Open的渐开线齿轮参数化设计.pdfVIP

54 2010年2月 中国制造业信息化 第 39卷 第 3期 基于 UG／Open的渐开线齿轮参数化设计 鲁永建，武丽梅 ，任 婧 (沈阳航空工业学院 机电工程学院，辽宁 沈 阳 110136) 摘要：介绍利用二次开发工具 UG／Open实现渐开线齿轮参数化设计的方法。该方法用 Grip编 写齿轮参数化设计程序 ，用MenuScript创建用户菜单，用 UIStyler创建人机交互界面，用 Visual C++调用API函数建立应用程序框架。在对话框 中输入齿轮基本参数后，系统 自动生成符合用 户要求的齿轮模型，有效提高了设计效率。 关键词：UG／Open；渐开线；齿轮 ；参数化设计 中图分类号 ：TP391．72 文献标识码 ：A 文章编号 ：1672—1616(2010)03—0054—03 UG是一款集 CAD／CAM ／CAE于一体 的高端 UG／OpenGrip编程 、UG／OpenAPI编程、Grip与 软件 ，功能覆盖 了从概念设计到产品生产的整个过 API混合编程来实现产品的参数化设计。目前，设 程 ，广泛应用于汽车、航空、航天、模具设计、医疗器 计人员利用编程方法对齿轮模型的参数化设计进 材等各个领域。它不但具有强大的实体建模、虚拟 行了大量 的研究 2【 』，取得 了一定的研究成果。 装配、曲面建构 、高级仿真等功能，而且还提供了业 这里采用混合编程 的方法实现渐开线直齿轮的参 界最先进的编程工具集 UG／Open，以满足用户二 数化设计，用 Grip编写齿轮参数化设计程序 ，用 次开发的需要。利用 UG／Open，设计人员可 以制 MenuScript和UIStyler分别建立用户化菜单和对 作UG风格的菜单、人机交互界面以及进行零件的 话框 ，用VisualC++调用API函数建立应用程序 参数化设计和标准件库的创建，不但可以缩短产品 框架 。通过设置环境变量，当UG软件启动时，所 开发周期，而且可以避免重复劳动，提高生产效率。 建立的齿轮参数化设计模块会 自动加载，用户点击 以渐开线直齿轮为例，阐述利用二次开发工具 菜单，在弹出的对话框 中输入不同参数，就可生成 UG／Open实现齿轮参数化设计 的全过程 ，通过输 不同结构和尺寸的满足用户需求的齿轮模型。 入模数、齿数、压力角、齿宽等基本参数，实现齿轮 的 自动建模 ，提高了齿轮建模的速度和精度。 2 齿轮参数化建模过程 2．1 用UG／OpenGrip编写齿轮参数化设 1 参数化设计思想 计程序 参数化设计是指在产品设计过程 中，用一组尺 2．1．1 创建单齿曲线 寸参数和约束定义该产品几何图形的形状，它们之 单齿曲线包括渐开线、齿根过度曲线、齿顶 圆 间有显式的对应关系，当尺寸或约束发生改变时， 弧和齿根圆弧，其中渐开线和齿根过度 曲线是创建 几何图形也会相应变化，可达到驱动该几何图形的 齿轮模型的关键。由机械原理[9】可知，渐开线 的 目的，充分反映了设计者的设计理念L1j。 目前，参 极坐标方程式为 ： 数化设计已成为 CAD 中最热 门的应用技术之一 ， lO【K ／K (11【)) 能否实现参数化设计也成为评价系统优劣的重要 K tanaK — otK 一 技术指标。参数化设计方法 中，图形交互设计是在 式中：rb为基圆半径 ；rK为渐开线上任意点K 的 现有 CAD 系统环境下，通过交互操作来完成产 品