参数化设计及零件配置设计表
差速器的参数化设计【毕业作品】
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。
基于参数化的SolidWorks标准零件库的设计与开发
基 于 参 数 化 的 Ｓ ｌ Ｗｏｋ ｏｉ ｄ ｒ ｓ标 准 零 件 库 的设 计 与开 发
马 春 生 ，程 芳
００５ ） ３ ０ １ （ 中北 大 学 机 械 工 程 与 自动 化 学 院 ， 山 西 太 原
摘 要 ：提 出 了利 用 Ｓ ｌ Ｗｏ ｋ 平 台 下 系列 零 件 设 计 表 功 能建 立 标 准 零 件 库 的 思 路 ，该 方 法 采 用 尺 寸 驱 动 ，使 ｏｉ ｄ ｒｓ 用 方 便 ，便 于 修 改 、 维 护 和扩 展 ， 非 常 适 合 于 一 般 的设 计 人 员使 用 。 关 键 词 ：设 计 表 ；标 准 件 ；Ｓ ｌ Ｗ ｏｋ ；参 数 化 ｏｉ ｄ ｒｓ
・５ ２・
机 械 工 程 与 自 动 化
２化标准 件库 的每 个标准 件元 素 由三维参 数化标 准件模型和系列零 件设 计表组成 。 三维参数化标 准 件模型是参 照 国家标 准 （ Ｂ） Ｇ ，利用特征 造型技术建
中 图 分 类 号 ：ＴＰ３ １ ７ ９． ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ
０ 引 言
２ 标 准 件 库 的 开 发
Ｓ ｌ Ｗｏ ｋ ｏｉ ｄ ｒ ｓ三 维 设 计 软 件 虽 然 提 供 了强 大 的 参 数化 建模 功 能 ，但 是 由于缺乏 适合 我 国 国标 的标 准零
Ｓ ｌ Ｗｏ ｋ ｏｉ ｄ ｒ ｓ是 面 向三维 实 体 的参 数 化设 计 软件 ， 其 三维 模型 是尺 寸驱 动 的 ，通过 修改 特征 参数 可获 得 不 同 尺 寸 的零 件 模 型 。对 于 结 构 相 近 的 系 列 零 件 ， Ｓ ｌ Ｗ ｏｋ ｏｉ ｒ ｓ提供 了 通 过 添 加 配 置 来 生 成 其模 型 的 方 ｄ 法 ， 有 配置 都保 存在 同 一零件 文 件 内 ， 所 便于 管理 。 不 同配置模 型 的驱 动尺 寸及 控制 信 息可 以保 存在 一个 内 嵌 于该 零 件 文 件 的 Ｅ ｃｌ 据 表 内 ，可 以 通 过 这 个 ｘｅ 数 Ｅ ｃｌ ｘ ｅ 数据 表 实 现对 零 件 文件 建 模结 果 的控 制 。利用 上 述功 能 ，不难 实现 标 准件库 的开发 ｌ 。 ＿ ４ ］
使用SolidWorks设计表及Excel参数化设计风机
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
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。
catia齿轮全参数化设计
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。
ZW3D机械零件参数化设计--设计变量表
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
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。
proe自动生成零件明细表
2． 定义明细表栏
பைடு நூலகம்
明细表做为一个 table 存在于 Pro/E 的工程图中，里面的文字内容，文本可以通过表→
保存表→文本文件的方式存成一个文本，并可读入 Excell 中，其中的空格可用作分行用，与其他系统连接。建立一个 table，自下向上（Ascending），最下面一行为表头，另外需要几行根据表格的不一样，由用户决定。如果零件不分类（即不对标准件、基本件、钢件、非金属件等分类）。零件间也不需要空行时，只需一行，需几个空行，加几行，再乘以分类的类数。列数及每列宽度，通常企业有标准。
No start Idx
此选择适用于零件的分类统计，当分类统计时，第一类的起始序号是 1，第二类的序
号应接续第一类，以次类推，这时，应对第二类设定 Start Index 再选第一类的 Repeat Region。但由于是自动检索零件，因此，软件不允许序号不连续。 至此，Repeat Region 已基本定义完成，接下来输入各列的内容，选择双击单元格从重复区域中选择对应的单元。
编辑→移动特殊→选取表的顶点→捕捉到点→选取相应端点即可。利用表→合并单元格，将
table 修改为合适的形状，利用选中各列→文本格式，将字符设定为表格中间位置，再通过
双击表格，输入需要的中、英文字符。 在 Pro/E 中，有许多变量是可以由软件自动判别的，请参考用户手册，常用的有&model_name，可写入模型名称，可以是零件或装配；&scale 比例尺；¤t_sheet，第几页；&total_sheets,共几页等，另外所有用户自行设定的参数，均可作为 table 中的变量使用，请注意，对于自定义参数，一定要用 table 中的输入文本, 不可用插入→注释。
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2-系列零件设计表
插入设计表的方法： 菜 单栏选择插入-表格-设计表
2-系列零件设计表
选择需要添加到配置表中的尺寸来自实战螺栓的参数化序列设计
参数化配置及零 件设计表
1-零件和装配体的配置
SolidWorks的配置功能可以在一个文件中创建模型的不同状态，
通常应用于相似产品和系列化产品的设计，可以大量减少模型创建时间，从 而能极大的提高工作效率。配置可以应用于零件、装配体、工程图、有限元 分析、模拟工艺路线等很多方面，熟悉配置的原理及使用方法会使我们的工 作事半功倍。
1-在配置管理器中添加配置 右键，选择添加配置即可。
1-零件和装配体的配置
2-再修改配置对话框中添加配置
2-系列零件设计表
手工逐一创建配置的方法，对于配置参数少的零件比较方便，适用于系 列化程度不高的零部件。对于多配置、多参数的系列化零件，我们可以用设 计表来完成统一的管理。 要在SOLIDWORKS中创建零件设计表，电脑系统必须装有Microsoft Office 系列套件中的EXCEL 建议安装2010及以上的版本。