斜齿轮参数化建模

摘要随着科技的发展，计算机辅助设计技术越来越广泛的应用在各个设计领域。

现在，它已经突破了二维图纸电子化的框架，转向以三维实体建模、动力学模拟仿真和有限元分析为主线的机械系统动态仿真技术。

其研究范围主要是机械系统运动学和动力学分析，核心是利用计算机辅助技术进行机械系统的运动学和动力学分析，以确定系统及其各构件在任意时刻的位置、速度和加速度，同时，通过求解代数方程组确定引起系统各构件运动所需的作用力和反作用力。

动态仿真技术一出现，就受到人们的普遍关注和重视，并且出现了许多基于动态方=仿真技术的商业软件，较有影响的有美国参数技术公司的PTC。

以Pro/MECHANICA为分析平台，运用有限元分析方法，对直齿轮、斜齿轮实际受力情况、边界条件和施加载荷进行研究。

运动分析模块可以进行机构的干涉分析，跟踪零件的运动轨迹，分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等。

运动分析模块的分析结果可以指导修改零件的结构设计(加长或者缩短构件的力臂长度、修改凸轮型线、调整齿轮齿数比和中心距等)或者调整零件的材料(减轻或者加重或者增加硬度等)。

设计的更改可以直接反映在装配主模型的复制品分析方案(Scenario)中，再重新分析，一旦确定优化的设计方案，设计更改就可直接反映到装配主模型中。

将Pro/E三维实体造型与Pro/MECHANICA机构运动分析相结合，完成对连杆和凸轮机构的机构运动分析，及运动仿真。

加强对连杆和凸轮机构的认识与理解。

关键词: 直齿轮、斜齿轮; Pro/E 、Pro/MECHANICA; 运动仿真、有限元AbstractWith the development of technology, computer-aided design technology becomes more widely used in various design.Now, it has broken through the framework of two-dimensional drawings、 electronic、shift tothree-dimensional solid modeling, dynamic simulation and finite element analysis of the main line of the mechanical system dynamic simulation techniques.The major areas of its study kinematics and dynamics of mechanical systems, the core technology is the use of computer-aided kinematics and dynamics of mechanical systems analysis to determine the system and its components at any time of the position, velocity and acceleration at the same time,by solving algebraic equations determine the cause of the required system component moving action and reaction.Dynamic simulation appeared to be widespread concern and attention, and there were many parties = simulation based on dynamic business software, more influential technology companies of U.S. parameters PTC.To Pro / MECHANICA platform for analysis using the finite element method, on the spur gear, helical gear by the force of the actual situation, boundary conditions and applied load were studied.Motion analysis module analyzes institutional interference, tracking the trajectory of parts, parts of bodies in the speed, acceleration, force, reaction force and torque and so on.Motion analysis results of the analysis module to modify parts of the structure could guide design (longer or shorter moment arm length of the component, modify the cam, adjust the gear ratio and center distance, etc.) or adjust the parts of the material (to reduce or add to or increase the hardnessetc.).Design changes can be directly reflected in the assembly of copies of the master model program (Scenario), the re-analysis, Once optimized design, design changes can be directly reflected in the assembly of the main model.The Pro / E three-dimensional solid modeling and Pro / MECHANICA combined kinematic analysis, complete linkage and cam mechanism of the body motion analysis andmotion simulation.Connecting rod and cam mechanism to strengthen knowledge and understanding.Key words: spur gears, helical gears; Pro / E, Pro / MECHANICA; motion simulation, finite element摘要 (1)第一章绪论 (6)1.1、课题来源 (6)1.2、研究目的和意义 (6)1.3、国内外研究现状和发展趋势 (7)1.3.1 我国齿轮工业的概况 (8)1.3.2 中国齿轮工业的资本结构已成为三足鼎立的局面 (8)1.4、本课题的主要研究内容及拟采取的技术路线、试验方案 (8)1.4.1 预期达到的目标 (9)1.4.2 论文的结构 (9)第二章Pro/ENGINEER软件的应用和MECHNICA模块的应用 (10)2.1 PRO/MECHANICA简介 (10)2.1.1 PRO/MECHANICA模块介绍 (10)2.1.2 PRO/MECHANICA的工作模式 (11)2.1.3 使用PRO/MECHANICA的一般步骤 (11)第三章直齿轮与斜齿轮参数化设计造型 (12)3.1齿轮的基本参数、各部分的名称和尺寸关系 (12)3.1.1 直齿圆柱基本参数 (12)3.1.2 斜齿轮基本参数 (15)3.2 渐开线直齿轮参数化造型 (16)3.2.1 直齿轮参数化制作过程如下： (16)3.2.2 渐开线斜齿轮参数化造型 (18)第四章有限元优化设计 (22)4.1 有限元分析方法与原理 (24)4.1.1有限元分析 (24)4.1.2有限元的基本原理和特点 (25)4.1.3有限元网格生成技术 (26)4.1.3 网格划分举例 (27)第五章基于Pro/Mechanism直齿轮啮合、斜齿轮啮合过程中装配与运动仿真 (34)5.1 Pro/M的简介及其主要特性 (34)5.1.1 Pro/M的简介 (34)5.1.2 Pro/M的主要特性 (35)5.2 机构运动仿真的一般过程 (35)5.3 机械系统运动仿真的优越性 (37)5.4 Pro/E装配模块 (37)5.4.1 对于组装时，我们需要把握以下原则: (37)5.4.2 关于直齿轮机构的组装 (38)5.5 基于Pro/Mechanism直齿轮啮合、斜齿轮运动仿真 (40)5.5.1 运动定义及运动分析的一般步骤 (40)5.5.2 空间定轴轮系机构的运动分析 (43)5.5.3 定义齿轮从动连接结构 (43)5.5.4 添加驱动器 (44)5.5.5 运动分析 (44)5.5.6 图形结果分析 (44)第六章直齿轮、斜齿轮的静力学分析 (44)6.1 Pro/MECHANICA有限元分析的基本步骤: (44)6.2 Pro/MECHANICA STRUCTURE基本分析过程 (45)6.3 简单算例 (53)6.3.1 接触算例 (53)总结 (62)致谢 (63)阅读的主要文献、资料 (64)第一章绪论1.1、课题来源以往对于直齿、斜齿圆柱齿轮的三维造型建模很烦琐,但三维造型软件Pro/E突破性的解决了此问题。

封面作者：PanHongliang仅供个人学习斜齿轮的创建本节将介绍渐开线斜齿圆柱齿轮的创建，渐开线斜齿圆柱齿轮的创建方法与渐开线直齿圆柱齿轮的创建方法相似。

本节同样使用参数化的设计方法，创建渐开线斜齿圆柱齿轮。

3.2.1斜齿轮的建模分析建模分析（如图3-52所示）：（1）输入参数、关系式，创建齿轮基本圆（2）创建渐开线（3）创建扫引轨迹（4）创建扫描混合截面（5）创建第一个轮齿（6）阵列轮齿图3-52渐开线斜齿圆柱齿轮建模分析3.2.2斜齿轮的建模过程1．输入基本参数和关系式（1）单击，在新建对话框中输入文件名“hecial_gear”,然后单击；（2)在主菜单上单击“工具”→“参数”，系统弹出“参数”对话框，如图3-53所示；图3-53参数”对话框（3）在“参数”对话框内单击按钮，可以看到“参数”对话框增加了一行，依次输入新参数的名称、值、和说明等。

需要输入的参数如表3-2所示；注意：表3-2中未填的参数值，表示是由系统通过关系式将自动生成的尺寸，用户无需指定。

完成后的参数对话框如图3-54所示：图3-54“参数”对话框（4）在主菜单上依次单击“工具”→“关系”，系统弹出“关系”对话框，如图3-55所示；（5）在“关系”对话框内输入齿轮的分度圆直径关系、基圆直径关系、齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系。

由这些关系式，系统便会自动生成表3-2所示的未指定参数的值。

输入的关系式如下：/*齿轮基本关系式ha=(hax+x)*mnhf=(hax+cx-x)*mnd=mn*z/cos(beta)da=d+2*hadb=d*cos(alpha)df=d-2*hf完成后的“关系”对话框如图3-55所示；图3-55 “关系”对话框2．创建齿轮基本圆（1）在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框；（2）选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向“右”，如图3-56所示。

单击【草绘】进入草绘环境；图3-56 “草绘”对话框（3）在绘图区以系统提供的原点为圆心，绘制四个任意大小的圆，并且标注圆的直径尺寸，如图3-57所示。

斜齿轮的建模过程1．输入基本参数和关系式⑴单击門，在新建对话框中输入文件名“hecial_gear”，选择皿彗」，点确定；⑵在主菜单上单击“工具”一“参数”，系统弹出“参数”对话框如图1所示；图1“参数”对话框(3)在“参数”对话框内单击按钮，可以看到“参数”对话框增加了一行，依次表1创建齿轮参数注意：表1中未填的参数值，表示是由系统通过关系式自动生成的尺寸，用户无需指定。

完成后的参数对话框后单击确定，如图2所示：图2“参数”对话框(4)在主菜单上依次单击“工具”一“关系”，系统弹出“关系”对话框；(5)在“关系”对话框内输入齿轮的分度圆直径关系、基圆直径关系、齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系。

由这些关系式，系统便会自动生成表1所示的未指定参数的值。

输入的关系式如下：ha=(hax+x)*mnhf=(hax+cx-x)*mnd=mn*z/cos(beta)da=d+2*hadb=d*cos(alpha)df=d-2*hf完成后的“关系”对话框如图3所示；图3“关系”对话框(6)单击再生按钮售士，参数对话框里的参数会发生变化2．创建齿轮基本圆(1)在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框;(2)选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向右”，如图4所示。

单击【草绘】进入草绘环境；□遵|施|属性|草绘平面平面[珂基准平面〕]|使用先前的|I草绘方向B草经视图方向〔反向方向右*图4“草绘”对话框3)在绘图区以系统提供的原点为圆心，绘制四个任意大小的圆，并且双击标注圆的直径尺寸，如图5所示。

在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制;FRONT0I馭玮II亦戸一9图5绘制二维草图注意：在标注尺寸时为了下一步的方便操作，应从最小的圆依次往外标注。

(4)在主菜单上依次单击“工具”一“关系”，系统弹出关系对话框，如图6所示;(5)在“关系”对话框中输入尺寸关系如下：D3=DAD2=DD1=DBD0=DF图6“关系”对话框3．创建渐开线(1)依次在主菜单上单击“插入”一“模型基准”一“曲线”，或者在工具栏上单——按钮，系统弹出“曲线选项”菜单管理器，如图7所示:图7“曲线选项”菜单管理器(2)在“曲线选项”菜单管理器上依次单击“从方程”一“完成”，弹出“得到坐标系”菜单管理器，如图8所示；选取如图9所示的坐标系图8“得到坐标系”菜单管理器IIPRT.CSrS.DEF^=小——■■F4(PRT_CSY5_DEH图9所选坐标系(3)在绘图区单击选取系统坐标系为曲线的坐标系，弹出“设置坐标类型”菜单管理器，如图10所示；图10“设置坐标系类型”菜单管理器4)在“设置坐标类型”菜单管理器中单击“笛卡尔”，系统弹出一个记事本窗口5)在弹出的记事本窗口中输入曲线的方程，如下：ang=90*tr=db/2s=pi*r*t/2xc=r*cos(ang)yc=r*sin(ang)x=xc+s*sin(ang)y=yc-s*cos(ang)z=0(1)在工具栏内单击'"按钮，或者依次在主菜单上单击“插入”一“模型基准”''点”一“点”，系统弹出“基准点”对话框，如图12所示;参照下一相支图12“基准点”对话框(2)单击分度圆曲线作为参照，按住Ctrl键，单击渐开线作为参照，如图13所示。

《装备制造技术》２００７年第１２期设计与计算!!!!"!"!!!!"!"收稿日期：２００７－１０－０７作者简介：王宝昆（１９８２—），男，在读硕士研究生，研究方向：机械设计及理论。

斜齿轮的参数化建模及接触有限元分析王宝昆，张以都（北京航空航天大学，北京１０００８３）摘要：在ＵＧ／ＯｐｅｎＧｒｉｐ中的实现了渐开线以及螺旋线的设计，建立了斜齿轮的三维参数化模型，并利用ＡｎｓｙｓＷｏｒｋｂｅｎｃｈ对斜齿轮进行了接触应力分析。

关键词：斜齿轮；ＵＧ／ＯｐｅｎＧｒｉｐ；ＡＮＳＹＳ；参数化设计；ＦＥＡ中图分类号：ＴＨ１３２．４１３文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２００７）１２－００３７－０２ＵＧ的ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥ系统提供了一个基于过程的产品设计环境，但ＵＧ并没有提供专用产品所需要的完整计算机辅助设计与制造功能。

利用ＵＧ／ＯｐｅｎＧｒｉｐ语言开发的程序，可以直接完成与ＵＧ的各种交互操作，与ＵＧ系统集成［１］。

ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ整合了ＡＮＳＹＳ各项顶尖产品，可以简单快速地进行各项分析及前后处理操作。

ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ与ＣＡＤ系统的实体及曲面模型具有双向连结，导入ＣＡＤ几何模型成功率高，可大幅降低除错时间且缩短设计与分析流程。

笔者利用ＵＧ／ＮＸ的参数化建模技术和它所提供的二次开发语言模块ＵＧ／ＯｐｅｎＧｒｉｐ实现了成斜齿轮三维实体的参数化设计，并运用ＡＮＳＹＳ最新的ＷｏｒｋＢｅｎｃｈ模块实现了ＣＡＤ／ＣＡＥ的无缝集成，对斜齿轮进行啮合过程中接触状态进行了分析。

１渐开线斜齿圆柱齿轮参数化设计１．１编程思路将ＵＧ的三维参数化造型、自由曲面扫描等功能有机结合起来，采用去除材料法生成三维模型。

由于斜齿轮的齿面为渐开螺旋面，故其端面的齿形和垂直于螺旋线方向的法面齿形是不相同的，法面参数和端面参数也不相同。

在ＵＧ／ＯｐｅｎＧｒｉｐ中建模的方法是，画出端面齿形然后通过投影关系获得其法面轮廓线，再画出能表达端面齿顶圆上某一点沿轴向运动的螺旋线轨迹；然后用特征命令扫描出完成斜齿轮的齿坯，通过布尔运算获得单个齿槽，并通过环形阵列最终获得斜齿轮的完整轮齿。

Pro/E参数化渐开线斜齿轮建模方法论坛上关于斜齿轮的教程和Part并不少，但我觉得它们总是不够完美。

比如：不能以参数的形式改变斜齿轮的螺旋方向，螺旋角度太大会再生不了……。

可能是我的要求太过苛刻了吧。

经本人N久的思考，终于想出了一些方法吧。

如右图是同一个Part的两个不同的螺旋方向截图，螺旋角可以很大，整个齿面可旋转到0°～355°范围内。

1.编辑Program。

在INPUT和END INPUT之间加入以下内容：TOOTH_NUMBER NUMBER"Enter the number of teeth: "MODULE NUMBER"Enter the module: "PRESSURE_ANGLE NUMBER"Enter the pressure angle: "HELIX_ANGLE NUMBER"Enter the helix angle: "HELIX_DIRECTION YES_NO"Select the Left or Right direction (YES=Left-side / NO=Right-side): " FACE_WIDTH NUMBER"Enter the face width: "在RELATIONS和END RELATIONST之间加入以下内容：TOOTH_NUMBER=ABS(TOOTH_NUMBER)MODULE=ABS(MODULE)PRESSURE_ANGLE=ABS(PRESSURE_ANGLE)HELIX_ANGLE=ABS(HELIX_ANGLE)FACE_WIDTH=ABS(FACE_WIDTH)PITCH_RAD = TOOTH_NUMBER*MODULE/2ADDENDUM_RAD = PITCH_RAD+1*MODULEDEDENDUM_RAD = PITCH_RAD-1.25*MODULEBASE_RAD = PITCH_RAD*COS(PRESSURE_ANGLE)IF HELIX_DIRECTION==YESTOOTH_HELIX = FACE_WIDTH*TAN(HELIX_ANGLE)/PITCH_RAD*(180/PI)ELSETOOTH_HELIX = -FACE_WIDTH*TAN(HELIX_ANGLE)/PITCH_RAD*(180/PI)ENDIFROLL_ANGLE=SQRT((ADDENDUM_RAD+0.5)^2-BASE_RAD^2)/BASE_RADTHETA_AT_RP=SQRT(PITCH_RAD^2-BASE_RAD^2)/BASE_RAD*(180/PI)-PRESSURE_A NGLE保存退出并输入参数数值，合理就OK了。

斜齿轮参数化建模数据建模过程创建斜齿轮设计参数：选择“工具”|“参数”菜单项，出现如下对话框，单击“添加”按钮+，依次添加齿轮设计参数及初始值，mn（模数）值6，hf（齿根高），ha（齿顶高），alpha（压力角）值20度，beta（螺旋角）值16度，hax（齿顶高系数）、cx（顶隙系数）、x（变位修正系数）、b（齿宽）值60mm，z（齿数）值20个。

以FRONT面为草绘平面，绘制如下4个同心圆选择“工具”|“关系”菜单项，在对话框中输入如下参考圆关系式创建齿轮齿廓渐开线特征：选择“插入”|“模型基准”|曲线菜单项，选择“从方程”选项建立渐开线，选取工作区默认坐标系，选择坐标系类型在如下“记事本”窗口中，输入渐开线方程：选择“文件”|“保存”菜单项，最后单击曲线对话框“确定”按钮创建镜像基准平面特征：按如下方式创建基准轴按如下方式创建基准点按如下方式创建基准平面DTM1按如下方式创建基准平面DTM2，并在旋转角度位置输入关系式360/(4*z)以DTM2平面为镜像平面，镜像渐开线创建第一个齿廓截面特征草绘齿廓截面，以FRONT 面为草绘平面，绘制齿槽外形如图复制齿廓截面选择“编辑”|“特征操作”菜单项，然后依次选择“复制”|“移动”|“选取”|“独立”|“完成”选项。

系统提示选取需要复制的特征，选择FRONT面来确定平移方向（即垂直FRONT面）平移距离输入b，即齿宽在随后弹出的“移动特征”菜单中再次选取“旋转”选项，在“选取方向”菜单中选取“曲线/边/轴线”选项，选取基准轴A_1为复制参照，输入旋转角度关系单击“确认”按钮，单击“完成移动”选项依次选择“确定”|“完成”|“确定”选项：创建扫描轨迹投影曲面，使用拉伸曲面命令，以FRONT面为草绘平面，草绘如下图形输入拉伸深度为b（齿宽），选择“是”草绘扫描轨迹，以RIGHT面为草绘平面，绘制如下直线，标注尺寸，并添加如下关系式投影刚才所创建的草绘直线创建扫描混合特征，对齿廓特征进行轴向阵列20个创建齿轮主体特征，拉伸实体，以FRONT面为草绘平面，创建齿轮修饰特征：按如下方式创建基准平面DTM3拉伸切除材料，以FRONT面为草绘平面镜像该切除特征创建拉伸凸缘特征，拉伸实体，以齿轮去除材料后的内表面为草绘平面，镜像该凸缘特征，以DTM3基准面为镜像平面创建键槽和安装孔，拉伸切除，以凸缘端面为草绘平面倒圆角创建齿廓倒角特征，旋转切除，选择RIGHT面为草绘平面镜像该切除特征渲染该斜齿轮。

斜齿轮参数化建模斜齿轮是常见的机械传动元件，它具有抗载能力强、传动平稳等特点，广泛应用于各种机械设备中。

对于机械设计者来说，如何快速、准确地进行斜齿轮的参数化建模是非常重要的一项技能，本文将介绍斜齿轮参数化建模的方法和步骤。

一、斜齿轮的基本概念斜齿轮是一种齿轮的类型，它的齿面与轴线不平行，使得齿轮在传动时产生一定的侧向力和滚动力矩，这个主要与斜齿的传动原理有关。

斜齿轮的参数化建模需要掌握以下几个基本概念：1）齿比：齿比也称为模数，是一个齿轮齿数和分度圆直径的比值。

它决定了齿轮传递的力矩和速度比。

2）齿数：齿数是指齿轮上的齿数，它决定了齿轮的大小和传动效率。

3）压力角：压力角是齿轮齿面上的压力方向和轴线之间的夹角，对于斜齿轮，压力角会影响齿面的接触性能和传动效率。

4）螺旋角：螺旋角是指齿线相对于齿轮轴线的螺旋角度，它影响齿轮的侧向力和径向力。

二、斜齿轮参数化建模方法斜齿轮的参数化建模可以使用CAD软件完成，下面以SolidWorks为例，介绍斜齿轮的参数化建模方法：1）建立基本零件：首先，需要建立两个基本的圆柱零件，一个作为齿轮，另一个作为轴。

在建立齿轮时，需要设定齿数、齿比、模数、压力角等参数，根据这些参数生成齿轮的齿形和几何形状。

2）创建斜齿轮装配体：将齿轮和轴装配在一起，平移、旋转相对位置，使得齿轮齿面与轴线呈一定夹角，调整夹角大小和方向，形成斜齿轮装配体。

3）添加齿面特征：使用SolidWorks的建模工具，依据齿轮的传动原理和齿面要求，添加齿面标准特征，如直齿、渐开线齿等。

4）添加参数：根据不同的设计要求，添加相应的参数，如齿数、齿比、模数、螺旋角、压力角等，具体参数可以在特征管理器中进行添加和修改。

5）创建设计表：将设计过程中的所有参数和特征数据记录下来，生成一个设计表格，在需要修改时可以直接修改表格的内容，而无需重新建模。

三、参数化建模的优势通过参数化建模的方法，可以极大地提高设计效率和精度，具有以下优势：1）能够快速生成多个不同规格的产品，节省设计成本和时间。

基于Pro／E的渐开线圆柱斜齿轮参数化建模Pro/Engineer（Pro/E）是一款广泛应用于三维建模、产品设计和制造的软件。

渐开线圆柱斜齿轮是机械传动系统中常见的元件之一，其工作原理是在圆柱体表面上切削上与一定曲线相切之后的齿。

本文将介绍如何在Pro/E中进行渐开线圆柱斜齿轮的参数化建模。

首先，在Pro/E中新建一个Part，定义基本参数。

我们选择模板中“英制”的单位系统，并定义模块为1.5，公法径为30，压力角为20°，齿轮宽为20，在偏距方向上进行10次分割，在齿轮高度方向上进行4次分割，并确定齿轮轴线。

接着，我们需要绘制齿轮的基本轮廓，也就是包络线，这个过程可以通过插入一个螺旋曲线实现。

在插入螺旋曲线后，我们需要根据基本参数来“调整”曲线的参数，使其符合所需齿廓，具体来说，需要调整螺旋曲线的升角，升角越小，齿廓越尖锐。

绘制好基本轮廓之后，我们需要对齿廓进行剖面修整，以适应齿面的要求。

通过插入一个椭圆形的剖面，再通过曲面拆分等命令，我们可以对剖面进行修整。

修整完成之后，我们需要对基本齿廓进行相应的平移和旋转，使之符合剖面修整后的齿面形状。

最后，我们需要对齿面进行修整，以达到所需的斜齿轮效果。

可以使用修整边缘等命令进行修整，修整完成后，我们就成功地完成了渐开线圆柱斜齿轮的参数化建模。

总之，Pro/E提供了丰富的参数化建模工具，可以方便地进行各种齿轮类型的设计，提高设计效率和精度。

通过上述的方法，我们可以从零开始建立一个渐开线圆柱斜齿轮的模型，并进行相应的修改和优化。

在进行数据分析之前，需要明确数据来源和分析目的。

数据来源可能是市场调查、企业内部系统数据、公共数据等等；分析目的也是多种多样的，如了解市场环境、优化产品设计、制定销售策略等等。

在此，我以某电商平台的用户数据为例，进行相关数据的分析。

首先，我们可以统计该电商平台用户的性别比例和年龄分布情况。

数据显示，该平台用户中男性占比为48.5%，女性占比为51.5%；年龄方面，18-30岁的用户占比最高，达到了55.2%，其次是31-45岁的用户，占比为29.5%。

下载之后可以联系QQ1074765680索取图纸，PPT，翻译=文档摘要传统的造型方法都只是几何要素的简单堆叠，仅描述了产品的几何形状，而不具备由于几何尺寸变化而使图形变换的尺寸驱动功能。

这样一来，哪怕是要改变复杂模型的一个尺寸，也需要擦掉原有图形，重新构建一个新的图形，这种简单的重复工作严重影响设计效率。

能否建立起图形几何尺寸与几何数据的关联，通过更改数据实现几何模型的变化呢？这就是参数化设计！UG作为新一代的三维造型系统具有先进的参数化设计功能，本文主要分析了在UG下渐开线生成的方法及斜齿轮参数化建模的过程，在UG下建立了斜齿轮的基本结构模型，并且斜齿轮模型的基本尺寸参数都通过表达式加以关联，实现了斜齿轮的参数化驱动，这样通过修改斜齿轮模型相应的基本结构参数就可以快速实现斜齿轮的三维建模。

从而提高了建模速度、降低了造型难度、减少了重复性的劳动、节约了时间、提高了设计效率。

关键词:UG,参数化设计,表达式,斜齿轮,渐开线The Parameterization Design of Helical gear Based on UGAbstractTraditional model methods are all only the piling pile briefly of key elements of geometric .They only describe the geometric form of the products, but they can’t possess the promoting function of changing the figure depends on the varieties of geometric size. In this case ,even changing assize of the complicated model , it needs to wipe off the original figure ,and construct a new figure again .Such simple repeated wok influences the efficiency of destgning seriously . Whether can it set up relationship between the geometric size of the figure and geometric data and geometric data and sealize the change of the geometric model through changing the data? This is the design of parameter! UG has advanced function of designing by parameter as tri-dimensional model system of new generation .The paper mainly analysis the method of involutes generation and the building course of the helical helical gear parametric design, and the basic size parameter of helical gear model is linked with each other through expression , the drive of the helical gear parameter can be achieved, the helical gear fast three-dimensional build mould can realized through modifying the basic structural parameter of corresponding helical gear model. It rise speed of building mould , reduce modeling difficulty and the repeatability labors, save time , raise design efficiency.Key words:U G，Parametric design，Expression，helical gear，Involutes目录1 绪论 (1)2 UG的参数化设计概念 (1)3 斜齿轮参数化设计过程 (2)3.1渐开线的形成原理 (2)3.2 42齿以下斜齿轮的绘制 (3)3. 2.1斜齿轮基本曲线的轮廓绘制 (3)3.2.2 渐开线表达式建立与生成 (5)3.2.3 齿廓的生成 (6)3.2.4 单个轮齿的生成 (7)3.2.5 齿轮生成 (9)3. 3 41齿以上斜齿轮绘制 (10)3. 3.1斜齿轮基本曲线的轮廓绘制 (10)3.3.2 渐开线表达式建立与生成 (12)3.3.3 齿廓的生成 (14)3.3.4 单个轮齿的生成 (15)3.3.5 齿轮生成 (16)4 结束语 (17)谢辞 (18)参考文献 (19)1 绪论齿轮传动机构是在各种机械传动形式中应用最多的一种传动机构，它广泛应用于各种机器的传动装置中，齿轮又是齿轮传动机构中的核心零件,所以齿轮在机械传动中的作用非常重要。

基于SolidWorks的斜齿轮参数化三维建模SolidWorks是一款广泛应用于机械设计领域的三维建模软件。

在机械设计中，斜齿轮常常被用于传递动力和转矩。

在SolidWorks中，我们可以很容易地进行斜齿轮的参数化三维建模。

首先，我们需要定义斜齿轮的各个参数。

斜齿轮有许多参数，其中包括压力角、齿数、分度圆直径、齿宽等。

压力角是指齿面与法平面间的夹角，齿数是指齿轮上的齿数，分度圆直径是指齿轮的中心直径。

由于斜齿轮具有不同的参数，所以要根据要求来定义这些参数。

接下来，我们可以开始建模。

首先，我们需要绘制分度圆。

在SolidWorks的草图模式下，使用圆工具绘制一个示意圆圈，并确定其大小和位置。

然后，使用切削工具切去多余的部分。

接下来，绘制出齿身和齿顶。

在草图模式下，使用线性工具绘制出齿身和齿顶，并进行修剪以得到完整的齿面形状。

然后，绘制出齿槽。

在草图模式下，使用线性工具绘制出齿槽形状，并进行修整以使其与齿身和齿顶一致。

最后，我们需要在三维模式下提取出斜齿轮的主体，进行渲染和实体化。

点击拉伸命令，然后指定草图中的线段作为拉伸路径，即可将草图拉伸为一个3D斜齿轮。

最后，可以添加材质和纹理等效果，使其更加逼真。

需要注意的是，斜齿轮的制造过程更加复杂，必须对其进行加工、热处理和质量检测等环节，确保其精度和质量。

通过SolidWorks可以模拟斜齿轮的三维模型，为之后的加工和质量检测提供方便，并且能够看到斜齿轮的动态参数，以及对各种参数的敏感度，为优化设计提供帮助。

总之，SolidWorks提供了广泛的工具和功能，让工程师能够更加方便地进行斜齿轮的参数化三维建模设计，这种建模方式可以在实际斜齿轮制造过程中提供帮助和指导。

在斜齿轮参数化三维建模中，涉及到许多的数据，例如压力角、齿数、分度圆直径、齿宽等。

这些数据的不同取值会对斜齿轮的机械性能产生影响，下面对这些数据进行分析。

1. 压力角压力角是斜齿轮齿面上的轴向力作用于法向方向的角度。