基于SolidWorks API的椭圆齿轮参数化设计及加工仿真.PDF

第 35卷 第 4期 东华大学学报(自然科学版) VoI．35．NO．4 2009年 8月 JOURNALOFDONGHUA UNIVERSITY(NATURALSCIENCE) Aug ． 2009 文章编号：1671—0444(2009)04—0467—05 基于 SolidWorksA ， PI的椭圆齿轮 参数化设计及加工仿真 谢征恒，王生泽 (东华大学 机械工程学院，上海201620) 摘 要：研究了用范成法生成椭圆齿轮齿廓的方法．在此基础上实现了基于SolidWorksAPI的椭圆齿轮的参数化设 计、加工仿真和程序 自动造型，并为进一步进行有限元分析、计算机模拟刀具轨迹的生成和数控加工奠定了基础． 关键词 ：椭圆齿轮；SolidWorksAPI；参数化设计 中图分类号：TH222 文献标志码 ：A ParametricalDesignandMachiningSimulationof EllipticalGearBasedonSolidW orksAPI XIE Zheng-heng，WANG Sheng-ze (CollegeofMechanicalEngineering，Donghll~University，Shanghai201620，China) Abstract：Theprincipleofgeneratingconjugatetoothprofileforellipticalgearwasstudied．Onthisbasis， 3D modeling andparametricaldesign ofellipticalgearwererealized byusing SolidWorksAPI．The program provided ausefultoolforfurtherusing finiteelementanalysisto conductstrength analysis， numericalmanufactureandcomputeraidedsimulation． Keywords：ellipticalgear；SolidWorksAPI；parametricaldesign 椭圆齿轮是非圆齿轮中的一种，在轻工、纺织 半径为基圆作轮齿的渐开线作为齿廓曲线的近似， 和流量仪表上得到了广泛的应用．由于设计和制造 但这种方法做出的椭圆齿轮无法实现精密啮合，齿 比较麻烦，椭圆齿轮的应用受到了限制．随着数控 轮精度差，只能用于轮齿数多，椭圆不太扁，啮合要 技术的发展和多坐标数控机床的不断普及，以及 求不高或者演示；二是用解析法，直接由节曲线方 CAD／CAM 软件生成数控代码功能的增强，零件 程式推导得到齿形的参数方程，并单独写出每个轮 设计和制造的关键问题转变为零件的建模和造型 齿左右齿廓的参数方程，用该方法获得齿廓曲线比 问题．在给定节曲线的情况下，椭圆齿轮建模和造 较复杂2【；三是根据齿轮的啮合原理，齿廓曲线是 型的关键是齿廓的生成．由于椭圆齿轮每一个轮齿 齿轮节曲线和齿条节线相切纯滚动过程中齿条齿 的齿廓都各不相同，而且轮齿的左右两侧齿廓也不 廓的包络，求出该包络即可获得齿廓曲线 呻J，采 相同，目前生成齿廓曲线主要有 3种方法：一是当 用这种原理的有作图法和解析法．作图法精度不 量齿型的方法 1【，在每一个轮齿处以该处椭圆曲率 高，