齿轮参数化设计系统的研究与实现
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ｓ ａ ｕＳ ＝ Ｐｒ ｔｔ ｏＭ ｅｎ ｕｂａ ｍ ｅｎｕＰｕｓ ｒ ｈｂｕｔｏｎＡ ｄｄ ｔ
（Ｓ ｂ ， Ｓ ｂ ｔ ｎ ， ＂ ｕ ” ” ｕ Ｂｕｔ １ ｏ ｆ ｆ
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Ｎ ＵＬＬ， ＰＲＯ Ｂ ＴＲＵ Ｅ，
Ｆ ＥＮＧ ｅｉＺＨＯ Ｕ Ｑｉａ Ｗ ， — ｉ Ｉ （ 汉 理 工 大 学 材 料 学 院 ，武 汉 ４ ０ ７ ） 武 ３０ ０
摘 要 ：提 出了利用Ｐ ｏ Ｅ ＧＮ Ｅ ｌｆｒ ３ Ｏ 简称Ｐ ｏ Ｅ 软件参数化设计与应用程序相结合的方 ｒ ／ Ｎ ＩＥ Ｒ Ｗｉ ｉ ．（ ｄ ｅ ｒ／ ） 法 ，实现 齿轮参数化系统的设计 。研 究了基于Ｐ＇／ 二次开发工具Ｐ ０ Ｔ Ｌ Ｉ开发齿 轮参 Ｅ ｒ ｏ ｒ ／ ０Ｏ ＫＴ
务ｌ
２齿轮参数化设计系统实现的关键技术
２１ 齿轮参数 化三维基 准模型 的创建 ．
首 先 ，在Ｐ ｏ／ 零件 模式 下 以交互方 式分 别创 ｒ Ｅ 建 圆柱 直齿 轮 、 圆柱 斜 齿轮 、圆 锥齿 轮 的 参数 化
訇 似
／ 加菜单按 钮 “ 齿 圆柱 齿轮 ” ／ 添 斜
— — — —
基 准 模 型 。下 面 以 圆柱斜 齿 轮 为例 ，介 绍其 参 数
化基 准模型创 建 的过 程 。 １ ）圆柱 斜齿轮参 数的设 计 圆 柱斜 齿轮 的参 数 包 括基 本 的 几何 参 数 如 法
ｃ ｄ ｉ， ｅＭ ｓ ） ｍ ｄ Ｕｓｒ ｇ ；
数化设计系统的关键技术。在Ｖｓ ａ ｃ＋ ６ ０ ｉｕ ｌ ＋ ．开发环境下 ，利用Ｐ ０ Ｔ Ｌ ｌ开发了可直接 ｒ ／ ＯＯ ＫＴ 在ｕ ｆ对话框中进行 齿轮参 数设计的应用程序 。实现 了齿轮参数化设计系统与Ｐｒ ／ 的集成 ， ｏＥ
用 户 只 需 要 在 该 系 统 的 对 话 框 中 输 入 齿 轮 参 数 即 可 生 成 所 需 齿 轮 的 三 维 模 型 ，避 免 了齿 轮设 计的大量重复性工作。 关 键 词 ：齿 轮 ；参 数 化 设 计 系 统 ；二 次 开 发 ；Ｐ ０ Ｔ ０ ＫＴ；三 维 模 型 ｒ／ ０ Ｌ Ｉ
具 ， 以Ｖｉｕ ｌ ＋ ．作 为开 发环 境 ，开 发 了 齿轮 ｓａ wenku.baidu.com ＋６０ 参数 化设 计 系统 。
１ 齿轮参数化设计系统建 立的原理
本文 齿 轮 参数 化 设 计 系统 采 用 模 块 化 设 计 ， 通 过三 维 模 型 与 程 序 控 制 相 结 合 的 方法 ，利 用 人 机 交互 方式 创建 三维 模型 ， 利 用ＰｏＥ 再 ｒ／ 的参 数功 能 建 立 设 计 参数 ， 然后 由Ｐ ｏＥ ｒ／ 的二 次 开发 工 具 Ｐ ｏ ｒ／ Ｔ Ｌ Ｔ应用 程 序检 索 出模 型 的设 计 参数 ，并 提 ＯＯ ＫＩ
０ 引 言
齿 轮 是机 械 产 品设 计 中应 用 最 广 泛 的 传 动 的 零 件 之 一 。齿 轮 类 型 很 多 ，根 据 其 传 动 特 点 及其
齿 形 形 状 ， 齿 轮 可 分 为 圆 柱 直 齿 轮 、 圆 柱 斜 齿
模型 ，实 现 与Ｐ ｏＥ ｒ／ 软件 的无 缝集 成 。图 １ 齿轮参 为
数化 设计 系统 流程 图 。
轮 、 圆锥齿 轮 等…。各种 齿 轮模 型 的参数 多 ，参数
之 问关 系复 杂 。在 齿轮 的三 维 的建 模 过 程 中 ，经
常 因齿 轮 类 型 及其 参数 不 同而 对 其 重 复 建 模 ，造
成 人力 、物 力 资源 的浪 费０ 。因 此需 要建 立齿 轮 的 参 数 化 模 型 ，来 完 成齿 轮 的 系列 化 产 品 建 模 。然 而 传 统 的 齿 轮 参数 化设 计 都 是 基 于 某 一 类 型 齿轮
而 建 立 ， 当机 械 产 品零 件 需 要 不 同类 型 的 传动 零
件 时 ，必 须 分 别 建模 ，仍 然 给 设 计 者 的工 作 带来
不 便 。为 了快 速 获 得 常 用 的 各 种 类 型 齿轮 的 三维 模 型 ，作 者建 立 了齿 轮 参 数 化 设 计 的 系统 。 本 系 统 以Ｐｏ Ｅ ｒ／ ＮＧＩ Ｅ ｌｆ ｅ３０为 开发 平 台 ， 到 ＮＥ Ｒ Ｗｉ ｉ ． ｄｒ 用Ｐ ｏＥ ｒ／ 的二 次开 发 软件 包Ｐ ｏＴ ｒ／ ＯＯＬ Ｉ 为 开 发工 ＫＴ
供 参 数 的 编 辑 功 能 和 根 据 新 的 设 计 参 数 再 生 三 维
图 １齿 轮 参 数 化 设 计 系统 流 程 图
收 稿 日期 ：２ １－１－ ５ ００ ０ ２ 基 金 项 目：国 家 杰 出青 年 科 学 基 金 资 助 项 目 （ ０ ２ ５ ７ ５７ ５ １ ） 作 者 简 介 ：冯 玮 （９ ３一）， 戈，湖北 黄 冈 人 ，讲 师 ，主 要 从事 现 代 摸 具 设 计 与制 造 、齿 轮 修形 方 面 的 教 学 和 科研 工 作 。 １７ 第３卷 ３ 第４ 期 ２ １ ～ （ ） ［０ １ ０ １ ４ 上 １３
、 ｌ
ｌ Ｉ ５
齿 轮参 数 化 设 计 系统 的 研 究 与 实现
Ｒｅｓ ｅａｒ ｃｈ ａｎｄ ｒ ｅａｌ ａｔ ｏｎ ｏｎ ｔ ｉ ｚ ｉ ｈｅ ｐａｒ ａｍ ｅｔ ｉ ｓｉ ｙ ｅｍ ｒ ｃ ｄｅ ｇｎ ｓ ｓｔ ｏｆ ｇｅａｒ
冯 玮 ，周启 来
中图分类号 ：Ｔ １ ２ Ｈ ２
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１ ０ — １４ ２ １ ） （－ 一Ｏ Ｏ一Ｏ ９ ０ （ ０ １ ４ １） １ ３ ３ ０ ３
Ｄｏ ： ． ９ ９ Ｊ ｉＳ Ｉ ０ － １ ４ ２ １ ． （ ） ３ ｉ １ ３ ６ ／ ． Ｆ １ ９ ０ ． Ｏ １ ４ 上 ． ２ ０ Ｓ ．０ ３
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２齿轮参数化设计系统实现的关键技术
２１ 齿轮参数 化三维基 准模型 的创建 ．
首 先 ，在Ｐ ｏ／ 零件 模式 下 以交互方 式分 别创 ｒ Ｅ 建 圆柱 直齿 轮 、 圆柱 斜 齿轮 、圆 锥齿 轮 的 参数 化
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基 准 模 型 。下 面 以 圆柱斜 齿 轮 为例 ，介 绍其 参 数
化基 准模型创 建 的过 程 。 １ ）圆柱 斜齿轮参 数的设 计 圆 柱斜 齿轮 的参 数 包 括基 本 的 几何 参 数 如 法
ｃ ｄ ｉ， ｅＭ ｓ ） ｍ ｄ Ｕｓｒ ｇ ；
数化设计系统的关键技术。在Ｖｓ ａ ｃ＋ ６ ０ ｉｕ ｌ ＋ ．开发环境下 ，利用Ｐ ０ Ｔ Ｌ ｌ开发了可直接 ｒ ／ ＯＯ ＫＴ 在ｕ ｆ对话框中进行 齿轮参 数设计的应用程序 。实现 了齿轮参数化设计系统与Ｐｒ ／ 的集成 ， ｏＥ
用 户 只 需 要 在 该 系 统 的 对 话 框 中 输 入 齿 轮 参 数 即 可 生 成 所 需 齿 轮 的 三 维 模 型 ，避 免 了齿 轮设 计的大量重复性工作。 关 键 词 ：齿 轮 ；参 数 化 设 计 系 统 ；二 次 开 发 ；Ｐ ０ Ｔ ０ ＫＴ；三 维 模 型 ｒ／ ０ Ｌ Ｉ
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１ 齿轮参数化设计系统建 立的原理
本文 齿 轮 参数 化 设 计 系统 采 用 模 块 化 设 计 ， 通 过三 维 模 型 与 程 序 控 制 相 结 合 的 方法 ，利 用 人 机 交互 方式 创建 三维 模型 ， 利 用ＰｏＥ 再 ｒ／ 的参 数功 能 建 立 设 计 参数 ， 然后 由Ｐ ｏＥ ｒ／ 的二 次 开发 工 具 Ｐ ｏ ｒ／ Ｔ Ｌ Ｔ应用 程 序检 索 出模 型 的设 计 参数 ，并 提 ＯＯ ＫＩ
０ 引 言
齿 轮 是机 械 产 品设 计 中应 用 最 广 泛 的 传 动 的 零 件 之 一 。齿 轮 类 型 很 多 ，根 据 其 传 动 特 点 及其
齿 形 形 状 ， 齿 轮 可 分 为 圆 柱 直 齿 轮 、 圆 柱 斜 齿
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数化 设计 系统 流程 图 。
轮 、 圆锥齿 轮 等…。各种 齿 轮模 型 的参数 多 ，参数
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常 因齿 轮 类 型 及其 参数 不 同而 对 其 重 复 建 模 ，造
成 人力 、物 力 资源 的浪 费０ 。因 此需 要建 立齿 轮 的 参 数 化 模 型 ，来 完 成齿 轮 的 系列 化 产 品 建 模 。然 而 传 统 的 齿 轮 参数 化设 计 都 是 基 于 某 一 类 型 齿轮
而 建 立 ， 当机 械 产 品零 件 需 要 不 同类 型 的 传动 零
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供 参 数 的 编 辑 功 能 和 根 据 新 的 设 计 参 数 再 生 三 维
图 １齿 轮 参 数 化 设 计 系统 流 程 图
收 稿 日期 ：２ １－１－ ５ ００ ０ ２ 基 金 项 目：国 家 杰 出青 年 科 学 基 金 资 助 项 目 （ ０ ２ ５ ７ ５７ ５ １ ） 作 者 简 介 ：冯 玮 （９ ３一）， 戈，湖北 黄 冈 人 ，讲 师 ，主 要 从事 现 代 摸 具 设 计 与制 造 、齿 轮 修形 方 面 的 教 学 和 科研 工 作 。 １７ 第３卷 ３ 第４ 期 ２ １ ～ （ ） ［０ １ ０ １ ４ 上 １３
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齿 轮参 数 化 设 计 系统 的 研 究 与 实现
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冯 玮 ，周启 来
中图分类号 ：Ｔ １ ２ Ｈ ２
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