[机械自动化] 基于UG4 .0的斜齿圆柱齿轮的三维精确参数化建模

随着CAD技术的发展，在齿轮设计过程中，越来
越广泛地使用三维建模技术。本文介绍一种基于UG4.0
的斜齿轮三维建模和利用表达式实现斜齿轮参数化设计
的方法。
    1.建模思路
    首先利用成形特征、草图功能等形成齿轮毛坯，然
后通过公式曲线得到齿槽端面曲线，再通过扫描功能和
布尔运算形成一个完整的齿槽，最后利用变换对生成的
齿槽进行旋转变换形成完整的斜齿轮。
    2.斜齿轮齿廓曲线的精确实现
    斜齿轮的端面齿廓曲线是标准的渐开线。要在UG
中实现齿轮的精确化建模，就不能用样条曲线来拟和齿
廓曲线，必须采用标准的渐开线。UG中绘制渐开线的
思路是:首先把渐开线的标准方程转化为UG的表达
式，然后利用表达式驱动公式曲线得到标准的渐开线，
再通过镜像等操作形成齿廓曲线)
    渐开线的极坐标参数化方程为:
    根据上述方程以及斜齿轮的基本参数，建立表达
式，从而可以得到精确的渐开线(
    3.建模过程
    下面用一个具体的例子来说明斜齿轮的参数化建模
过程。它的主要参数如下:法面模数m,、二2.5mm，法
面压力角a二200,螺旋角月= 13032'10”二13.536110,
齿数:二80，齿宽b二60mm，右旋齿轮。
    (I)建立齿轮毛坯以x正方向为齿轮法向，以齿
顶圆直径da = 210.714mm为毛坯圆柱直径，以齿宽b二
60mm为毛坯圆柱高度，建立毛坯如图I所示。
    (2)建立完整的毛坯以齿坯端面为草图放置平
面，建立如图2所示的草图，然后采用拉伸和布尔运
算，最后结果如图3所示。利用同样的方式建立草图，
并拉伸和布尔运算，然后采用特征操作功能对细节进行
处理，最后形成的齿坯如图4所示。
rhcoca;
二tana一a
式中:—矢径
      rh—基圆半径
      ai—压力角
      B—展角
    但是，在UG中的公式曲线是在直角坐标系中绘制
的，因而要把渐开线极坐标叁封化方程转化为直角坐标
系中的方程。