基于SolidWorks的渐开线斜齿轮锥齿轮参数化设计精.docx

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=rxsinwx
y=rx
cosw
x
!式中:wx为渐开线任意M点的齿间中心半角,rx为M点的半径。wx按下式计算:
wx=w0+θx=w0+invαx=Pb-Sb
b
+tanαx-αx=π-tanα+α+tan(arccosrbx-arccosrb
x
式中:w0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,Pb为基圆齿距,Sb为基圆齿厚,α为分度圆上的压力角,z为齿轮齿数,rb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Pz按下式计算:
Pz=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:DimswAppAsSldWorks.SldWorks
DimswModelAsSldWorks.ModelDoc2DimboolstatusAsBoolean
SetswApp=CreateObject("Sldworks.Application"
‘创建或获取SldWorks对象
基于SolidWorks的渐开线斜齿轮、锥齿轮
参数化设计
魏
勇
1
沈占彬
1
邬向伟
2
(1.平顶山工业职业技术学院,平顶山467001;2.中州大学,郑州450000
摘要:
利用VB6.0程序设计语言和SolidWorksAPI编程接口,实现了SolidWorks平台上渐开线斜齿轮、锥齿轮参数化设计,提高了齿轮设计的效率和精度。
关键词:SolidWorks
二次开发
VB齿轮
参数化设计
图1渐开线齿形坐标X
M(X,Y
ωx
ωo
rbrxra
x
αx
Y
基金项目:
河南省教育厅自然科学研究计划项目(2010C460006。

图7渐开线直齿圆锥齿轮参数化设计界面
……
‘求斜齿轮螺距Pz,创建螺旋线并扫描Pz=Pi*D/Ta(beta
swModel.CreateCircleVB0,0,0,D/2
swModel.InsertHelixFalse,True,False,True,2,Hd,Pz,Hd,0,1.570796326795
boolstatus=swModel.Extension.SelectByID("草图2","SKETCH",0,0,0,False,1,Nothing
boolstatus=swModel.Extension.SelectByID("螺旋线/涡状线1","REFERENCECURVES",0,0,0,True,4,Nothing

CutSwept2(False,True,0,False,False,0,0,False,0,0,0,
0,1,1
……
‘轮齿特征圆周阵列
boolstatus=swModel.Extension.SelectByID("切除-拉伸1","BODYFEATURE",-0,0,0,False,4,Nothing
boolstatus=swModel.Extension.SelectByID("基准轴1","AXIS",0,0,0,True,1,Nothing
swModel.FeatureC