参数化齿轮设计及三维建模研究.docVIP

2011届毕业设计（论文）开题报告 毕业设计（论文）题目 参数化齿轮设计及三维建模研究 学生姓名 专业班级 指导教师姓名 何毅斌 职称 课题背景 齿轮广泛应用于航空、航天和工程机械传动系统中,具有传动平稳,承载能力强等优点,有着非常广泛的应用前景。但其结构复杂,设计计算困难。在传统的齿轮设计方法中，齿轮的设计是意见繁琐、重复的工作，设计要查找的图表较多，需要考虑的条件、参数也较多，因此设计量比较大。传统的计算方法进行设计，时机的效率和精度陷入不会很高，为了提高的效率和精确度，设计了这套齿轮设计系统。 一般常见的齿轮的设计方法顺序是：首先对给定一定约束条件的齿轮进于参数的强度计算，然后根据计算结果进行校核；然后根据计算结果算轮的几何尺寸，根据几何尺寸进行运动模拟，核实齿轮运动时是否存在，如果没有则进行齿轮的优化设计计算，再将优化结果反馈到校核公式校核，继续干涉分析，最后根据优化计算结果生成齿轮的工程图。这几前一般都是相互独立进行，其中强度计算方法有很多种，优化方法也有种，设计时容易产生重复工作，于是产生了设计一套集成这些功能的系想法，来完成集成这些设计功能，简化齿轮的设计任务，提高设计效率确度。 在中国现代的齿轮设计中，齿轮设计这一任务是一件繁琐和重复的工作，国外已经有相应的齿轮设计软件出现，但是其软件设计标准、机械标准国的国情不符，他们通常采用的是欧洲的标准、美国标准以及日本标准，国外的相应软件只是提供了齿轮设计中的几个模块功能，集成度不高，完成齿轮的全部设计要求，此系统解决了这个问题。在此系统集成的环，可以完成齿轮设计一系列的设计要求，包括计算、分析、出图等功能。 系统简化了齿轮设计的复杂性，提高了设计效率和精确性，减少了重复的劳动，提高了生产效率。 为了快速准确的生成齿轮零件的三维模型，我们利用VB对SolidWorks软件进行二次开发。SolidWorks拥有友好的操作界面和强大建模功能，结合其丰富的API接口，利用VB6.0编制SolidWorks二次开发插件，希望由此建立的齿轮设计软件，对于齿轮的三维造型设计有很大的重要意义。 国内外研究状况和应用前景 近年来，优化设计和CAD应用在国外发展很快。在新产品设计方面普遍进行参数优化。这样它们在追踪市场、缩短技术准备周期，保证产品性能方面占了很大优势。在我国，一些企业和研究所在这方面刚刚起步，大多数工程技术人员仍然在采用手工绘图，“甩图板”的工作仍很艰难。有的企业在购置普遍生产设备方面很慷慨，但在购置计算机硬件以及软件方面却显得“小家子气”。 目前，市场上有很多关于齿轮传动的设计系统，但是都或多或少地存在着不完善的地方。例如，有的软件只具有几何参数设计功能，后来即使实现了齿轮造型的功能，模型却非常粗糙，甚至是使用圆弧等简单曲线代替渐开线对齿廓曲线进行造型，不能很好的表达渐开线齿廓的几何特性;还有一些软件没有充分地注重设计者的主观能动性，表现在：一些经验参数的选取直接采用了系统默认值，当输入的唯一初始值时，只能设计出唯一的一个结果；少数单位也开发了较为完整的齿轮设计软件，虽然比较适于生产实际的需要，价格却很高。因此在生产实际中，很多设计人员为了在特定的要求下进行齿轮的设计和造型，仍然使用手动设计这一古老的方法，这种方法工作量大、效率很低、容易出错。渐开线齿轮，由于其复杂性，一般设计者很难精确造型。有些文献指出，随着塑料齿轮模具的广泛应用和快速成型及虚拟制造技术的迅速发展，用小型CAD软件对齿轮三维基体和齿面进行参数化造型设计己成为设计者的迫切需求。 关于齿轮类零件参数化三维计算机辅助设计，国内外很多学者进行了研究。运用SolidWorks进行三维设计存在着工作量大、不直观、容易出错、难于修改的缺点。实际上，基于SolidWorks的三维设计技术还不能算是一种严格意义上的设计技术，它只能说是一种辅助绘图技术。它虽然能将工程设计人员从繁重的手工绘图工作中解放出来，但对复杂投影线的生成、设计模型修改以后的图纸更新等问题，基于SolidWorks的三维设计技术是无法做到的。 毕业设计主要内容和研究方案 主要内容： 1、齿轮零件的设计计算； 2、齿轮零件的数学模型； 3、参数化设计原理； 4、齿轮的参数化设计与建模； 5、完成论文的编写和外文翻译。 研究方法： 进行文献查询，学习并掌握参数化设计原理，VB软件编程，SolidWorks软件的使用，然后进行齿轮零件的参数化设计与实体建模。 研究思路： 查阅资料——学习并掌握参数化设计原理——VB软件编程——SolidWorks软件的使用——齿轮参数化设计与实体建模。 课题前期工作 在开始本课题之前，通过查阅有关齿轮的资料，对齿轮的理论知识系统学习，并找到相应的零件观察其机构特征，并了解其