种。
基于Excel与Creo数据交互的机械零件参数化设计胡光明;熊信柏【摘要】PTC Creo软件自身不提供外部数据直接对产品三维设计的修改功能.通过MS-Excel软件,结合VBA功能将Excel中的数据传输到Creo软件,从而实现产品的自动化修改和模型再生.有机地将办公软件和工程设计软件结合起来,实现了设计自动化和效率最大化.【期刊名称】《陕西理工学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(032)003【总页数】6页(P21-25,52)【关键词】PTC Creo;MS-Excel;数据传输;参数【作者】胡光明;熊信柏【作者单位】广东工程职业技术学院机电工程系,广东广州510520;深圳大学材料学院,广东深圳518060【正文语种】中文【中图分类】TP391.72参数化设计可以大大提高模型的再生和修改的速度,在产品的系列设计、相似设计及专用CAD系统开发方面都具有较好的应用价值[1]。
PTC Creo是参数技术软件的先驱,利用软件的参数理念可以使设计更轻松,修改更方便。
目前Creo的参数修改普遍在Creo环境下实现,这要求用户对软件有一定的应用基础,且对参数必须有较清楚的了解,当参数较多时,会给修改带来不便,缺乏通用性。
MS-Excel是微软公司开发的数据处理软件,对于数据的处理、计算、分析都极为方便。
关于Creo软件与其他软件的数据交互,国内研究较少。
本文提出一种基于MS-Excel与Creo的数据传输方法,利用Excel表格数据控制Creo三维模型,为产品设计提供方便易行的解决方案。
通过Excel数据控制Creo三维模型,包含两个设计要素:Excel表格及三维模型。
一方面三维模型要进行参数化设计,另一方面Excel中储存相关数据,具体的设计流程如图1所示。
基本设计思路如下:(1)设计目标零件。
采用Creo进行参数化建模,凡后续可能要修改的尺寸全部参数表示(简称参数尺寸),其他尺寸可以通过关系式或直接指定的方法来确定。