基于SolidWorks的渐开线圆柱齿轮建模方法研究
基于Solidworks的齿轮三维造型方法研究
参考文献
何达， 朱红军 4 )&*+,5&./06773 基础及应用教程 8 9 : 4 北京： 电 3 何煜琛， 子工业出版社， 67764 傅则绍 4 机械原理 8 9 : 4 北京： 高等教育出版社， 6 孙桓， 3;;<4 清华大 = 李学志 4 #$%&’#(6777 定制与 >+0$?*@A)B 开发技术 8 9 : 4 北京： 学出版社， 67734
经生成， 直接点 “ 拉伸凸台 ” 按钮， 输入齿宽数值， 三维齿轮模型 就建立成功了。
! 结论
利用编程法生成渐开线实现齿轮三维造型的方法，对于其 它复杂的齿轮轮齿只是曲线的形状不同，其原理基本相同。对 用扫描法可以生成符合要求的 于螺旋齿轮" 再生成一条螺旋线， 齿轮。用语言编程， 能实现许多人工难以实现的曲线、 曲面等特 殊特征结构， 使仿真设计更趋真实。 除了 利用 #$%&’#( 生成渐开线实现齿轮三维造型的方法， 可以生成标准的圆柱直齿轮外， 还可以在 )&*+,-&./0 中采用 “ 放 “ 样” 、 扫描 ” 等方法来生成圆柱斜齿轮和圆锥直齿轮模型。#$1
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对话框中单击 “ 浏览 ” 按钮， 打开渐开线文件， 单击对话框中的 “ 确定 ” 按钮， 渐开线出现在屏幕上。
( 利用 7;C-N7P 生成渐开线实现齿轮三 维造型
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基于SolidWorks的渐开线齿轮参数化建模与装配
基于SolidWorks的渐开线齿轮参数化建模与装配作者：阴天龙陈林刘伟来源：《科技资讯》 2012年第23期阴天龙陈林刘伟(北方重工集团有限公司传动设备分公司辽宁沈阳 110027)摘要:本文论述了基于SolidWorks,应用VB进行渐开线圆柱齿轮的参数化精确建模及自动装配的二次开发过程。
并将VB开发的设计平台与SolidWorks通过.dll 文件集成起来,提高了设计效率和精度。
关键词:SolidWorks 渐开线圆柱齿轮参数化建模自动装配中图分类号:TH12 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(b)-0033-01SolidWorks作为广泛应用的主流三维CAD软件,凭借其优异的性能、简明的界面和易操作性深受工程设计人员的喜爱。
渐开线齿轮作为常用机械传动机构,其精确的三维模型对后期运动仿真及有限元分析有着重要作用。
但渐开线齿轮设计计算及三维建模过程复杂且具有重复性。
本文利用SolidWorks方便的二次开发环境,应用VB6.0进行渐开线圆柱齿轮参数化建模的二次开发。
1 利用VB进行SolidWorks二次开发的原理及思路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[1]。
在SolidWorks二次开发的过程中,利用其本身提供的宏录制功能记录齿轮三维建模过程并生成宏文件,利用SolidWorks自带的VBA编辑器简化整理宏文件代码,将各函数中相关常数替换为变量,并按逻辑条件关系分为若干过程。
可以大幅简少所需编写的程序量,进而缩短开发时间。
由于宏录制采用VBA环境,只需要少量编译就可以转化为可被VB调用的程序代码,且VB规则简单、操作直观,因此采用VB作为二次开发工具更为方便快捷。
SolidWorks渐开线齿轮的绘制方法
SolidWorks渐开线齿轮的绘制方法现在中国使用SolidWorks软件的用户越来越多，对于一些初学者，在齿轮的绘制过程中会遇到很多问题。
本文笔者就是针对这一主题而写，希望对那些还处于齿轮建模迷惑中的读者有一些抛砖引玉的作用，提高设计者的软件使用水平，开拓一条新的设计思路。
阅读本文前，读者朋友应当先完成SolidWorks基本模块的学习，或者是有一定的软件使用经历和基础。
一、明确设计目的齿轮在机械传动设计中是重要的传动零件，它有很多其他传动机构无法比拟的优点，如传动效率高(一般在0.9以上)，传动平稳(斜齿轮尤为突出)，传动力矩大，准确的瞬时传动比，寿命长，而且可以改变传动方向等，这些优点决定了齿轮在动力传动和运动传动中占有不可动摇的地位。
一般齿轮的齿廓都是渐开线，那么如何在SolidWorks中绘制渐开线呢?在开篇之前先请读者思考一个问题：为什么要绘制精确的“渐开线”齿轮呢?是为了做运动模拟?出2D 的工程图?到C N C里进行加工?还是作为CAE的分析模型呢?当然，如果我们的目的不同，那么我们的齿轮就有不同的绘制方法。
请看下面的详细讲解。
二、简化齿轮的绘制1.利用SolidWorks自带插件“Toolbox”生成齿轮对于出图和用于运动模拟的用户，可以用简化的“渐开线”齿轮代替，这样不但可以大大简化建模的时间，而且可以充分利用现有的计算机资源。
在SolidWorks的Toolbox插件中就有齿轮模块，下面就具体介绍一下这种方法。
(1)首先在插件中打开Toolbox插件，如图1所示。
点击“确定”就可以在右边的“任务窗格”设计库中找到“Toolbox”了，如图2所示。
(2 )目前虽然在“GB”中还没有齿轮，但是可以用其他标准中的齿轮代替。
下面就以“AnsiMetric”标准为例，介绍Toolbox中调用齿轮的方法。
在Toolbox的目录中通过“AnsiMetric”→“动力传动”→“齿轮”，在这里系统已经给出了常用的齿轮形式，我们需要哪种形式的齿轮就可以生成哪种，如圆柱直齿轮，这里翻译成了“正齿轮”。
solidworks画渐开线直齿轮的三种画法
SolidWorks 2021画渐开线直齿轮的三种画法摘要：本文详细介绍了SOLIDWORKS 画渐开线直齿轮的三种画法，别离是方程式驱动的参数法、TOOLBOX 标准库取样法和GEAR TRAX 插件法，个人感觉GEAR TRAX 插件做出来的齿轮最精准，可是因为要下载插件比较繁琐，TOOLBOX 方式比较简单，但模型不够精准，方程式法需要对齿轮相关的参数有必然的了解，超级值得学习。
0 前言本文针对的是低级学习者，因此关于SOILDWORKS 的大神一笑而过就好，勿喷。
这三种方式百度上都有，但不够集中，初学者学起来很费力，因此我就将三种方式集中起来供大伙儿参考。
本文齿轮参数设模数为m=2，齿数为z=50，压力角20=α，齿宽B=20，那么依照有关的公式取得：分度圆直径：d=mz=100mm 齿顶圆直径：da=（z+2）m=104mm 齿根圆直径：df=（）m=95mm 基圆直径：db=mzcos α 分度圆齿厚：m π=π 齿轮齿根圆角：r=0.38m注：当压力角为20度时，齿轮齿数在41及以下，基圆直径大于齿根圆直径，齿数在42及以上，基圆直径小于齿根圆直径，本例为第二种情形。
1、关于直齿圆柱齿轮，当基圆大于齿根圆时，整个齿形就会分为：工作部份和非工作部份，工作部份为渐开线，非工作部份为过渡曲线，它们可用计算法、查表法、和代圆弧法来确信。
2、当基圆小于齿根圆时，由于过渡曲线部份不参与啮合，因此能够做成任意曲线，只要不妨碍共轭齿条（或齿轮）齿顶的运转即可，通经常使用直线、圆弧与铣刀齿形的渐开线部份连接。
咱们那个地址统一将齿根圆与基圆的过度设成圆角，大小为。
渐开线方程式：ϕϕϕsin cos b b r r x +=ϕϕϕcos sin b b r r y -=那个地址rb=db/2，是基圆半径，ϕ为渐开线走过的角度，那个地址取0~π/4就好。
1 方程式法打开SOLIDWORKS，新建一个文件，打开方程式，方程式在工具选项卡里面在全局变量下输入需要的齿轮参数单击确信，第一将度改成弧度工具>选线>文档属性>单位单击确信，在前视基准面下新建一个草图，在样条曲线选项下选择方程式驱动的曲线，并输入上述渐开线方程式，取得渐开线曲线注：输入公式时，引用参数要打双引号，且在英文输入法下退出草图，在前视基准面下新建草图，画出基圆，齿根圆，分度圆，齿顶圆，并随意标注打开方程式选项卡，在特点下面点击方程式的下属空白框，然后单击草图上的尺寸标注，就会显现“D4@草图2”，在数值/方程式下选择全局变量下的“da”同理，完成齿根圆，基圆，分度圆的方程式创建，那个地址创建一个方程式后，尺寸标注会看不见，只需要点击一下左侧树状的草图，，标注就会显现出来在草图2下将草图1的样条曲线转换为实体引用，隐藏草图1，缘故是因为咱们不行直接对参数化建模的渐开线作剪裁，因此曲线救国作一条构造线，用于渐开线的镜像，同时将分度圆剪裁掉，留下一小段，并将小段分度圆两头别离与构造线和渐开线重合尺寸标注小段分度圆，标注圆弧的时候先单击上下两点，在=再单击圆弧打开方程式选项卡，在方程式项目下添加方程式，单击方才的尺寸标注，输入参数从头打开草图2，镜像渐开线，并剪裁单击3点圆弧按钮，选择创建两段圆弧，并标注，两段圆弧坐相等约束，并别离与基圆、分度圆相切打开方程式选项，选择适才的标注，在数值/方程式下选择r，即齿根圆角从头打开草图2，剪裁曲线，为了幸免剪裁曲线后方程式错误，能够将不需要的曲线设置成构造线拉伸草图，取得一个齿，然后阵列，选择外圆面和特点2 Toolbox库选择法打开SolidWorks，选择任务窗格，然后选择toolbox选择国标GB选择动力传动，齿轮，正齿轮，右键，生成零件设置模数，齿数，压力角并另存为零件，能够看到，生成的齿轮没有齿根圆角，渐开线也不够标准，不适合用于受力分析，但适合用于齿轮表示的地址3 Gear Trax插件法下载gear trax插件，pan.b依照里面的说明说安装，为了幸免错误，我上传的是英文包，英语略微差一点的能够对照中文界面选择直齿轮，将模数设置为2，单位为metric，在pinion的teeth下设置为50，facewidth 设置为20，在右边create in cad当选择pinion only，其他的默许然后单击下面第二个图标，等待，然后自动创建完成能够看到，齿轮成立很标准，同时若是有螺旋角，还能够很方便的成立螺旋齿轮结论本文介绍了SOLIDWORKS的三种齿轮成立方式，借此抛砖引玉，方便初学者，固然还有别的方式，读者能够自行百度，个人感觉第一种方程式法很有挑战性，关于学者以后的参数化建模有专门大的借鉴意义，而插件法能够用于有限元或动力学仿真，取得的结果会比较准确。
基于SolidWorks的渐开线斜齿轮_锥齿轮参数化设计
基于SolidWorks的渐开线斜齿轮_锥齿轮参数化设计渐开线斜齿轮是一种常见的齿轮传动装置，其特点是传动平稳、噪音小、传动效率高等。
而基于SolidWorks的渐开线斜齿轮参数化设计可以实现对齿轮的灵活设计和快速制造。
首先，我们需要了解渐开线斜齿轮的基本参数。
渐开线斜齿轮由齿数、模数、压力角、齿轮宽度等参数来决定。
其中，齿数是指齿轮上齿的数量，模数是指齿轮模具的大小，压力角是指齿轮齿面与齿轮轴线之间的夹角，齿轮宽度是指齿轮的厚度。
在SolidWorks中，我们可以通过创建宽度为0的圆柱体来建立齿轮的基本几何形状。
然后，通过参数化设计功能，我们可以将齿数、模数、压力角等参数作为输入变量，实现对齿轮形状的自动调整。
例如，我们可以通过创建一个方程来计算齿轮的齿数和模数之间的关系。
然后，我们可以将齿数和模数作为输入变量，在方程中进行计算，并将计算结果应用到齿轮的几何形状上。
这样，当我们改变齿数或模数时，齿轮的形状会自动更新，实现对齿轮的灵活设计。
此外，我们还可以通过创建一个参数表来管理齿轮的参数。
在参数表中，我们可以定义齿数、模数、压力角等参数，并将它们与齿轮的几何形状关联起来。
这样，当我们需要修改齿轮的参数时，只需要修改参数表中的数值，齿轮的形状就会自动更新。
在实际应用中，我们还可以通过添加其他功能来完善渐开线斜齿轮的设计。
例如，我们可以添加齿轮的轴承孔、键槽等特征，以满足实际使用的需求。
同时，我们还可以进行齿轮的装配设计，将齿轮与其他零件组装在一起，完成整个传动系统的设计。
总之，基于SolidWorks的渐开线斜齿轮参数化设计可以实现对齿轮的灵活设计和快速制造。
通过参数化设计功能和其他功能的结合，我们可以实现对齿轮的自动调整和快速更新，提高设计效率和制造质量。
这对于齿轮传动装置的设计和制造具有重要意义。
Solidworks齿轮建模方法探讨
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的渐开线齿轮建模方法研究
圆直径由式（３）确定，d 为齿轮分度圆直径，α 为压力
角（图 ２），保存后退出。
db ＝ d ｃｏｓ α
（３）
在图 ２ 的草图基准面上再建立一新的草图，绘
制基圆的水平中心线，用粗实线绘制与中心线垂直
的发生线 BK。标注尺寸，尺寸的大小可以可以任意
设置（图 ３），后面要将该尺寸链接到方程式，保存后
的渐开线引用到草图上，绘制出齿轮齿根圆、齿顶圆
和分度圆，用镜像命令绘制出齿廓的另一面（镜像时
根据标准齿轮分度圆上齿厚和齿槽宽相等来确定角
度 γ），剪切多余的线段后，形成渐开线齿廓（图 ９）。
γ ＝ ９０°／ z
（５）
图 ４ 定义发生线的尺寸方程
在图 ２ 的基准面上新建一个草图，绘制一个半 圆，半径与图 ２ 的基圆的半径相同，并设置圆心重 合，圆弧的两端点分别与基圆的左右象限点重合（图 ５），保存并退出草图。在相同的基准面上继续新建草 图，在基圆的左象限点的位置绘制一个点（图 ６），确 定后退出草图。
生线尺寸（Ｄ１＠ 草图 ２），然后点击圆的直径尺寸（Ｄ１＠
草图 １），输入“＊ｐｉ／２”，发生线的长度与基圆的周长的
一半保持一致，如图 ４ 所示。
图 ７ 放样属性设置
图 ８ 放样生成的渐开线
３ 建立渐开线齿轮
３．１ 生成渐开线齿廓
在渐开线所在的基准面上绘制齿根圆，拉伸后形
成齿轮的基体。在此基准面上用引用实体命令把生成
线上任意一点 K 可用极坐标描述。由图 １ 三角关系
和式（１），可得渐开线的极坐标参数方程
rk ＝ rb ／ ｃｏｓ αk θk ＝ ｔａｎ αk － αk
（２）
图 １ 渐开线参数图
渐开线具有下列性质： （１）发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚
SolidWorks渐开线齿轮的绘制办法(精)
∙ SolidWorks基于Windows开发，所以对于微软的程序是比较兼容的。
本节中的插值法就是利用Microsoft Excel进行差值，然后再用SolidWorks的“通过XYZ点的曲线”命令生成渐开线。
(接上期四、插值法生成渐开线SolidWorks基于Windows开发，所以对于微软的程序是比较兼容的。
本节中的插值法就是利用Microsoft Excel进行差值，然后再用SolidWorks的“通过XYZ点的曲线”命令生成渐开线。
(1新建一个Excel文档，在第一列第一行输入0，然后每往下一格增加0.1弧度，直到数值增加到为止。
这是定义渐开线的区间，从0到，如果读者需要其他区间的渐开线，可以灵活修改，这里也可以通过控制每两个点之间的增量来控制精度。
在第二列需要输入公式，就是渐开线方程的笛卡尔坐标方程。
其中a是基圆半径，θ是极轴角度。
在Excel表的第二列中输入方程，然后拖动Excel手柄将整列都复制成该公式。
在第三列输入公式，同样将整列复制成该公式，如图20所示。
(2复制B列和C列数据到新的工作表。
注意在粘贴时点击右键，选择“选择性粘贴”，然后在弹出的对话框中选择“数值”。
如图21所示。
(3将新表的第三列全部用“0 ”填充，其实这三列数据就是渐开线的XYZ的坐标值，有了这些数值还不能直接应用到 SolidWorks中，需要将其另存为.txt格式。
点击“另存为”，在格式中选择“文本文件(制表符分割”格式，如图22所示。
(4在SolidWorks中新建一个零件，在“特征”命令集中的“曲线”命令下找到“通过xyz点的曲线”按钮。
然后浏览到刚才生成的文本文档，点击确定就能生成所需要的渐开线了，过程如图23所示，结果如图24所示。
五、程序法生成渐开线因为SolidWorks是基于Windows开发的，所以它支持的开发语言非常丰富，主流的语言都支持。
这里不是讨论怎样编程，主要是给大家介绍一个新的思路。