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1、基于UG的标准斜齿圆柱齿轮与变位齿轮的参数化建模毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作与取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得与其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。作 者 签 名：日 期：指导教师签名： 日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保
2、存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。作者签名： 日 期：学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国
3、家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注意事项1.设计（论文）的容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸
4、、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体与大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
5、3）其它摘 要齿轮是机械行业中被广泛应用的零件之一，齿轮轮齿的精确三维造型被视为齿轮机械动态仿真、NC加工、干涉检验以与有限元分析的基础。但在UG7.0软件上并没有专门的模块，所以本文详细阐述的是在UG7.0平台上建立斜齿圆柱齿轮与变位齿轮三维模型的新方法。由于斜齿轮的轮廓线不是标准曲线，想实现齿轮造型的精确建模有一定的难度。斜齿轮常用的成型方法是扫掠成型法，但此方法实现的建模不准确。为了改变这种缺点，本论文提出了通过建立渐开线、齿根过渡曲线对称方程，精确计算出了分界齿数与曲线起始、终止角度，以自由形式特征下的扫掠为工具的解决方案。该方法符合标准斜齿圆柱齿轮齿廓线的定义,可以实现齿轮的精确建模
6、。通过实例建模，此方法同样适用于变位齿轮的参数化建模，提高了变位齿轮工程设计的效率。关键词：斜齿轮与变位齿轮；渐开线；过渡曲线；对称方程；参数化建模 / ABSTRACTGear is the machinery industry is widely applied in one of the parts, and gear of gear tooth accurate three-dimensional modeling is regarded as dynamic simulation, NC gear machinery processing, the interference of t
7、he finite element analysis test and the foundation. But in UG7.0 software and no special module, so in this paper expounds in UG7.0 platform is established on the helical gear shift gears and three dimensional model of the new method. Because the outline of the helical gear line is not standard curv
8、e, want to realize the precise gear modelling modeling has the certain difficulty. The helical gear commonly used the shaping method is sweeping ChengXingFa, but this method of modeling is not accurate. In order to change this weakness, this paper puts forward through the establishment of the involu
9、te tooth root, transition curve equation of symmetry, accurate boundary calculated with curve starting, termination number Angle, the free form the sweeping characteristics for the tool solutions. This method accord with standard helical gear tooth profile line of the definition, can realize the pre
10、cise modeling gear.Through the example modeling, this method is also applicable to shift gears of parameterized modeling, improve the gear shift of the project design efficiencyKey words: The helical gear and shift gears; Involute; Transition curve; Symmetrical equation; Parameterized modeling目录1 引言
11、11.1国外的研究现状与发展趋势11.2课题研究容21.3课题研究的意义21.4参数化建模策略31.5 Unigraphics介绍42斜齿轮的基本参数与几何尺寸计算52.1斜齿轮基本参数52.2设置齿轮参数和相关尺寸计算52.2.1前、后端面齿廓曲线的生成62.2.2齿根过渡曲线的建立83 标准斜齿圆柱齿轮的参数化建模113.1 基圆直径小于齿根圆直径即Z分界齿数时113.1.1设置斜齿轮基本参数113.1.2斜齿轮计算参数的设置113.1.3创建斜齿轮前、后端面齿廓123.1.4 建造齿轮模型时的表达式133.1.5创建螺旋线153.1.6创建螺旋齿163.1.7创建完成斜齿轮实体163.1
12、.8参数化实现173.2 基圆直径大于齿根圆直径 即Z分界齿数时244.2.2基圆直径大于齿根圆直径时即Z分界齿数时315斜齿轮参数化建模395.1参数化设计步骤与其方法395.1.1利用表达式进行参数化395.1.2利用表达式的电子表格功能实现参数化405.1.3利用部件族电子表格功能实现参数化416总结与展望48参考文献44致451 引言齿轮传动被视为传递机械力的主要运动方式，在工业发展中占有重要地位。目前,齿轮的发展趋势主要有以下几个方面:首先,齿轮传动装置的发展方向是小型化,速度化、标准化；其次,随着机械设备应用技术的高速发展,对齿轮各方面的工作参数要求将更高；再次,广泛应用的硬齿面齿
13、轮,对齿轮的性能要求也更高。此外，随着齿轮制造技术的快速发展，齿轮的材质选择、热处理过程,也逐渐受到人们的重视。齿轮的应用也被公认为是工业化的一个象征。齿轮传动在各个行业中被广泛应用，但UG并没有提供专门的模块。尽管通过复杂的造型设计可以构建出齿轮实体模型，但齿轮的齿宽、齿数、模数和变位系数等参数被更改后，又需要进行复杂的计算和造型设计，工作量相当复杂，为了完善以上的种种不足，本文提出了在UG软件建模环境下设计齿轮的便捷方法。 本论文提出的建模方法为参数化建模，即在获得一个齿轮实体模型的基础上，只需改变相应的参数，UG软件系统将会自动生成符合参数条件的新齿轮。1.1国外的研究现状与发展趋势齿轮
14、传动中应用较为广泛的一种就是斜齿轮圆柱齿轮传动。斜齿圆柱齿轮和直齿圆柱齿轮在同等条件下相比，斜齿轮的承载能力提高了，轮齿间的冲击和噪音减小了，使传动更加平稳了，主要就是斜齿轮轮齿倾斜了一个角度，致使齿轮的重合度增大的结果。随着技术的发展，变位齿轮的应用也越来越广。采用变位齿轮不仅可以避免根切，还可以提高齿轮机构的承载能力、改变配凑中心距和减小齿轮机构的几何尺寸等，并且加工变位齿轮时仍就采用标准刀具，并不增加齿轮加工的困难。正因如此，变位齿轮在各重要传动中也被广泛应用1。Unigraphics(简称UG）是CAID/CAD/CAE/CAM高端软件。在当前世界上是面向制造业的最先进、最紧密集成的设计软件。为制造行业产品开发的全过程提供准确的解决方案，功能主要包括：概念设计、工程设计、性能分析和制造。UG软件实现了设计优化技术与基于产品生产过程的知识工程的组合，显著地提高了如汽车、航天航空、机械、消费产品、医疗仪器和工具等工业的生产效率。随着计算机应用性能的提高，UG软件可以方便的在微机上使用，这样就使UG的适用围更加广阔2。当今世界的三维设计已经不再是人们的奢侈品，它将会成为设计工程师们的首选。1.2课题研究容
