机械工程学院
前言
齿轮在各种机械、汽车、船舶、仪器仪表中广泛应用，是传递运动和动力的重要零件。机械产品的工作性能、承载能力、使用寿命及工作精度等，均与齿轮的质量有着密切的关系。
工厂里生产的机械零件质量和精度的提高，需要较好的加工设备和刀具。特别是刀具在生产过程中起着及其重要的作用，它决定产品的质量。
目前，机械制造业领域中，产品的生产批量以及种类已经迅速转型，由同一产品转变为生产批量不同，种类不同的大量产品，以适应国内外市场的变化和多元化的需求，而这一转变的实现要求工具的设计、制造、市场等各方面的信息交流必须及时准确，而传统的工艺装备设计手段，仍停留在手工绘图、人工操作绘图软件的水平上，这种状况已经不适应当前的需求了；因此，CAD参数化设计技术在齿轮刀具行业中的应用显得越来越重要。CAD参数化设计是基于三维绘图软件的二次开发，结合与其自身相关的编程语言，利用计算机实现产品设计和制造自动化，它能提高产品的性能和质量、提高产品的可靠性、降低成本和加强市场竞争力。
本文主要介绍了滚刀参数化设计软件的运行环境、模块的划分与具体组成要素、模块的功能。着重对三维造型参数化驱动原理进行了分析，阐述了实现的方法。最后对界面设计和功能作出分析，并提出一些修改的意见。
软件开发作为一次毕业设计来完成，既融合了专业知识，也5涉及了可视化编程工具（VB）以及数据库相关知识，两者的结合应用对我本人来讲收获很大。
此次毕业设计，杨波老师和徐莹老师作为我的指导老师，在整个设计过程中，献出宝贵的时间，不惜劳苦为我们指导设计，讲解我们设计中遇到的问题，并提出了很多建议，对我们的设计给予了很大帮助。同时，老师经常关心我们的生活。在此，我由衷地感谢两位老师的辛苦指导。
一、总体设计及软硬件环境：
1．齿轮刀具CAD系统的总体设计方案及功能模块划分
齿轮刀具CAD系统应以有关国家标准和行业标准为设计准则，以齿轮啮合原理及传动理论为设计依据。进行系统的总体规划分析时，首先应将应用对象抽象为最基本、最普遍的形式，建立系统的基本框架，然后在此基础上根据具体刀具设计的特定需要对设计方案进行变化及扩展。为此，所建系统应具有良好的可扩展性和易维护性。
由于齿轮刀具CAD技术是将刀具设计计算、分析、数据库管理及计算图形处理技术融为一体的综合性技术，因此系统的总体设计方案应保证系统内部参与设计计算的数据流动畅通，使模块间的耦合性最小，保证用户的界面双向信息的正常流动。
设计系统功能模块时，首先应根据系统总体框架对系统功能进行分解。各功能模块的划分应充分考虑实际应用需要，将模块全面细化，最大限度地减少模块间的耦合性，增强软件的可移植性、可扩充性和可维护性。
根据系统总体规划和模块规划分原则，可将系统分成四个主要模块：
（1）用户界面管理模块
该模块包括系统菜单、视窗及各类对话框等，主要功能为管理刀具设计时的人机交互信息交流，其有效性对设计质量及效率有直接影响。
（2）刀具设计分析模块
该模块为系统的关键核心模块，主要功能是根据齿轮啮合原理和传动理论进行齿轮刀具参数设计和分析等。根据刀具设计要求，该模块又可细化为齿形参数设计计算子模块，刀具结构参数和基本尺寸设计子模块、刀具齿形分析，刀具齿形分析和加工工艺性分析子模块和刀具制造图绘图子模块。
（3）数据库管理模块
该模块主要功能为管理在设计计算、分析过程中产生的大量设计数据及需调用的刀具设计手册数据。利用数据库技术管理设计数据可提高管理效率，方便
程序设计，使程序结构简洁、明了，便于系统维护及扩展。
（4）刀具加工图纸绘制模块
该模块可根据设计计算出的刀具齿形参数和结构参数绘制出刀具加工图纸，供刀具加工使用和设计资料存档。通过数据库管理模块可查找出齿轮刀具加工的技术要求及相关数据填写在刀具加工图中，为生产、检验提供依据。
本次设计中，用到的软件开发工具——VB语言，基于Solid Works 二次开发平台，对齿轮滚刀进行三维参数化设计。
⑴软件
➢VB、Solid Works、Microsoft Access
由于Solid Works二次开发中支持VBA语言，因此我们使用Visual Basic 编程软件，进行编程驱动Solid Works造型。同时，要用到Access 2000 数据库软件提供参数化驱动数据。
✓计算机配置：Pentium 、内存512M、硬盘160G、、光驱
✓软件使用: Solid Works 2006版以上、Visual Basic 、Microsoft Access2000
✓软件配置：
Visual Basic ：
a)安装Visual Basic 、Pentium或更高的微处理器。
b)在Windows95/98/2000下需要16MB以上的内存，Windows NT 。
c)硬盘空间：标准版和专业版的典型安装需要48MB，完全安装需要
80MB。企业版的典型安装需要128MB，完全安装需要147MB。
Visual Basic 是一种可视化的、面向对象和采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言，可用于开发Windows环境下的各类应用程序。它简单易学、效率高，且功能强大可以与Windows专业开发工具SDK相媲美。在Visual Basic 环境下，利用事件驱动的编程机制、新颖易用的可视化设计工具，使用Windows 内部的广泛应用程序接口（API）函数，以用动态链接库（DLL）、对象的链接与世隔嵌入（OLE）、开放式数据连接（ODBC）等技术，可以高效、快速地开发Windows环境下功能强大、图形界面丰富的应用软件系统。随着版本的提高，Visual Basic的功能也越来越强。，Visual Basic ，与前个版本相比，其功能有了很大提升。
Visual Basic 有学习版、专业版和企业版三种版本，以满足不同的开发需要。学习版适用于普通学习者及大多数使用 Visual Basic 开发一般 Windows 应用程序的人员，但是；专业版适用于计算机专业开发人员，包括了学习版的全部内容功能以及Internet控件开发工具之类的高级特性；企业版除包含专业版全部的内容外，还有自动化构件管理器等工具，使得专业编程人员能够开发功能强大的组骨子里分布式应用程序。
Visual Basic的功能特点：
1.提供可视化的程序设计平台
一般的计算机语言编程时，我们看不到程序运行时的实际效果；程序中避免不了潜在的错误，因此要反复地调试程序，编译，运行，观察结果，直至满意为止，这样浪费了大量的时间。可视化程序设计，它使用了可视化设计工具，程序员能直接看到做出来的图形、界面，而用户编写的只是实现诸如数据、信息处理过程的那部分程序，程序很简短，由此可见操作起来既容易又很少出错。
2.采用面向对象程序的程序设计方法
面向对象的程序设计方法是把程序和数据封装取来作为一个对象，并为每一个对象设置所需的属性。这些图形对象的建立不必用语句来描述，而是用工具画在界面上，使用起来非常方便和快捷。
3.实施事件驱动的编程机制
Visual Basic的编程机制是当用户通过某种方法触发一个事件，该事件又通过一个程序段来响应。事件驱动是一种适用于图形用户界面的编程方式。通过对图形界面的控制，来执行相应的程序段，实现某种特定的功能。
4.具有强大而开放的数据库管理功能
Visual Basic利用数据库控件，可直接建立Access格式的数据库或访问Access 中的数据，并可以进行数据的存储和检索。Visual Basic还可以编辑访问FoxPro、Paradox等外部数据库，也可以访问Excel、Lotus1-2-3等多种表格。
5.支持动态数据交换
Visual Basic提供了动态数据交换的编程技术应用程序之间的动态数据交换，能把一种应用程序的数据动态地链接到另一种应用程序中，使之在两种不同的应用程序之间交换数据。
6.支持对象链接与嵌入
Visual Basic采用了对象链接与嵌入技术，将每一个应用程序都看作一个对象，将不同的对象链接起来，再嵌入到Visual Basic应用程序中，得到具有声、像、文字等信息的集合式文件。
7.支持动态链接库
Visual Basic中使用动态链接库技术，可以在Visual Basic应用程序中将其他语言编写的函数或者将C/C++或汇编语言写的程序加入到Visual Basic中。
VB的基本语法：
:
变量定义的方法: Dim语句 ,Static语句,Public语句,Private语句。
语句的格式为Dim/static/public/private<变量名1>[As<类型1>]，……
格式中各关键字的含义如下：
Dim:用于标准模块、窗体模块中定义变量或数组，也可以在过程中定义变量。Private:用户在窗体模块或过程中声明变量为私有变量。
Public:用于在标准模块中定义全局变量或数组。
As:用于说明变量的类型。
Static:用于在过程中声明变量为静态变量。所谓静态变量是指当过程运行结束后，静态变量的值继续保留，但只能被初始化一次。与Dim定义不同。
:
变量名称=表达式,变量名称,函数
:
,在Form级中使用Dim语句, K(1 to 100,1 to 10) as变量类型.
➢If … Then … If … Then
Else
End if
➢If … Then
Else If ……Then
Else
End if
➢Select case …
Case …
Case else …
End select
：
➢For …To Step …
Exit For
Next
➢For each
Next
➢Do
Loop while (Until) …
Do while (Until) …
Loop
While
Wend
：退出相应的嵌套语句Exit (For, Do, Sub…)
7. Visual Basic可视化编程的步骤与规则
主要包括以下几个步骤：创建工程→添加控件（文本、按钮等）→调整控件（包括控件的大小、尺寸、对齐样式、锁定）→设置属性→编写代码→保存工程→调试运行工程→修改工程→最后保存→生成可执行文件。
⑵硬件
计算机(最低配置)
、512M RAM、24X CD-ROM、不少于1GB的硬盘工作空间。
二、齿轮滚刀设计过程
➢传统设计过程：
齿轮滚刀是刀齿沿圆柱或圆锥作螺旋线排列的齿轮加工刀具，用于按展成法加工圆柱齿轮﹑蜗轮和其他圆柱形带齿的工件(见齿轮加工﹑齿轮)。
根据用途的不同，滚刀分为齿轮滚刀﹑蜗轮滚刀﹑非渐开线展成滚刀和定装滚刀等。齿轮滚刀按结构不同，可分为整体结构和镶片结构两种。
整体式滚刀结构图
滚刀的基本蜗杆有三种形式：渐开线蜗杆、阿基米德蜗杆和法向直廓蜗杆。由于阿基米德蜗杆制造和检测比较方便，因此在绝大多数的渐开线圆柱齿轮滚刀，均采用阿基米德蜗杆作为滚刀的基本蜗杆。本设计中也是根据实际生产情况，进行滚刀三维参数化设计。
已知条件----被加工齿轮参数：
1).法向模数Mn 2).分圆法向压力角α3).齿顶高系数f 4).径向间隙系数C 5).分圆法向弧齿厚Sfn 6).分圆螺旋角β
f 7).螺旋方向8).精度等级
需要选取和计算的参数：
1).按齿轮精度等级选定精度等级
2).根据滚刀精度等级，按表选取Ⅱ型基本尺寸：外径Deg，孔径d、全长L、容屑槽数Zg
3).计算法向齿形尺寸：齿顶高h eg、齿根高h jg、齿全高h g、法向齿距t n、法向齿厚S fng
4).查表并计算——切削部分
A.前角γo
B.铲削量：第一铲背量K、侧刃后角αe、第二铲背量K1
C.容屑槽深度H
D.槽底半径R
E.槽形角θ
5).作图校验
6).计算分圆直径d fg
7).计算分圆螺纹升角λ
f
8).选择容屑槽螺旋角βfg
9).选择容屑槽导程T
10).计算轴向齿形尺寸：轴向齿距t z、轴向齿厚S fzg、齿顶圆弧半径r1、齿根圆弧半径r2
11).计算轴向齿形角：直槽滚刀齿形角αz、螺旋槽滚刀右侧面齿形角αzy和左侧面齿形角αzz
12).选择滚刀螺纹方向
13).计算直槽正前刀面齿形角：右侧面齿形角αqy和左侧面齿形角αqz
14).计算前刀面齿高：齿顶高h egq和齿全高h gq
15).查表选取轴台尺寸：直径D1、长度l、侧棱c
16).查表选取键槽尺寸：槽宽B、键高T’1、圆弧半径r
17).查表选取内孔空刀尺寸：空刀直径d1、磨光部分长度l1
滚刀的工艺过程如下：
毛坯进行粗加工外圆→内孔加工→轴台加工→精车外圆→加工键槽→车削螺纹→铣容屑槽→铲磨外圆及齿形→磨孔→垳孔→磨削轴台外圆及端面→热处理下面对铲磨外圆及齿形进行分析：
对于每一个齿而言，铲背分为两个步骤，即第一次铲背和第二次铲背，得到两条铲背曲线；同时还有两条铲底曲线。当滚刀为0°前角时，前刀面与基面重合，加工之前，滚刀装在铲齿车床上，铲齿车刀装在刀架上，阿基米德螺线凸轮装在溜板箱上，铲齿时铲刀沿滚刀轴线轴向进给，铲刀又在阿基米德螺线凸轮控制下向滚刀轴线推进，滚刀转过ε角位移量。
滚刀装在铲齿车床主轴上，进给前角为零度的铲齿车刀装在刀架上，阿基米德螺线凸轮装在溜板箱上，铲齿时，滚刀随车床主轴等速转动，铲刀在刀架带动下沿滚刀轴线按滚刀，其本蜗杆导程PZ↓作相应的轴向进给，铲刀刀刃则相对于滚刀轴线作螺旋运动，同时铲刀又在阿基米德螺线凸轮控制下向滚刀轴线推进，其特征在于滚刀转过ε↓角度时，阿基米德螺线凸轮转过角度φ↓，铲刀右刀
尖铲至Ｆ’点，完成一个刀齿齿背的铲削工作，滚刀转过ε↓角度，阿基米德螺线凸轮相应转过φ↓[x]角度，铲刀退回原位，开始下一个刀齿的铲削工作。
本工艺的有关工艺参数如下：滚刀阿基米德螺线凸轮的运动关系ε↓[x]／ε＝φ↓[x]／360°滚刀每转一周的铲削次数NN＝Zk／cos↑βk铲齿时滚刀转角ε↓[p]的计算εp＝ε↓[1]＋ε↓[2]＋f↓[Δ]ε↓[3]＋ε↓[3]滚刀左右两侧刃在分圆柱上的扭转角：Δε＝πm↓[n]↑[2]Zo／d↓[o]↑[2]其中：ε为滚刀刀齿齿间角；ε↓[x]、φ↓［x］分别为铲刀空程时滚刀、阿基米德螺线凸轮的转动角度，Zk滚刀溶屑槽数β↓[k]为滚刀螺旋槽分圆螺旋角，ε↓[1]、ε↓[2]、分别为铲刀切入角和切出角，ε↓[2]、为滚刀刀齿角度、m↓[n]滚刀基本蜗杆法向模数、Zo为滚刀基本蜗杆螺纹头数，d↓[o]为滚刀分圆柱直径f为齿根扭转角条数。工艺过程中零前角铲齿车刀前刀面刃形，即滚刀铲面齿轴向齿形就是零前角铲齿车刀前刀面刃形。
➢现代滚刀参数化设计过程：
齿轮滚刀采用参数化设计，是以Solid Works 三维软件为基础平台，采用VB语言进行二次开发，可视化数据管理，便于操作。设计不但提高了设计的效率，而且缩短了设计周期、保证设计结果的可靠性，从而对齿轮加工质量和精度有了很大的提高。
主要功能要求如下：
（1）齿形参数设计计算
输入加工齿形参数对工件几何尺寸进行校验，然后进行刀具齿形参数及加工工艺参数设计，得出一组符合要求的刀具齿形参数。
（2）刀具结构参数和基本尺寸设计
在保证加工工艺性（刀具在展切齿形时不与工件其它部件发生干涉）的前提
下，选择标准规定或推荐的刀具结构形式，确定刀具结构参数和基本尺寸，并保证刀具具有足够的刚度和强度。
（3）刀具齿形图和刀具展切齿形图的校验及绘制
刀具齿形放大图可用于刀具样板或检验样板的设计，为刀具齿形加工及检验提供依据；刀具展切工件的图形及数据可用于分析刀具齿形参数设计的合理性以及刀具共轭齿形相对理论齿形的误差，或用于评价某一具体齿轮刀具对特定工件的加工工艺性。
（4）刀具三维实体的自动生成
刀具齿形及结构参数设计完毕后，可自动绘制出刀具实体图，提供刀具加工使用及设计资料存档。
（5）工程图生成
系统根据已生成的实体图自动转换为工程图。
（6）刀具技术条件的自动查询
在刀具制造图上必须依据有关标准和设计准则标注出刀具制造、验收的技术条件及要求。
三、用户界面的设计
本软件的用户界面制作，通过VB来完成。打开Visual Basic 企业版，新建一个工程后，添加一个新窗体，可调整其大小，对窗体的属性进行修改。这时可以使用VB中常用的控件，如单选按钮、文本框、检查框、框架、列表框等，使用时可以点击后，拖放在窗体的工作区，调整其大小，修改属性；为了方便软
件的部分功能操作，在软件的界面上设置了菜单栏、工具栏以及状态栏。
以下是软件界面的图片：
图为软件界面的初状态
三、数据结构和数据流程（数据库、流程图）
参数输入是通过键盘来完成，执行程序后，根据定义的所需变量，由数据库调入必要的参数，通过计算公式得出设计计算结果，最后验证结果，以保证设计的合理和可靠性。对于数据库的应用，在这里要着重详细介绍，通常VB中有以下几种连接数据库方式：
1)连接SQL Server数据库
Dim oleDbConnection1 As Ole Db. Ole Db Connection
Dim str Connect As Sting=”Provider=SQL OLE DB ;Persist Security Info=False; Data Source=服务器名;Initial Catalog=数据库名;User ID = s a ; Password=;”oleDbConnection1=New System .Data .Ole Db. Ole Db Connection ( str Connect) 2)连接Access数据库
假设要连接的Access数据库名为“”，存放在d:\Data\目录下。
Dim oleDbConnection1 As Ole Db .Ole Db Connection
Dim str Connect As Sting=”Provider=; Data Source=d:\Data\ ”
oleDbConnection1= New System .Data .Ole Db. Ole Db Connection (str Connect) 3)连接Oracle数据库
Dim oleDbConnection1 As Ole Db .Ole Db Connection
Dim str Connect As Sting=”Provider=MS DAORA ;Data Source=服务器名;User ID=用户ID; Password=密码;”
oleDbConnection1= New System. Data . Ole Db .Ole Db Connection ( str Connect) Dim conn As ADODB .Connection
Set conn = New ADODB .Connection
Conn . Open "Provider=;Data Source=" & App. Path & Data Base Name
本软件设计采用第二种方式----连接Access数据库，Visual Basic 中外界数据程序中支持Access 数据程序，并且这种数据库编程输入程序比较方便、快捷，修改也比较容易。连接数据库程序如下：
Dim str As String
str = "滚刀模数1='" & Trim(Val() & " ") & "'"
Dim db_cnn As New
Dim db_rst As New
Dim imgdia_Status(1 To 3) As Boolean 'imgdia按钮的状态数组
Dim flagindex(5) As Integer '列表框的项目数
"provider = ;" & "Persist Security Info=false;" & "Data Source = " & & "\ " "select*from滚刀基本参数Where " & str, db_cnn, adOpenKeyset, adLockOptimistic
Ⅰ型滚刀基本参数赋值
M28 = db_rst("滚刀模数1")
M29 = db_rst("外径1")
M30 = db_rst("孔径1")
…………………………
Ⅱ型滚刀基本参数赋值
M6 = db_rst("滚刀模数1")
M18 = db_rst("外径2")
M19 = db_rst("孔径2")
……………………
如果仅是通过ADO或ADOC的属性设置来进行数据库的连接，会造成数据库文件加载时路径无法识别；而通过上述程序可以有效地避免此问题，顺利地进
行数据连接，为设计提供参数的输入。
四、模块的结构图
齿轮滚刀CAD系统整体框图
五、程序流程图
✓程序的最开始部分实现变量的定义，采取全局变量定义，同时也定义了需要的对象，诸如数据库记录和连接、Solid Works 零件和特征等。
Dim bool status As Boolean
Dim long status As Long, long warnings As Long 定义变量的类型为
长整型
Dim Feature Data As Object 定义特征数据为对象变量
Dim Feature As Object 定义特征为对象变量Dim Component As Object
Dim temp Boolean As Boolean 定义布尔变量
Public H As Integer, λf As Single, R As Integer, K As Integer, K1 As Integer, heg As Single, dfg As Single, cm As Integer, K2 As Integer 定义全局变量
Public tn As Single, hf As Single, hg As Single, CA As Single, tz As Single, sfng As Single，sfzg As Single, r1 As Integer, r2 As Integer 定义全局变量
…………………………………………………………………………
✓软件界面的规划，包括菜单栏、工具栏、文本等功能设置，通过程序来实现。
✓数据库的查询
Dim str As String
str = "滚刀模数1='" & Trim(Val() & " ") & "'"
Dim db_cnn As New ADODB. Connection
Dim db_rst As New ADODB. Recordset
"provider = ;" & "Persist Security Info=false;" & "Data Source = " & & "\滚刀参数
"
"select * from 滚刀基本参数Where " & str, db_cnn, adOpenKeyset, adLockOptimistic
………………………………………………………………………………
VB通过连接Access数据库进行数据的查询，由滚刀模数作为关键值进行滚刀其他参数的查取，再通过赋值程序，完成滚刀基本结构参数的输入。数据库的使用，对于用户来查询数据带来了极大的便捷。
✓窗体程序
Private Sub Form_Load()
= "法向模数Mn"
= "齿高系数f"
= "径向间隙系数C"
………………………………
= "铲背量K"
= "铲背量K1/K2"
= 1 '齿高系数
= Format(, "") '径向间隙系数
= '分圆法向齿厚
= 20 '分圆法向压力角
------滚刀的模数赋值-------
"1"
……………………
"2"
"9"
"10"
------滚刀类型赋值---------
"Ⅰ型"
"Ⅱ型"
End Sub
通过它可以完成程序界面上文本的内容初始化，赋值和选择数据，以及标签的设置。
✓参数的计算
K = * M18 * Tan(12 * / 180) / M21 '铲背量K
K1 = * K '铲背量K1
heg = M6 * ( / 1 + ) '法向齿形齿顶高
dfg = M18 - 2 * heg - * (K + 2#) '分圆直径
cm = M6 '滚刀模数
hf = ( / 1 + ) * cm '齿根高
hg = heg + hf '齿全高
CA = * / 180 '压力角
tn = * cm '法向齿距
tz = tn / cosλf '轴向齿距
sfng = * cm / 2 '法向齿厚
sfzg = sfng / cosλf '轴向齿厚
根据上述计算出来的参数，由以下程序进行赋值显示在文本框里，并定义输出格式；
= Format(heg, "") '法向齿形齿顶高
= Format(hf, "") '法向齿形齿根高
……………………………………………………
= Format(sfng, "") '法向齿厚
= Format(λf, "") '分圆螺纹升角
参数计算这一环节，分为两部分：Ⅰ型和Ⅱ型，分别来计算和显示。
✓滚刀三维模型的生成
步骤如下：
首先程序驱动新建Solid Works 文档，接下来绘制滚刀截面几何图形，完毕后，通过旋转特征生成其外圆实体；再进行键槽、外圆螺纹的生成，再生成滚刀齿形，最终生成滚刀实体，并同时生成工程图，自带标注。如下图所示：
----------------设置Solid Works的启动及文件的相关操作--------------------------- Set swApp = CreateObject("")
Set Part =
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
Abstract Involute 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
基于SolidWorks的直齿锥齿轮参数化设计及有限元分析2011-10-10 23:21:19 作者：李军伟,潘玉田来源：互联网 本文介绍采用VB对SolidWorks进行二次开发的方法来实现直齿锥齿轮参数化设计的基本思想和实现流程；利用COSMOS软件，对直齿锥齿轮在一定载荷作用下的应力状态进行有限元分析。研究结果对齿轮模型库的开发和优化齿轮设计参数等有一定的参考价值。 0 引言 SolidWorks是一款适用于Windows环境的三维机械设计软件，以参数化和特征造型技术著称，具有丰富的零件建模功能。与SolidWorks的设计功能相比，其标准件图库Toolb ox中有轴承、螺栓和凸轮等系列零件可供调用，但缺少齿轮类系列零件，而且绘图模块中没有绘制各种齿轮的功能。 目前，对圆柱齿轮已有大量的参数化研究，但对锥齿轮的参数化研究还很少。直齿锥齿轮是机械工业中广泛使用的，用于传递两相交轴之间运动和动力的重要基础零件。以So lidWorks为平台开发直齿锥齿轮参数化设计系统可有效地缩短设计周期，提高设计效率。 1 参数化设计原理 参数化设计是将系列化、通用化和标准化的定型产品中随产品规格不同而变化的参数用相应的变量代替，通过对变量的修改，从而实现同类结构机械零件设计的参数化。在So lidWorks中，机械零件参数化设计主要通过两种方法实现： 一是利用在内嵌的Excel工作表中指定参数，创建多个不同配置的零件或装配体; 二是利用编程语言作为开发工具，对SolidWorks进行二次开发，用程序实现参数化设计。 本文采用第二种方法对直齿锥齿轮进行参数化设计。VB是一种支持OLE和COM技术的编程语言，具有功能齐全、易学易用等特点，所以本文采用VB作为SolidWorks的二次开发工具。其基本原理是：通过对零件的结构和建模特征分析，用方程式约束有关联的尺寸，运用添加几何关系的方法建立模板模型。根据模型信息建立参数间关联与约束，将其特征尺寸转化为参数化变量。VB程序获取设计变量，进而建立由设计变量驱动的零件族。通过修改VB用户界面窗口输入的参数值自动生成新的三维模型。 2 直齿锥齿轮参数化设计的具体实现 2.1 确定设计变量 首先分析直齿锥齿轮的结构和建模特性。直齿锥齿轮机构用于传递任意相交的两轴之间的运动和动力。其轮齿分布在锥体上，因此对应于圆柱齿轮，直齿锥齿轮有分度圆锥、顶圆锥、根圆锥、基圆锥和节圆锥。直齿锥齿轮的齿廓曲线为球面渐开线，由于球面渐开线不能展开成平面，给设计制造及齿形检查带来不便，因此本文采用背锥作为辅助圆锥，用背锥上的齿形代替球面渐开线。本文相关参量的计算都是基于背锥展开的当量齿轮进行的。
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。一般来说，压力角越大，则斜齿轮的接触强度越强，但齿面的接触线会变得短，对于要求逐渐变小的传动机构，适合选用较小的压力角。 2. 齿数 齿数是指斜齿轮上的齿数。齿数越多，则斜齿轮相对应的拖动部件转速更高，但同时斜齿轮的载荷也会增加。因此需要在齿数上取得一个平衡点。 3. 分度圆直径 分度圆直径是斜齿轮中心距的一半。分度圆直径决定了齿轮传动时的基准直径，越大则传递的功率越大。同时，分度圆直径
基于SolidWorks的齿轮啮合几何建模和运动仿真 河北天择重型机械有限公司（河北邯郸 056200）刘刚 1 引言 齿轮传动是最基本的机械传动型式之一，应用极为广泛，几乎遍及工业各部门。与其他传动相比，齿轮传动具有工作可靠、使用寿命长、瞬时传动比恒定、效率高、结构紧凑、速度和功率的适用范围广等许多优点。在传统的平面绘图中，只能标注出分度圆、齿顶圆、齿根圆等尺寸，无法画出齿形轮廓，更不要说模拟动画了。为了解决齿轮传动平面绘图的缺点，本文提出了一种基于SolidWorks的实体建模和动态仿真，这样可使抽象的问题直观化。Animator插件就是一个与SolidWorks完全集成的动画制作软件插件，它能将SolidWorks的三维模型实现动态的可视化，并且实时录制机构的模拟装配过程、模拟拆卸过程和机构的模拟工作过程，将机构的工作情况得到更好的表达，增强了人们对机构的认识。 2 齿轮啮合零件的实体建模 SolidWorks用户界面非常人性化，便于操作。在SolidWorks的标准菜单中包含了各种用于创建零件特征和基准特征的命令。其中基础实体特征主要有拉伸凸台/基体、旋转凸台/基体等。在基础实体特征上可添加圆角、倒角、肋、抽壳、拔模及异型孔、线性列阵、圆角列阵、镜像等放置特征。在处理复杂的几何形状时还需要其他高级特征选项，包括扫描、放样凸台/基体及参考几何体中基准轴、基准面这些定位特征等。通过以上特征造型技术在SolidWorks中能设计出需要的齿轮轴和键的实体模型。Solidworks2006通过二次开发，开发出了齿轮造型的程序，设计人员只需从右侧设计库的工具箱栏中调出齿轮文件，输入齿轮的参数，计算机就可以自动产生齿轮的实体模型，机壳的设计比较随意，能把两个齿轮轴的距离约束到所需的中心距即可，其零件实体见下图1。 （a）齿轮轴（b）键
2010第 4期总第 197期 现代制造技术与装备 SolidWorks 提供了几百个 API 函数, 这些 API 函数是 SolidWorks 的 OLE 或COM 接口 , 用户可以使用 VB\C++\Delphi 等高级语言对 SolidWorks 进行二次开发, 建立适合用户需要的、专用的 SolidWorks 功能模块。渐开线齿轮机构是机械产品中应用最广泛的一种传动机构,本文在 SolidWorks 平台上利用 VB6.0进行二次开发, 实现了渐开线斜齿轮、直齿圆锥齿轮的参数化设计, 使齿轮三维实体建模的过程变得方便、快捷。 1渐开线斜齿轮参数化设计 1.1斜齿轮齿形的绘制 渐开线斜齿轮齿形由两部分组成:工作部分和非工作部分。工作部分的齿形为渐开线, 而非工部分采用过渡圆弧。齿形的绘制一般采用描点法, 根据渐开线齿廓公式计算求得多个齿形坐标点的值后, 利用 SolidWorks 样条曲线 API 函数CreateSpline, 来绘制光滑渐开线曲线。 渐开线部分的齿形建立坐标系如图 1所示。 渐开线齿廓上任意 M 点的坐标: x=rx sin w x y=rx cos w x ! 式中:w x 为渐开线任意 M 点的齿间中心半角, r x 为 M 点的半径。 w x 按下式计算:
w x =w 0+θx =w 0+inv αx =P b -S b b +tan αx -αx =π-tan α+α+tan(arccos r b x -arccos r b x 式中 :w 0为基圆齿间中心半角, θx 为渐开线任意 M 点的展角, αx 为渐开线任意 M 点的压力角, P b 为基圆齿距 , S b 为基圆齿厚, α为分度圆上的压力角 , z 为齿轮齿数, r b 为基圆半径。 1.2斜齿轮斜齿造型 斜齿轮齿面为渐开线螺旋面, 不同截面上齿形不同, 斜齿轮的端面渐开线齿廓可参照上述方法建立。渐开线斜齿轮三维造型中齿廓是按照螺旋线方向扫描的,螺旋线的螺距是需要求出的。本文中采用求分度圆的螺距在 SolidWorks 构建螺旋 线。螺距 P z 按下式计算: P z =πd 式中:β为斜齿轮分度圆柱面上的螺旋角, d 为分度圆直径。 1.3斜齿轮参数化设计模块 在 SolidWorks 中, 齿轮参数化建模主要通过程序驱动建模法 , 即用编程实现参数化设计 , 生成需要的模型。 Solidworks 提供了 API 编程接口,我们通过在 VB6.0程序中调用 SolidWorks 的接口指针获得它各个对象层次的属性和方法完成齿轮三维造型。基于VB6.0开发的渐开线斜齿轮参数化设计界面如图 2所示。 参数化设计核心程序代码如下:Dim swApp As SldWorks.SldWorks Dim swModel As SldWorks.ModelDoc2Dim boolstatus As Boolean Set swApp =CreateObject ("Sldworks.Application"
机械工程学院 前言 齿轮在各种机械、汽车、船舶、仪器仪表中广泛应用，是传递运动和动力的重要零件。机械产品的工作性能、承载能力、使用寿命及工作精度等，均与齿轮的质量有着密切的关系。 工厂里生产的机械零件质量和精度的提高，需要较好的加工设备和刀具。特别是刀具在生产过程中起着及其重要的作用，它决定产品的质量。 目前，机械制造业领域中，产品的生产批量以及种类已经迅速转型，由同一产品转变为生产批量不同，种类不同的大量产品，以适应国内外市场的变化和多元化的需求，而这一转变的实现要求工具的设计、制造、市场等各方面的信息交流必须及时准确，而传统的工艺装备设计手段，仍停留在手工绘图、人工操作绘图软件的水平上，这种状况已经不适应当前的需求了；因此，CAD参数化设计技术在齿轮刀具行业中的应用显得越来越重要。CAD参数化设计是基于三维绘图软件的二次开发，结合与其自身相关的编程语言，利用计算机实现产品设计和制造自动化，它能提高产品的性能和质量、提高产品的可靠性、降低成本和加强市场竞争力。 本文主要介绍了滚刀参数化设计软件的运行环境、模块的划分与具体组成要素、模块的功能。着重对三维造型参数化驱动原理进行了分析，阐述了实现的方法。最后对界面设计和功能作出分析，并提出一些修改的意见。 软件开发作为一次毕业设计来完成，既融合了专业知识，也5涉及了可视化编程工具（VB）以及数据库相关知识，两者的结合应用对我本人来讲收获很大。 此次毕业设计，杨波老师和徐莹老师作为我的指导老师，在整个设计过程中，献出宝贵的时间，不惜劳苦为我们指导设计，讲解我们设计中遇到的问题，并提出了很多建议，对我们的设计给予了很大帮助。同时，老师经常关心我们的生活。在此，我由衷地感谢两位老师的辛苦指导。
SolidWorks的齿轮减速器三维设计及运动仿真 齿轮减速器是一种常用的传动装置，用于将高速旋转的输入轴转速降 低到所需的低速输出轴转速。它由一组齿轮组成，通过齿轮之间的啮合来 实现转速的传递和转矩的变换。在本文中，我们将使用SolidWorks软件 进行齿轮减速器的三维设计及运动仿真。 接下来，我们需要进行齿轮的啮合设计。在SolidWorks中，可以使 用“啮合齿轮”功能自动生成齿轮的啮合关系。点击“工具”菜单中的 “齿轮齿形生成器”，然后选择输入齿轮的几何参数，例如模数、齿数、 压力角等信息。通过指定两个齿轮的参数，然后点击“计算”按钮，SolidWorks会根据输入的参数自动生成齿形。根据需要重复该步骤来为 所有的齿轮设计齿形。 完成齿轮的设计后，我们需要将它们组装在一起。通过选择齿轮并使 用“装配”命令，将齿轮与其他组件定位和调整，以确保它们之间的正确 的啮合关系。可以使用“跟随曲线”来创建齿轮之间的运动关系，以模拟 实际工作状态。 完成齿轮的装配后，我们可以进行运动仿真以验证设计的正确性。在SolidWorks中，可以使用“动力学仿真”功能来模拟齿轮减速器的运动。首先，我们需要定义齿轮的初始运动状态，例如初始角度、角速度等。然后，选择“动力学仿真”选项，并设置仿真参数，例如时间步长、仿真时 间等。点击“运行”按钮，SolidWorks会自动计算并显示齿轮减速器的 运动状态。我们可以通过观察仿真结果来评估设计的性能，例如转速、转 矩和齿轮之间的啮合情况。
通过这种方式，在SolidWorks中进行齿轮减速器的三维设计及运动仿真是相对简单而有效的。通过合理的建模、啮合设计和运动仿真，我们可以确保设计的齿轮减速器具有良好的性能和可靠性，满足实际应用的需求。
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。
Solidworks齿轮参数 Solidworks是一款强大的三维建模软件，经常被用于设计和模拟各 种机械零件，包括齿轮。在Solidworks中，齿轮的参数包括模数、压力角、齿轮齿数等，这些参数对于正确设计和模拟齿轮的运动和力学性能非 常重要。 齿轮的模数是齿轮齿数与齿轮直径的比值，用于描述齿轮齿数和尺寸 的大小关系。在Solidworks中，可以通过在设计过程中选择合适的模数 来确定齿轮的尺寸。模数越大，齿轮的齿数越大，直径也越大，反之亦然。模数的选择通常需要根据实际应用和设计要求来决定。 压力角是齿轮齿面与齿轮齿轴线之间的夹角，用于描述齿轮齿面形状 的倾斜程度。常见的压力角有20度、14.5度等。在Solidworks中，可 以通过在设计过程中选择合适的压力角来确定齿轮齿面的形状。压力角的 选择通常需要根据实际应用和设计要求来决定。 齿轮的齿数是齿轮上齿的数量，用于描述齿轮的转动速度和转矩传递比。在Solidworks中，可以通过在设计过程中指定齿轮的齿数来确定齿 轮的尺寸和形状。齿轮的齿数通常需要根据实际应用和设计要求来决定。 除了上述参数，Solidworks还提供了很多其他参数来描述齿轮的细 节和性能，如齿宽、齿顶高度、齿根圆直径等。 齿宽是齿轮齿面上齿和间隙之间的宽度，用于描述齿轮的承载能力和 传动效率。在Solidworks中，可以通过指定齿宽来确定齿轮的尺寸和形状。齿宽的选择通常需要根据实际应用和设计要求来决定。
齿顶高度是齿轮齿顶圆与齿轮齿面之间的垂直距离，用于描述齿轮齿 面的形状和强度。在Solidworks中，可以通过指定齿顶高度来确定齿轮 的形状和尺寸。齿顶高度的选择通常需要根据实际应用和设计要求来决定。 齿根圆直径是齿轮齿根圆与齿轮齿面之间的直径，用于描述齿轮齿面 的形状和强度。在Solidworks中，可以通过指定齿根圆直径来确定齿轮 的形状和尺寸。齿根圆直径的选择通常需要根据实际应用和设计要求来决定。 综上所述，Solidworks中齿轮的参数包括模数、压力角、齿轮齿数、齿宽、齿顶高度、齿根圆直径等。这些参数的选择和确定将直接影响到齿 轮的尺寸、形状和性能，对于正确设计和模拟齿轮的运动和力学性能非常 重要。在实际应用中，需要根据具体要求和设计目标来合理选择齿轮的参数，并通过Solidworks进行仿真和分析来验证设计的正确性和可行性。
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。该系统可以实现自动化的设计和计算，提高设计效率和准确性，并通过仿真分析优化齿轮传动性能，为产品的性能提升提供有效的技术支持。将该系统推广应用于机械设计和制造领域，可提高产品质量，提升企业竞争力，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研究2 齿轮作为机械传动中不可或缺的组成部分，起着非常重要的作用。在齿轮的设计和加工过程中，传统的手工计算和实验已经无法满足现代制造业的需求。因此，研发一种基于 SolidWorks 的齿轮参数化设计系统，对于提高齿轮的设计效率、优化齿轮的性能、降低制造成本具有非常重要的意义。 在传统齿轮设计中，设计人员需要通过手动计算、绘制齿轮结构、检查齿轮配合等工作一个个分析和解决问题，这个过程长、复杂，容易出错，不仅耗费了大量的时间和精力，而且无法保证设计的准确性和可靠性。基于 SolidWorks 的齿轮参数化设
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。
基于SolidWorks的齿轮参数化设计及实现 引言： 齿轮是一种常见的机械传动元件，广泛应用于各种机械设备中。传统的齿轮设计通常是依靠手工计算和绘图完成，效率较低且不容易修改。而现在，借助参数化设计和CAD软件，如SolidWorks，可以快速、准确地完成齿轮的设计，并且方便后续的修改和优化。本文将介绍利用SolidWorks进行齿轮参数化设计的方法和实现过程。 一、齿轮参数化的定义 在传统的设计方法中，齿轮的尺寸和参数是根据经验公式和设计手册进行计算的，如模数、齿轮齿数、压力角等。而参数化设计是根据一组数学公式和相关的参数，通过改变参数的值来自动完成齿轮的绘制和修改。齿轮的参数化设计可以大大提高设计效率，减少出错概率，并且方便后续的设计和优化。 二、SolidWorks的齿轮设计工具 三、齿轮参数化设计的实现步骤 1.创建一个新的SolidWorks文件，并选择合适的单位和坐标系。 2.在工具箱中找到齿轮工具，并点击创建齿轮。 3.在创建齿轮窗口中，设置齿轮的参数，如模数、齿数、压力角等。这些参数可以根据实际需求进行调整。 4.点击“确定”按钮，系统将自动生成一个齿轮模型。可以通过鼠标进行查看和旋转。
5.修改齿轮的参数，如齿数、压力角等。可以通过修改参数的值来改 变齿轮的形状和尺寸。系统将自动重新计算并更新齿轮模型。 6.完成齿轮设计后，可以进一步进行模型的装配和分析。可以将齿轮 与其他零件组装起来，并进行运动学和受力分析。 四、齿轮参数化设计的优势和应用 1.高效性：齿轮参数化设计可以大大缩短设计时间，提高设计效率； 2.精确性：齿轮模型的尺寸和参数自动计算，减少了手动计算和绘图 的误差； 3.可靠性：齿轮参数化设计可以减少设计错误的可能性，提高齿轮的 可靠性和性能； 4.灵活性：齿轮参数化设计方便了齿轮的修改和优化，可以根据实际 需求进行快速调整。 齿轮参数化设计在各个领域有着广泛的应用，如机械设备、汽车工业 和航空航天等。通过齿轮参数化设计，可以快速、准确地完成齿轮的设计，并且方便后续的修改和优化，为机械传动系统的设计提供了强有力的工具。
基于solidworks算例分析设计偏心齿轮配重偏心齿轮配重是一种常见的齿轮设计方法，它通过在齿轮上加入偏心 的重物，来平衡齿轮转动过程中产生的离心力。这种设计可以有效降低齿 轮的振动和噪音，提高传动的稳定性和寿命。 在使用SolidWorks进行算例分析设计偏心齿轮配重时，可以按照以 下步骤操作： 1. 创建齿轮模型：首先，在SolidWorks中创建一个齿轮模型，包括 齿轮的几何形状、齿数、齿宽等参数。可以选择标准的齿轮零件库，也可 以按照实际需求自定义齿轮的参数。 2. 添加配重孔：根据设计要求，确定需要加入的配重孔的位置和大小。可以使用SolidWorks的孔特征工具，在齿轮上创建一个圆柱形的孔，并调整孔的尺寸和位置，以确保偏心的重物可以均匀分布在齿轮上。 3. 设计重物：根据齿轮的大小和重量，选择合适的重物材料，并根 据实际需求设计重物的形状和大小。可以使用SolidWorks的建模工具， 例如实体建模和曲面建模工具，来创建重物的几何形状。 4. 配重孔的属性设置：在设置配重孔的属性时，需要将孔与齿轮联接，以确保重物可以牢固地固定在齿轮上，并在齿轮的运动中保持稳定。 可以使用SolidWorks的装配工具，将重物与齿轮模型进行组装，设置适 当的约束条件和连接方式。 5. 配重模拟分析：利用SolidWorks的模拟分析工具，对配重齿轮进 行动力学分析。可以设置齿轮的转速和负载条件，以模拟实际工作状态下 齿轮的运动。分析结果可以包括齿轮的转动速度、振动幅值、离心力等参数，用于评估配重齿轮的性能和稳定性。
6.优化设计：根据分析结果，对配重齿轮的设计进行优化。可以调整重物的位置和大小，以达到更好的平衡效果。通过多次模拟分析和优化设计，逐步提高配重齿轮的性能和可靠性。 总结起来，基于SolidWorks进行算例分析设计偏心齿轮配重，需要创建齿轮模型、添加配重孔、设计重物、设置配重孔的属性、进行模拟分析，最后根据分析结果进行优化设计。通过这样的设计过程，可以得到一个平衡性能较好的偏心齿轮，提高齿轮传动的稳定性和寿命。
solidworks齿轮和轴的配合SolidWorks是一款广泛应用于机械设计中的三维建模软件，通过它可以进行齿轮和轴的配合。本文将介绍在SolidWorks中进行齿轮和轴的配合的一步一步流程。 第一步：添加齿轮和轴的模型 在SolidWorks中，首先需要添加齿轮和轴的模型。可以通过绘制或导入已有的模型来完成这一步骤。在绘制齿轮时，可以使用齿轮工具栏上的齿轮工具来绘制标准的齿轮，也可以通过绘制圆和齿的轮廓来制作自定义的齿轮。在绘制轴时，可以使用圆柱绘制工具来绘制一个圆柱体，作为轴的模型。 第二步：定义齿轮和轴的尺寸和几何参数 在进行齿轮和轴的配合之前，需要定义齿轮和轴的尺寸和几何参数。可以在SolidWorks的“特征管理器”中进行设置。通过选择需要设置的齿轮或轴的特征，可以对其进行尺寸和几何参数的设置，如齿轮的模数、齿数、压力角等。可以根据实际需要进行调整，以便实现所需的配合效果。 第三步：进行配合关系的定义 在添加了齿轮和轴的模型并设置了其尺寸和几何参数后，需要定义它们之间的配合关系。在SolidWorks中，可以使用“配合”工具来完成这一
步骤。首先，选择齿轮和轴的配合面，然后选择“配合”工具栏上的相应配合类型，如齿轮-轮轴配合、齿轮-齿轮配合等。根据所选择的配合类型，可以设置相关的参数，如轴孔和键槽的尺寸、齿轮间隙等。通过逐步调整这些参数，可以完成齿轮和轴的配合关系的定义。 第四步：进行装配关系的定义 齿轮和轴的配合关系定义好后，需要将它们放置到正确的位置上，并定义装配关系以模拟真实的装配过程。在SolidWorks中，可以使用“装配”工具来完成这一步骤。首先，选择齿轮和轴的模型，然后选择“装配”工具栏上的“约束”工具。通过选择要约束的面或边，可以定义齿轮和轴之间的装配关系，如同心、水平、垂直等。通过逐步添加和调整装配关系，可以完成齿轮和轴的装配过程的模拟。 第五步：进行齿轮和轴的运动分析 在完成齿轮和轴的装配过程后，可以进行运动分析以验证配合效果。在SolidWorks中，可以使用“运动分析”工具来完成这一步骤。通过选择齿轮和轴的模型，并设置相关的分析参数，如转速、载荷、摩擦系数等，可以模拟齿轮和轴的实际运动情况。通过分析结果，可以评估齿轮和轴的配合效果是否满足设计要求，并进行必要的调整和优化。 通过以上一步一步的流程，可以在SolidWorks中完成齿轮和轴的配合。配合过程中需要注意选择合适的模型、设置正确的尺寸和几何参数、定
solidworks齿轮齿条方程 在机械设计领域，SolidWorks 是一款强大的三维建模和计算机辅助设计（CAD）软件。齿轮齿条方程是其中一项重要的功能，它可以帮助工程师精确计算齿轮和齿条的设计参数，以确保齿轮齿条系统的性能和可靠性。 一、SolidWorks 齿轮齿条方程的意义和应用 齿轮齿条方程是描述齿轮和齿条之间几何关系的一种数学表达式。在SolidWorks 中，齿轮齿条方程可用于计算齿轮的模数、压力角、齿数等参数，以满足特定应用场景的需求。例如，在减速器设计中，通过齿轮齿条方程可以确定合适的齿轮参数，使减速器在满足扭矩和转速要求的同时，具有较高的传动效率和较低的噪音。 二、SolidWorks 齿轮齿条方程的计算方法 在SolidWorks 中，齿轮齿条方程的计算方法主要包括以下几个步骤： 1.打开SolidWorks 软件，新建或导入一个齿轮齿条模型。 2.确定齿轮和齿条的模数、压力角、齿数等基本参数。 3.使用SolidWorks 提供的齿轮齿条方程计算工具，输入相关参数，计算出齿轮齿条的各项几何尺寸。 4.根据计算结果，调整齿轮齿条的设计参数，直至满足性能要求和制造条件。 三、SolidWorks 齿轮齿条方程在实际工程中的重要性 齿轮齿条方程在实际工程中具有重要意义，它有助于工程师： 1.确保齿轮齿条系统的传动性能，降低故障率。
2.优化齿轮齿条的设计，提高传动效率，降低制造成本。 3.预测齿轮齿条系统的使用寿命，为设备的维修和保养提供依据。 四、总结与展望 SolidWorks 齿轮齿条方程为工程师提供了一种高效、精确的设计方法，有助于优化齿轮齿条系统的性能。然而，它也存在一定的局限性，如在计算复杂齿轮齿条系统时，可能需要消耗较多的计算资源。
SolidWorks是一种常用于工程设计和制造的三维CAD软件，可以用于建模、分析和仿真各种产品。齿轮是机械传动中常用的零部件，其啮合比率是齿轮设计中的重要参数。本文将详细介绍SolidWorks中齿轮啮合比率的相关知识。 1. 齿轮啮合比率的概念 齿轮啮合比率是指相邻两个啮合齿轮的啮合齿数之比。即啮合比率=从动齿数/动齿数。在实际设计中，通常是由传动比决定，传动比即输入速度与输出速度之比。 2. SolidWorks中齿轮的建模 在SolidWorks中，建模齿轮可以使用齿轮特征工具或者绘制轮廓进行旋转操作。通过齿轮特征工具，可以直接建立标准齿轮的模型，并通过参数化设计，快速调整齿轮的齿数、模数等参数。这样可以轻松的建立不同啮合比率的齿轮模型。 3. 齿轮啮合比率的分析 在SolidWorks中，可以通过实体间的啮合分析工具对齿轮的啮合情况进行分析。通过分析啮合过程中的受力情况，可以评估齿轮设计的合理性，并根据分析结果进行优化调整。 4. SolidWorks中齿轮啮合比率的计算 SolidWorks提供了齿轮啮合比率的计算工具，可以直接输入齿轮的参
数，包括模数、齿数等，即可得到齿轮的传动比，从而进一步计算得 到齿轮的啮合比率。 5. 齿轮组的设计与分析 在实际工程中，齿轮通常是以齿轮组的形式应用于传动系统中。SolidWorks提供了齿轮组设计与分析的功能，通过建立齿轮组模型并进行动力学仿真分析，可以评估整个传动系统的性能，并优化设计方案。 6. SolidWorks中齿轮啮合比率的应用 齿轮啮合比率是齿轮设计中的重要参数，它直接影响到传动系统的传 动比和传动效率。在SolidWorks中，可以通过啮合比率的计算和分析，辅助工程师进行齿轮设计与优化，确保传动系统的稳定性和可靠性。 7. 结语 SolidWorks作为一款专业的CAD软件，提供了丰富的齿轮设计与分 析工具，能够满足工程师在齿轮设计方面的需求。通过深入了解齿轮 啮合比率的概念和在SolidWorks中的应用，可以帮助工程师进行更 加高效准确的齿轮设计与仿真分析，为工程项目的顺利实施提供保障。 8. 实例分析：齿轮啮合比率在机械传动中的应用 为了更好地理解齿轮啮合比率在机械传动中的应用，我们可以借助一 个实际的案例进行分析。假设我们需要设计一个工业机械设备，其中
SolidWorks 在齿轮建模中的应用心得 摘要：三维几何建模是齿轮有限元分析及齿轮机构虚拟仿真的基础， 通常的CAD 系统要 通过编程才能实现齿轮三维模型的构建。为此提出一种基于三维造型软件 SolidWorks 和二维工程图软件CAXA 勺齿轮三维模型直接构建方法，该方法通过SolidWorks 与CAXA 相结合，只需通过普通常用命令即可制作出齿型较完美的常用齿轮三维模型， 较方便地 满足了齿轮有限元分析及虚拟仿真的要求。 关键词：齿轮 建模SolidWorks CAXA 0引言 不论是对单个齿轮进行有限元分析（CAE 还是对整个轮系进行以虚拟仿真（VE 为主的运动分析，齿轮三维几何模型是一个基础。由于 CAE 和 VE 等软件平台的几何建 模功能相对较弱，不能直接或难以提供精确的零件模型，为此通常采用利用主流的 CAD 软件平台构建零件的三维模型，然后通过数据转换接口将其导入到 CAE 软件或虚拟环境 （VE 中进行分析或仿真。 这一方法虽被广泛采用但并非没有缺点，主流的CAD 软件平台一般并不直接提供齿 轮的三维几何建模功能，为此本文提出一种精确构造齿轮的三维模型的方法。CAXA 是绘 制二维工程图的常用CAD 软件，它自带的齿轮绘制功能可以绘制出完整的齿轮渐开线， 经过实践后发现可以将其绘制的齿轮渐开线导入到 SolidWorks 三维平台中，而后可以 制作出齿型较完美的常用齿轮三维模型。 1直齿轮建模 1.1圆柱直齿轮 圆柱直齿轮是结构最简单的齿轮，其建模过程也最为简单。在此构建的圆柱直齿轮 齿数Z = 42,模数2,首先启动CAXA 软件使用齿轮绘制功能绘制出所需的一个齿廓 曲线（如图1.1 ），然后将其保存为dwg 文件。 然后在SolidWorks 平台中打开刚才的dwg 文件，此时如出现错误提示选择 图 1.1 图1.2 “忽略”选项即可，在随后出现的对话框中选择左上角的“输入到零件”选项（如图 占*蘭01 b 鼻T f 辺 ------- MLHEI. f 囹辽E 也丄規 丄引丿■上R Q 柿 H L1讯并刘瓷辱哦 ^*+ ■■4 爭 胡® 兴 厂 T /H * 诃窈 E m / 护 0<7. 丄0 也 0妒『匕U 回A 乌S S&&1 pjc ： 苗灯 «nd 5e«ings*>.Adm4iisi ：i 3>:>]i 重貫匸曲艰d 网-(AX44? IM zeo?C jgjjd