基于UG NX6.0斜齿圆柱齿轮参数化建模探讨

本文详细介绍了在UG NX6.0参数化建模平台上建立斜齿圆柱齿轮三维模型的方法。该方法运用NX软件的表达式功能,在齿轮的参数发生变化时,只需在表达式中修改齿轮的参数,便可自动更新生成所需的齿轮三维模型,从而实现齿轮的参数化建模,提高了建模的精确性与效率。

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基孑 U X60 G N .斜齿圆柱齿轮蚕数化建檩搞讨广西工学院鹿山学院林祖正[摘要]本文详细介绍了在 UGN 6参数化建模平台上建立斜齿圆柱齿轮三维模型的方法。该方法运用 N X 0 x软件的表达式功能， 在齿轮的参数发生变化时，只需在表达式中修改齿轮的参教，便可自动更新生成所需的齿轮三维模型，而实现齿轮的参数化建模，从提高了建模的精确性与效率。 [关键词] NX60参数化建模 1UG N .参数化建模过程简介 . X60

斜齿轮表达式建立完毕，入建模界面，进选定向视图为俯视图，选择曲线> 规律曲线>根据方程，义 X为x, y,定 t Y为 t并定义z为恒定值，赋值 0放，置的基准点为坐标原点，在平面内生成渐开线曲线， 1图所示。

参数化建模已成为C AD软件的一种建模标，它通过对尺寸和参数进行骄动，快速修改设计模型，或衍生出相同的几何形状及不同几何尺寸的同类模型。U N . G X60中的表达式是参数化建模的重要 1具，二是定义特的算术或条件公式的语句。表达式记录了所有参数化特征的参数值，可以在建模的任意时刻通过修改表达式的值对模型进行修改。 利用 UGNX . 60的表达式功能以及渐开线方程与齿轮几何尺寸相关联的计算公式，建立表达式生成渐开线曲线及其它相互关联的曲线， 通过绘及特征操作实现轮的参数化设计。 2.齿圆柱齿轮建模过程斜斜齿圆柱齿轮在 1GN .软件参数化建模设计中町分为如下几 J X60个步骤： )}表达式建立相关联的表达式，义一些函数； )用基 1利』j定 2使小 t线功能中的规律曲线， t[ 1通过方程式并利用已建立的表达式生成渐开线曲线； ) 3进入草，绘制齿根圆弧、分度圆弧、略大于齿顶圆弧、 过渡 f线 . f}从而肜成首尾相连的单个齿槽线串； ) l 4建模状态，设计特征> 柱体 (齿顶圆自径一定要用表达式来定义 )5生成与螺旋角相关联 .;)的蝶旋线；利特征操作 ( 6)扫掠、阵列等)完成斜齿圆柱齿轮的三维建嵌

图 1渐开线 2 3渐开线斜齿圆柱齿轮齿槽形成绘制渐开线斜齿圆柱齿轮的甫槽，既可以在建模界面，通过曲线> 基本曲线来编辑绘制，可以进人草

图，过圆和约束来编辑绘制在也通草罔界面，辑绘制相对灵活、便。编方 进入草图，C Y X— C为草绘平面，原点为圆心， J个同心嘲 (根以 j毋3

21轮奉参数设 _ . 硬表达式建立斜☆轮的基本参数：齿数 z法向模数 ml法向压力角 a、向齿顶、 l、 n法离系数 h i法向顶隙系数、 a、 r n齿轮厚度h螺旋角 B。建立表达式可以、 川两种方法： )择T具> 1 I选表达式，直接输入表达式； ) 2建立一个文件名称川英文母或数字表示的纯文本文档，并输入相关的表达式，保存并火『肟更改义件扩展为“ep,后在 U X .选 T具>达式> l _{ _ I x”然 G N 60中表 从史件导入表达式，入建立“ep文件。在给基本参数赋初值时常采导 .” x川一利I建立表达式，方法选择 T具>表达式，建立如下表达式： z 7:6 z为齿数mn 3= a=0 n2}n l l= a|l法向模数 R i为 I a i r为法向力角 bn为法向齿顶高系数 a

网、度圆 d、分 t直径略大于齿顶圆的网 )利用投影曲线命令，;把渐歼线投影的草图；线 P连接原点和渐开线与分度劂的交点；原作直 l过线 P与直线 Pl 2夹角为 e2使用编辑>/;变换>通过一卣线镜像，把渐一

开线复制到另外一边；修剪，多余的线剪去，把形成首尾相接的齿槽线串，完成草图，即完成齿槽形状的绘制， 2图所示。本步骤刷定义的表 (达式方程做约束 )

= . n 02 5 h 6=2 x= . n 05 △V 00=. 4

㈨为法向顶隙系数 h为齿轮厚度 X法向变位系数 R I A v齿顶修正系数

2齿槽线串24成圆柱体 .生图柱体既可在建模状态，入>插设计特征>尉柱体建模，盯以进入也r

p= .1 l0为螺旋角 92 4 7 B

南】切制轮时，: 刀具进刀方向一般是直于其法面，取法面参数为杯准值？仉斜齿轮的儿何 J寸却是按端面参数进行设计的，建立表达式必须把法面参数换算为端面参数。建立如下换算表达式：a aea{ na (( )| ltnt (n 1 B)= a s m=l/l( fln< B) l: d=i lt Z R l dld+

2 t(a+ n a= t{m *hn x一△V ) d td/￣ ) b= t,+,s dld一 * *hn c~ T f l2 ml(a+ n x1= ) a为端面斥力角 l ll n为端面模数 d为端面上分度圆直径 t d t端面上齿顶圆直径 a为 dt b为端面上基网直径 ( 1端面上齿根圆直径 n为

草图，绘制圆弧，利用拉伸命令完成建模。无论采用哪种方 .圆柱体的直径都是输入定义好的表达式——端面齿顶直径 dt方便修改和 a,更新模型。 25旋线的生成 螺建模状态，插入>曲线>旋线，螺设置好螺旋线相天参数， 3图所示， 生成螺旋线，所示。图4

2斜街恻柱齿轮渐开线表达式建立及生成渐』线线 . 2 F乖用 I( X . l - N 6 0对渐开线斜齿轮进行三维设计，要生成渐开线曲需线，程表达式建立如下：方t =I J

a 0=。} 6 1 0。=

d 2=fu一 a t :f“+ h l

r分度圆半径 为

图 3螺旋线设置 x渐开线上某一点的 x坐标 t y渐开线上某一点的 Y坐标 t e为分度圆齿槽角 P螺距为

网 4螺旋线

x: 0()rrdu i() t csu+术a ()snu y=*i()rrdu*o() trs u一*a C)cs n uz= t0

26齿轮的三维建模 .斜 1插入> )扫掠>沿引导线扫掠，择绘制好的齿槽线串作为扫掠截选

:3 0z 6// p id/ n1=P ta t 3~

面，螺旋线作为引导线，布尔运算：求差，成单个齿槽， 5生 所示。 2关联复制>例特征> )实圆形阵列，齿数 7, 6角度 3 07, 6/6基准轴为 z 轴，生成轮齿，所示。图6 (下转第 8 ) 3页

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