基于UG6.0的深沟球轴承建模参数化设计
《装备制造技术）２０１１年第７期
基于ＵＧ６．０的深沟球轴承建模参数化设计
李小强，喻廷红
（四川工程职业技术学院，四川德阳６１８０００）
摘要：详细介绍了使用ＵＧ６．０软件的参数建模表达公式，运用回转、复制建立形状相似、尺寸不同的深沟球轴承的 零件模型，在建模表达公式中，输入深沟球轴承基本尺寸，完成轴承库的建立，达到全参数化设计。 关键词：ＵＧ６．Ｏ；深沟球轴承；参数化；建模
中图分类号：ＴＨ１３３．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—５４５Ｘ（２０１１）０７－００６１—０２
通常在ＵＧ中使用的表达式是算术或条件语句， 可用于控制同一个零件上的不同特征之间的关系。
利用ＵＧ６．０参数建模表达公式的功能，改变深沟球 轴承的基本参数，并通过特征操作实现建立不同的 滚动轴承三维模型，从而真正实现滚动轴承的全参
数化设计，从而提高深沟球轴承的设计效率。
１ 深沟球轴承参数分析
下面以深沟球轴承ＧＢ／Ｔ２７６￣１９９４ ６００００型
为例，介绍深沟球轴承的参数化设计。深沟球轴承零
件图如图１所示，
ｌ ｛ 嘈
ｉ
＿
图１轴承结构示意图
各参数之间的表达式关系如下。
ｄａ＝３２
ｄ＝１２ ｂ＝８ ｒ＝０．６
ｄｌ＝ｄ＋ 一 ／３ ｄ２＝ｄａ一（如一ｃｆ）／３ ｄ３＝ｄａ一（ｄａ—ｄ１，２ ｄ４＝ 一 ／３ ，，滚珠直径
ｎ＝ｃｅｉｌｉｎｇ（（ｐｉ０＊８／（１．５＂ｄ４））／／用于确定深沟球轴 承的滚珠数量
其中：
ｐｉ０为圆周率； ｃｅｉｌｉｎｇ ０为取整函数，选取一个大于等于给定数
字的最小整数，如ｃｅｉｌｉｎｇ（９．１）＝１０。 从上述公式表达式中，可以看出深沟球轴承的 ｄａ、ｄ、６、ｒ为基本参数，其他参数为自由变化参数， 都可由这几个参数通过数学公式来表达。
２ 建立深沟球轴承三维实体
新建一个ＵＧ文件，打开“建模”界面，单击选择 “工具／表达式”菜单，依次在表达式窗口的“名称”和 “公式”栏中分别输人上述公式，其中“名称”栏中输
入变量名，“公式”栏中输入变量值或建模公式，完成
参数设计表达式的建立，如图２所示。
图２公式表
收稿日期：２０１ｌ 一１６ 作者简介：李小强（１９８２一），男，四川乐山人，助教，学士学位，研究方向：数控加工、ＣＡＤ／ＣＡＭ；喻廷￣Ｚ（１９８３－－），女，重庆人，讲 师，学士学位。在职研究生，主要从事机械教育教学和１Ｊｎ－ｒ等方向的研究。
６１ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．７，２０１ １
单击“草图”选择ＸＣ—ＹＣ面为草绘平面，绘制深
沟球轴承内外圈线框，运用“自动判断尺寸”命令完
成深沟球轴承内外圈线框的标注，如图３所示，完成
草图，选择“回转”命令，以ｚＣ轴为回转中心轴，完成 深沟球轴承的内外圈圆环实体建模。
图３内外圈草图
图４滚珠草图
曩一
图５滚珠实体 图６轴承实体
选择ＸＣ—ＺＣ平面为草绘平面，绘制深沟球轴承
滚珠线框，运用“自动判断尺寸”命令完成深沟球轴
承滚珠线框的标注草图，如图４所示，选择“回转”命 令，以ＹＣ轴为回转中心轴，完成滚珠实体建模，如图 ５所刁 。 其他滚珠的建模，可以通过旋转复制来完成，单 击“编辑”／“移动对象”，在对话框中选择滚珠为对象，
运动方式为“角度”，ＹＣ轴为矢量轴，角度中输入
“３６０／ｎ”，选择“复制原先的”选项，在“非关联副本数”
中输入“ 一１”（ｒｔ一１为复制个数，要减去创建的对
象），深沟球轴承参数建模如图５所示。其他滚珠的
建模，也可以通过阵列来完成，在使用阵列方法时滚 珠的直径要加“０．Ｏ１”。否则不能进行加的布尔运算， 也不能进行阵列设计。
３建立参数库
进入部件族命令，依次将ｄａ、ｄ、ｂ、ｒ、ｄ１、ｄ２、 ｄ３、ｄ４、／７，添加到参数序列，确定进入Ｅｘｃｅｌ表格，在
Ｅｘｃｅｌ表格中输入深沟球轴承（ＧＢ／Ｔ２７ ｌ９９４） ６００００型的参数，就完成了参数库的建立。
参数库中的内容可以根据需要在其中添加，当 我们需要新的深沟球轴承模型时，只需要调用零件
族，改变其中ｄａ、ｄ、ｂ、ｒ的参数值，重新生成三维 建模实体，即可完成形状相同、尺寸不同的深沟球轴 承参数化建模。
４ 结束语
应用ＵＧ６．０的表达式和数学运算功能，对深沟 球轴承参数化建模设计，不仅保证了深沟球轴承的 设计精度，而且可以简化设计步骤，提高生产效率，
缩短生产周期，为广大机械设计工作者在计算机辅 助设计与制造中，带来了极大的便利。
参考文献： 【１］薛辰．基于ＵＧ和ＥＸＣＥＬ的滚动轴承参数化设计方法研 究［Ｊ］．机械研究与应用，２０１０，２３（２）：１１７—１１８． ［２］２邓敬东．ＵＧ标准件库开发实例教程［Ｍ］．北京：清华大学出 版社。２００７． ［３］３机械设计手册编委会．机械设计手册【Ｍ］．北京：机械工业出 版社，２００４．
Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｄｅｅｐ Ｇｒｏｏｖｅ Ｂａｌｌ Ｂｅａｒｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＵＧ ６．０ ＬＩ Ｘｉａｏ－ｑｉａｎｇ，ＹＵ Ｔｉｎｇ－ｈｏｎｇ （Ｓｉｃｈｕａｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｄｅｙａｎｇ Ｓｉｃｈｕａｎ ６１８０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｆｏｒｍｕｌａ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ ＵＧ６．０，ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｔｈｅ ｅｑｕｉｆｏｒｍ ａｎｄ ｖａｒｉｏｕｓ ｓｉｚｅｓ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｄｅｅｐ ｇｒｏｏｖｅ ｂａｌｌ ｂｅａｒｉｎｇ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｕｒｎｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｐｙ．Ｉｔ ｗｉｌｌ ｂｕｉｌｄ ａ ｂｅａｒｉｎｇ ｌｉｂｒａｒｙ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｄｅｓｉｇｎ，ｉｆ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｏｒ ｉｎｐｕｔ ｓｏｍｅ ｂａｓｉｃ ｓｉｚｅｓ ｏｆ ｄｅｅｐ ｇｒｏｖｅ ｂａｌｌ ｂｅａｒｉｎｇ， Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＵＧ ６．Ｏ：ｄｅｅｐ ｇｒｏｏｖｅ ｂａｌｌ ｂｅａｒｉｎｇ；ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ｍｏｄｅｌｉｎｇ
６２
UG的参数化建模方法及三维零件库的创建
UG的参数化建模方法及三维零件库的创建 摘要： UGNX是美国EDS公司的CAD/CAE/CAM一体化软件，具有强大的参数化设计功
能，在设计和制造领域得到了广泛的应用。其参数化功能能够很好反映设计意图，参数化模
型易于修改。本文以UGNX为支撑平台，介绍了三维参数化建模的基本思想和实现方法，
结合实例分析了三维零件参数化模型的建立步骤，并创建立一个简单的零件库。
关键词：UGNX，参数化，标准件库
一．引言
CAD技术的应用目前已经从传统的二维绘图逐步向三维设计过渡。从实现制造业信息化
的角度来说，产品的三维模型可以更完整地定义和描述设计及制造信息。在产品设计和开发
过程中，零部件的标准化、通用化和系列化是提高产品设计质量、缩短产品开发周期的有效
途径，而基于三维CAD系统的参数化设计与二维绘图相比更能够满足制造信息化的要求。
UGNX是美国EDS公司的CAD/CAE/CAM一体化软件，具有强大的参数化设计功能，在
设计和制造领域得到了广泛的应用。本文以UGNX为支撑平台，介绍了三维参数化建模的
实现方法，结合实例分析了一种三维零件库的建立方法。
二．参数化设计思想
在使用UG软件进行产品设计时，为了充分发挥软件的设计优势，首先应当认真分析产
品的结构，在大脑中构思好产品的各个部分之间的关系，充分了解设计意图，然后用UG提
供的强大的设计及编辑工具把设计意图反映到产品的设计中去。因为设计是一项十分复杂的
脑力活动，一项设计从任务的提出到设计完成从来不会是一帆风顺的，一项设计的完成过程
就是一个不断改进、不断完善的过程，因此，从这个意思上讲，设计的过程就是修改的过程，
参数化设计的目的就是按照产品的设计意图能够进行灵活的修改，所以它的易于修改性是至
关重要的。这也是UG软件为什么特别强调它的强大的编辑功能的原因。
三．三维参数化建模的实现方法
1 系统参数与尺寸约束
UGNX具有完善的系统参数自动提取功能，它能在草图设计时，将输入的尺寸约束作为
教学用动态标准零件库的实现
教学用动态标准零件库的实现
摘要：本文论述了在Pro/E Wildfire环境下，利用软件自身的开发工具：参数化设计、关系式、族表功能来建立标准深沟球轴承的参数化造型设计的方法，从而方便、快捷地获得了该系列轴承的任一模型，成功实现了Pro/E系统环境下的标准轴承零件参数化设计系统的二次开发。
关键词：参数化设计 族表 深沟球轴承
在机械类的高职教学活动中，涉及大量的实训课程，而在这些实践活动中，教学系统没有足够的经费一次性提供足够的实物方便学生使用，使用计算机模拟系统就成为了大多数教学活动的选择。在市面上被广泛使用的CAD/CAM系统大多由研究所或企业的研发部门设计开发，主要针对企业生产使用，而在教学活动中的使用过程与之有所差别。因此，在现有的CAD/CAM系统基础之上开发出适合教学环境的二次开发插件就成为了必要。
1 实现动态标准零件库的系统选择
现今，在机械设计行业流行的CAD/CAM系统有很多，针对不同的产品特点而开发设计。例如法国Dassault（达索）公司开发的CATIA应用系统；美国麦道公司的UG软件；美国CNC Software.INC研发的MasterCAM等等。在众多的CAD/CAM系统中，Pro/Engineer软件系统是美国参数化技术公司（Parametric Technology Comporation,PTC）开发的一种功能强大、内容丰富的CAD/CAM集成软件，它以其强大的三维处理功能、参数化设计、特征建模以及单一数据库等特点而被广泛地应用于制造业的各个领域。因此，在本次基于教学环境开发的动态标准零件库中，就采用了在教学以及企业中都被广泛使用的Pro/Engineer软件系统作为开发的基础。
2 动态零件库系统开发的关键技术
Pro/E软件功能强大，通用性好，但在具体产品的设计过程中却很难发挥其优势，达到缩短设计周期的目的。因此需要利用Pro/E提供的二次开发工具进行软件的再开发，并结合参数化技术开发出适合具体教学环境的设计系统，这一研究工作具有重要的现实意义，也是Pro/E软件应用过程中的一项重要任务。
简述基于UG WAVE技术的堆内构件参数化设计方法
TECHNOLOGY AND INFORMATION信息化技术应用
科学与信息化2020年6月中 13简述基于UG WAVE技术的堆内构件参数化设计方法屈英前 王尚武 刘红倩 袁志敏 白晓峰中国核动力研究设计院 四川 成都 610213摘 要 参数化设计技术已成为产品设计过程中一种最重要的设计方法。基于UG WAVE技术的参数化设计方法对堆内构件进行了参数化设计。参数化设计可及时为其他相关专业提供模型，更能方便、快捷地更新模型。并且支持并行设计，可实现网络协同设计，基于此可建立设计平台，把热工水力计算、力学计算、流场分析等融为一体，以提高设计效率，加快产品的设计。关键词 参数化设计；UG WAVE；堆内构件引言早期的CAD系统是先绘制出图形，然后通过人际交互进行尺寸标注，其缺点主要表现在[1]：①不支持草图设计；②不能支持全部设计过程；③缺乏对产品内部不同组件关系的表示；④信息表达不完整，在不同的设计阶段表现出不同的设计属性；另一方面，这些数据信息又表现出多样性；⑤不能进行变动和系列化设计。参数化设计正是针对这些不足应运而生的。目前，参数化设计已成为CAD中最热门的应用技术之一，能否实现参数化设计也称为评价CAD系统优劣的重要技术指标，这是因为它更符合和贴近现代CAD中概念设计以及并行设计思想。本文介绍了参数化设计技术及其在UG软件中的实现方式，阐述了基于UG WAVE技术的参数化设计方法，并进行了堆内构件的参数化设计。1 参数化设计方法参数化是指将设计要求、设计原则、设计方法和设计结果用灵活可变的参数来表示，以便在人际交互的过程中根据实际情况随时加以更改。参数化设计与传统方法最大的不同在于它存储了设计的整个过程，设计人员的任何修改都能快速反应到几何模型上，并且能设计出一族形状相似而不是单一的产品模型。2 UG参数化设计的实现方法2.1 系统参数与尺寸约束UG NX具有完善的系统参数自动提取功能，它能在草图设计时，将输入的尺寸约束作为特征参数保存起来，并且在此后的设计中进行可视化修改，从而达到最直接的参数驱动建模的目的。UG的尺寸约束的特点就是将形状与尺寸联合起来考虑，通过尺寸约束实现对几何形状的控制。设计时必须以完整的尺寸参考为出发点（全约束），不能漏注尺寸或多尺寸。2.2 使用表达式驱动图形表达式是UG NX中参数化设计的一个重要的工具，在零件的参数化设计中起着很重要作用。使用表达式可以定义和控制零件的尺寸参数，通过建立算术和条件表达式可以控制一个零件之间的尺寸和位置关系，也可以控制几个草图之间的相互关系的设计，使之产生相关项。使用表达式很容易对零件进行修改，也容易实现零件的系列化设计。2.3 利用电子表格驱动图形UG的电子表格（Spreadsheet）提供了一个Microsoft Excel与UG间的智能接口。在建模应用模块中，UG电子表格式是较为高级的表达式编辑器，可以将参数信息从部件提取到Excel中，在更新部件前可进行手工处理。事实上，表格驱动的界面及内部函数为相关的参数化设计提供了方便而有力的工具。2.4 基于Wave的自顶向下装配设计从设计人员的思维角度来说，设计是一个不断细化求解、从全局到局部的过程，这是一种称为“Top-Down”的自顶向下的设计过程。本文使用表达式结合WAVE技术来实现参数化设计，其优点在于：可利用WAVE的更新机制，通过修改总体参数进行可控制的更新；其参数化设计及控制结构支持并行设计，各零部件细节设计可同时展开，相互不影响；控制结构的建立有利于产品设计的管理与控制。3 堆内构件参数化设计3.1 建立堆内构件的控制结构和装配结构，抽取总体参数①抽取总体参数。堆内构件的总体参数是指堆芯几何尺寸（堆芯当量半径、堆芯活性段高度）、吊篮筒体内外径等，根据这些参数来开展堆内构件的设计。考虑整个堆内构件控制结构时，以堆芯为中心，在径向、轴向和周向三个方向上分别确定各设备、部件之间的约束和重要数值，从而确定出堆内构件的总体参数。将抽取的总体参数输入到UG表达式里。②划分堆内构件主要的子系统。堆内构件的子系统主要包括可拆接头组件、压紧弹簧组件、压紧组件和吊篮组件等。为了简化控制结构，4个主要的子系统（设备）下不再分成较小的子系统。③建立堆内构件控制结构图。建立三个绝对基准面和三个绝对基准轴。其中+ZC指向上，为堆芯中心线；XC和YC面为绝对基准面，即堆芯活性段上端面。同时建立所需要的径向、轴向和周向参考面，如压紧筒体内径参考面、吊篮内径参考面等。3.2 建立起始部件和链接部件根据堆内构件的子系统划分和各子系统中的主要零部件，建立起始部件和链接部件。建立起始部件时，选择相应的基准面、基准轴和参考面，将控制结构中的参数传递给起始部件，使其含有重要的位置、几何信息，通过引用集的方式传递给链接部件，也就是实际的零部件。对于链接部件，使用参数化的特征建模技术完成部件的细节设计，期间依然可以引用已定义的总体参数。3.3 堆内构件三维模型装配利用自顶向下装配建模的方法，完成各级系统的装配工作。因为两部件中已经含有了位置信息，因此在装配时使用绝对坐标，不使用配对关系进行定位。在装配时，只需装配链接部件。3.4 设计评估及模型更新整个堆内构件装配完成后，可以计算堆内构件的重量、重心等物理属性。利用堆内构件的实体模型，开展力学计算、流场分析、虚拟制造、虚拟安装/拆卸、虚拟维修等方面的工作。当堆内构件模型评估结果与设计要求不符时，需要更改模型。此时只需修改顶级总体参数，利用WAVE的更新机制，进行可控制的更新，包括实时更新、局部更新，预测总体参数变更影响到哪些零部件。4 结束语基于UG WAVE技术的参数化设计方法可及时为其他相关专业提供模型，方便、快捷地更新模型。并且支持并行设计，可实现网络协同设计，基于此可建立设计平台，把热工水力计算、力学计算、流场分析等融为一体，可提高设计效率，加快产品的设计。参考文献[1] 董玉德,谭建荣,赵韩.基于约束参数化的设计技术研究现状分析[J].中国图像图形学报,2002(6):532-537.
AutoCAD中三维深沟球轴承的参数化设计
AutoCAD中三维深沟球轴承的参数化设计
俞智昆;胡英;李世芸
【期刊名称】《江苏大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】2006(027)B09
【摘 要】由于AutoCAD中没有专门绘制三维深沟球轴承命令，因此采用二次开发的方法可迅速绘制所需的三维轴承．该方法采用Visual LISP语言编制程序进行二次开发AutoCAD三维深沟球轴承绘制方法的功能，为AutoCAD新增绘制三维深沟球轴承功能的命令，使得在进行机械产品三维CAD时，绘制三维深沟球轴承更为方便，提高三维设计的绘图工作效率．
【总页数】3页(P38-40)
【作 者】俞智昆;胡英;李世芸
【作者单位】昆明理工大学机电工程学院,云南昆明650093
【正文语种】中 文
【中图分类】TP391.72
【相关文献】
1.基于AutoCAD的深沟球轴承套圈的参数化设计 [J], 郭宇航
2.AutoCAD中三维实体转二维视图的方法探析 [J], 杨晓龙;晁晓菲
3.AutoCAD中三维向二维的转换研究 [J], 唐燕
4.基于AUTOCAD的二维及三维参数化设计 [J], 丁毓峰;薛广武
5.AutoCAD中三维深沟球轴承的参数化设计 [J], 俞智昆;胡英;李世芸 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
6在UG中创建滚动轴承61804的主要步骤
在 UG 中创立转动轴承 61804 的主要步骤
1、草图 |选择 XZ 平面为草绘面，点草图工具矩形 |两对角点，第一角点（ 10, -3.5 ），宽度 2, 高度
7,鼠标向右上角定位；重复矩形，第一角点（ 16,-3.5 ），宽度 1.85, 高度乙鼠标向左 上角定位；点草图工具圆 |圆心（ 13,0 ）、直径 3.6 ; 矩形所有倒圆角，半径 0.4; 修剪，保存 成内圈和外圈截面，如图 1 所示，单击达成草图。
图1 图2
2、 选择特点工具 |展转，选择内圈和外截面；展转轴：欠量选择 Z 轴；指定点：选择点结构 器
为（ 0,0,0 ），开端角 0,结束角 360, 生成内圈和外圈，如图 2 所示。
3、 选择外圈，下拉菜单【格式】 |挪动至图层，输入 4,马上外圈搁置在第 4 层；选择截面 曲线，挪动至图层，输入 41 （或选择 Curves 图层），马上截面搁置在第 41 层，即曲线对象 图层；选择基准平面和坐标系等，挪动至图层，输入 61 （或选择 Datums 图层），马上其搁置 在 61 层,即基准对象图层。
4、 点击下拉菜单【格式】 |图层设置，将 41 层和 61 层设置为不行见。成效见图 3
5、仓 U 建球体，选择中心点和直径方式，中心点为（ 13,0,0 ），直径为 3;选择球，下拉菜单
【格式】 |挪动至图层，输入 2,马上球搁置在第 2 层；下拉菜单【格式】 |图层设置，选择 2 层为工作层。
6、 在 NX4 版本中，点击下拉菜单【编写】 |变换，选择小球，绕点旋转，中心（ 0,0,0 ）角度 30,
多个副本 - 可用，输入 11, 即达成 12 个球体的创立。在 NX6 版本中，点击下拉菜单【编 辑】 | 变换
（默认设置没有显示该工具，需要在【工具】下拉菜单 | 【定制】 | 【命令】选项卡
点中“编写”类、将右侧框中显示的【变换】工具拖至【编写】工具栏下） ，选择小球，圆形
UG_NX6.0机械设计实战篇—第五章DOC
第5章 传动件的设计
本章内容及学习地图
本章将介绍通过建立直齿圆柱齿轮和轴实体参数化设计，详细介绍了应用UG NX6表达式的应用，使设计者掌握运用该方法进行实际开发，提高设计齿轮的能力。
学习地图
本章知识重点
如何创建表达式来生成渐开线
创建齿轮槽后拉伸成实体来切割成齿轮槽
齿轮结构的设计——腹板式齿轮的设计方法
轴的设计方法
本章实例
名称 创建齿轮齿槽 创建齿轮键槽 创建的轴 装配后的齿轮
实
例
效
果
图
本章视频
视
频
效
果
图
倒圆角和斜角 创建轴主体 创建内螺纹 圆柱齿轮的设计 本章知识点 创建齿轮齿槽 创建键槽
设计齿轮结构
轴的设计
第5章 传动件的设计
UG NX6.0在其CAD模块中利用表达式提供了强大的参数化建模功能，在本章中将介绍齿轮传动件中圆柱齿轮的参数化建模和轴的设计。
原始文件 光盘目录\prt\Ch5\5.prt
最终文件 光盘目录\prt\Ch5\5end.prt
5.1 圆柱齿轮的设计
确定一个标准齿轮（简称齿轮）的三维模型需要六个基本参数，即齿数z、模数m、压力角 、齿宽B、齿顶高系数ha*、顶隙系数c*。利用上述基本参数可计算得到齿轮各部分的几何特征参数。利用上述基本参数可计算得到齿轮各部分的几何特征参数：分度圆半径、基圆半径、齿顶圆半径、齿顶高、齿根圆半径和齿根高。
5.1.1 创建齿轮槽
UG环境下有多种方法对齿轮进行建模。本节采用的方法是实体切除法，
由于首先建立了齿轮的参数表达式：所以整个建模过程将完全实现参数化，即需要数据输入的地方可直接键入参数列表中对应的参数符号。新建一个文本文档用于建立参数表达式文件，在文本文档中输入齿轮的参数数据如下：
z=20//齿轮齿数
m=3 //模数
a=20 //压力角
b=30 //齿宽
hak=1 //齿顶高系数
ck=0.25 //顶隙系数
UG参数化设计
UG参数化设计
摘要：计算机辅助设计投人少，周期短，且针对性强，专业突出，适合不同行业的要求，参数化设计亦称尺寸驱动,就是将设计要求、设计原则、设计方法和设计结果用灵活可变的参数来表示，以便在人机交互过程中根据实际情况随时加以更改。
关键字：UG，参数化设计，CAD建模，产品设计。
参数化设计(Parametric Design)亦称尺寸驱动(Dimension--Driving),就是将设计要求、设计原则、设计方法和设计结果用灵活可变的参数来表示，以便在人机交互过程中根据实际情况随时加以更改。投人少，周期短，且针对性强，专业突出，适合不同行业的要求。目前参数化设计技术大致可以分为三种方式:基于几何约束的数学方法、基干几何原理的人工智能方法和基于特征造型的建模方等其中，数学方法又分为初等方法和代数方法。
初等方法利用预先设定的算法，求解一些特定的几何约束，这种方法简单，易于实现;代数法是将几何约束转化为代数方程，形成一个非线性方程组，但该方程组求解困难，因此实际应用受到了限制;人工智能方法是利用专用系统对图形中的几何关系和约束进行理解，运用几何原理推导出新的约束，这种方法的速度较慢，交互性不好;特征造型方法是三维实体造型方法的新发展，是CAD建模方法的一个新里程碑，它是在CAD/CAM技术的应用和发展达到一定水平后要求进一步提高生产组织集成化和自动化程度的产物。特征造型着眼于更好地表达产品完整的功能和生产管理信息，为建立产品的集成信息模型服务。UG软件提供的强人的绘图功能和良好的开发性，实现了零部件的参数化设计。
特征分析特征是指可以用参数驱动的实体模型，是产品模型的基本单元。模型特征就是指图形的拓朴关系、几何参数，以及这些几何参数与图形结构参数之间的关系。对于一个零件，首先分析图形的拓扑关系及变化规律，提炼出图形的结构参数，然后建立图形结构参数和几何参数之间的关系，构建图形的参数化模型。改变与特征相关的形状和位置的定义，可以改变与模型相关的形位关系。对于某个特征既可以将其与某个已有的零件相联系，也可以把它从某个已有的零件中删除，还可以与其它多个特征共同组合创建新的实体。各个特征的几何形状与尺寸大小用变量的方式来表示，这个变量参数不仅可以是常数，而且可以是某种代数式。如果定义某个特征变量参数发生了改变，则零件的这个特征的几何形状或尺寸大小将随这个参数的改变而改变。系统将会随之重新生成该特征及其相关的各个特征，而不需要重新绘制。基于特征的三维参数化设计参数化设计模型是以约束来表达产品模型的形状特征，以一组参数来控制设计结果，从而能通过变换一组参数值，方便地创建一系列形状相似的零件。 参数化设计的基本手段有程序驱动与尺寸驱动。程序驱动法是通过分析图形几何模型的特点，确定模型的主参数以及各尺寸间的数尽管稳定功能有复杂的要求，模块结构是透明、简单的。稳定功能要求的实现受到分析方法的支持，这种分析方法认为是非线性的最小模块。在可变车辆参数影响下的强度问题，可认为是线性稳态分析，稳定性和强度问题的基本要求是安全并且有效。3方法讨论通过对功能模块和功能要求明确定义，以及对它们之间的关系精确描述，加深了开发工程师对开发任务的理解。采用这种方法，开发出了最终需要的功能，满足了用户对车辆的功能要求。降低工程的复杂程度在工程的整个开发过程中具有很大的效果。对功能要求和功能矩阵的准确描述完成的技术文件，很容易将结果传递给他人，也是他人更容易理解开发者的意图，这对下一步的改进和与其他功能的集成变得更加容易。这种方法使用的参最优解决问题数很少，达到了我们最初的目标。但是，这种方法不能取代开发工程师对寻找方法的创造性，加深对问题的了解，至少可以方便工程师对〔程的优化设计。从另一方面来说，与路面试验过程中出现效果的巨大变化相比，细化这样一个概念模型受到的限制是很明显的，所以模型化的工作量变的不可接受。
（机械设计及理论专业论文）基于ug的三维参数化标准件库的研究与开发
华中科技大学
硕士学位论文
基于UG的三维参数化标准件库的研究与开发
姓名：***
申请学位级别：硕士
专业：机械设计及理论
指导教师：***
20070530 华中科技大学硕士学位论文 I 摘 要
随着现代化生产的不断发展，标准件在机械设计与制造中的应用日益广泛。在机械产品中，大约30％～70％的零件是标准件或常用件，这些零件大多具有相同或相似的外形特征，只是尺寸规格有所不同。在产品设计和开发过程中，零部件的标准化、系列化、通用化成为提高产品设计质量、缩短产品开发周期的有效途径。因此广泛应用标准件，即研制标准件库能够为产品设计带来便利。但是在通用的CAD系统中，一般没有标准件库，而且三维设计已成为今后机械设计的主流方向，所以唯一可行的方法是在通用CAD平台上进行二次开发，建立三维标准件库。 在此背景下，本文通过分析CAD技术应用现状、国内外CAD二次开发技术发展现状以及CAD二次开发方法，研究参数化设计技术和UG二次开发技术，提出了基于UG的三维参数化标准件库的建立思路和方法，并根据各种标准件的结构特点，采用参数化建模方法，创建了标准件的模板零件模型，设计了用户界面和应用程序，同时构成了三维参数化标准件库的总体方案设计。具体地说是以UG NX3.0为开发平台，综合运用Visual C++6.0、UG/Part Families以及UG/Open MenuScript、UG/Open UIStyler和 UG/Open API等UG二次开发工具，开发了一套较完整的三维参数化标准件库。所建标准件库中的标准件种类较多、规格齐全，一共有226种零件。 三维参数化标准件库采用UG/Open API内部模式开发，在UG启动时自动加载到UG的运行空间中，从而实现了与UG系统的无缝集成。三维参数化标准件库具有良好的人机交互界面，操作简单方便，能在指定位置快速生成各种标准件，提高了产品设计质量、缩短了产品开发周期，并将设计人员从繁琐的标准件重复建模工作中解放出来，提高了生产率。 关键词：参数化设计；三维建模；二次开发；UG；标准件库 华中科技大学硕士学位论文 II Abstract
基于UG NX6.0的渐开线斜齿圆柱齿轮参数化设计
也大理工 Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｔ ＲＴＶｕ． 第４期 总第２４５期
基于ＵＧ ＮＸ６．０的渐开线斜齿圆柱齿轮
参数化设计
苗君明
辽宁装备制造职业技术学院（沈阳１１０１６１）
摘要研究了在ＵＧ ＮＸ６．０环境下实现渐开线斜齿圆柱齿轮的参数化设计方法，通过规律曲线、草
图和拉伸等命令建立渐开线齿轮的３Ｄ模型。运用部件族电子表格功能，能够同时得到不同参数的齿轮，
缩短了齿轮的设计周期，大大提高了工作效率。 关键词ＵＧ ＮＸ６．０齿轮参数化设计部件族
随着汁算机的高速发展和机械加ｊ二工艺的
改进，机械产品的更新速度越来越快，这需要实
现对机械零件的参数化设计。渐开线斜齿圆柱齿
轮是机械传动中常用的零件之～，对于渐开线斜
齿圆柱齿轮来说，改变参齿数ｚ、模数ｍ、压力
角０ 、螺旋角Ｂ、齿顶高系数ｈ＊ａ、顶隙系数ｃ
和齿宽ｂ，得到相应的斜齿轮三维模型，可以进
一步实现数控加工、运动仿真和虚拟装配等功
能。基于ＵＧ的齿轮参数化设计方法大致有两
种： 种是利用ＡＰＩ函数直接创建对象，利用
这些对象来完成齿轮实体的建模、编辑和修改；
另一种是手工创建参数化的齿轮模板，提取其中
的关键参数，通过修改关键参数来实现齿轮模型
的更新。采用第二种方法对斜齿轮进行参数化建
模，避免了第一种方法的复杂编程过程，同时利
用部件族电子表格功能，同时得到不同参数的渐 开线斜齿圆柱齿轮模型。
１ 渐开线斜齿圆柱齿轮参数分析
渐开线斜齿圆柱齿轮的齿形是在圆柱面上
加工而成的。齿数ｚ、模数ｍ、压力角ｏｋ、螺旋 角［１、齿顶高系数ｈ ａ、顶隙系数ｃ 和齿宽ｂ为 斜齿轮的基本参数，随着斜齿轮参数的确定，斜
齿轮的几何形状随之确定。为了建模方便，对渐
开线斜齿圆柱齿轮的基本参数进行初始化。因为
ＵＧ不识别希腊字母，因此在创建表示式时，将
公式中的字符都写成英文字母的形式。选择“工
具Ｉ表达式”，建立如下表达式：
基于UGNX6.0直齿圆柱齿轮三维参数化设计
Ｉ 訇 化
基于ＵＧＮＸ６．０直齿圆柱齿轮三维参数化设计
３Ｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｓｐｕｒ ｇｅａｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＵＧＮＸ６．０
武海滨
ＷＵ Ｈａｉ—ｂｉｎ
（辽宁石化职业技术学院机械技术系，锦州１２１００１）
摘要：利用ＵＧＮＸ６．０的参数化造型全相关的特点，以直齿圆柱齿轮为研究对象。通过建立合适的坐 标系，根据齿廓渐开线的形成原理，求出在此坐标系下的齿廓模型：然后利用ＮＸ６．０编辑表达 式生成齿廓曲线；最后造型生成全相关参数化直齿圆柱齿轮，并为后续数控加工奠定基础。 关键词：ＮＸ６．０；直齿圆柱齿轮：渐开线；参数化造型 中图分类号：ＴＨ１ ３２ 文献标识码：Ｅ３ 文章编号：１ ００９－０１ ３４（２０１ ０）０４－０１ ９３－０２
０引言
直齿圆柱齿轮是一种应用十分广泛的传动件，
常用齿轮的齿廓形状通常采用的是渐开线。传统的
设计方法设计效率、精度低下，随之也降低了加工
精度，制约机械传动的质量。随着ＣＡＤ／ＣＡＭ技术
的发展，齿轮的参数化精确设计得以实现。目前，涌
现出许多高度集成的机械工程软件，其中最具有代
表性的首推ＳＩＥＭＥＮＳ ＮＸ６．０，是现阶段功能最强大
的高端、高集成ＣＡＤ／ＣＡＥ，ＣＡＭ软件之一。在齿轮
的造型设计过程中，采用了一种新的坐标系，建立
渐开线方程的数学模型，利用高端ＮＸ６．０软件不仅
可以实现齿轮的三维参数化设计，而且提高了设计
效率和精确性，并为后续的精确加工打下了良好的
基础。
１ 齿廓的数学模型
图１渐开线原理 图２齿廓渐开线
渐开线是当一直线ＢＫ沿着圆Ｄ做纯滚动时，直 线上任意一点 的轨迹ＡＫ，则圆Ｄ称为“基圆”如
图１所示。Ａ是渐开线在基圆上的起点， 是渐开线
上任意一点，ＯＫ是渐开线上任意一点与基圆圆心 七 嘉一一
２设计原理
点，齿顶宽 Ｃ对应的圆心角为ｑ ＝ｑｗ－２（ｑａ－ｑｂ），齿厚
去
０ ＝ｔａｎｃｔｆ一