UG渐开线齿轮画法，非常简单！

3、端面渐开线的绘制

根据渐开线的形成原理可知渐开线的极坐标方程为：

式中：——渐开线上任一点K压力角；

inv——以为自变量的渐开线函数；

——渐开线上任一点的向径，mm

——基圆半径，mm

——展角或极角，rad 。

为了便于计算转化，需要将式3-1转化为直角坐标方程，建立直角坐标系如式3-2

则渐开线上任一点k的直角坐标方程可以转化为：

端面渐开线曲线的具体绘制步骤如下：

(1)选择[工具]—[表达式]命令，弹出“表达式”对话框，输入表达式如下：

t=0　 //UG定义的变量

m=2.5　 //齿轮模数

z=22　 //齿轮齿数

alpha=20 　 //齿顶圆压力角

qita=90*t　 //滚动角角度值

b=36　 //齿宽

da=(z+2)*m //da齿顶圆直径

db=m*z*cos(alpha) //db 基圆直径

df=(z-2.5)*m //df齿根圆直径

s=3.14*db*t/4　 //滚动角弧度值

xt=db*cos(qita)/2+s*sin(qita) //直角坐标横坐标

yt=db*sin(qita)/2-s*cos(qita) //直角坐标纵坐标

zt=0 //直角坐标Z坐标

d=mz //分度圆直径

图1 渐开线曲线

(3)选择[插入]—[曲线]—[基本曲线]命令，或者单击曲线工具条上的“基

本曲线”图标，弹出“基本曲线”对话框，以坐标原点为中心，分别以da+1(比

齿顶圆直径稍大),d(分度圆直径),df(齿根圆直径)绘制圆曲线，如图2所示。

图2 圆曲线

(4)绘制一条直线，第一点位于渐开线与分度圆的交点，第二点位于坐标原

点上。

(5)选择[编辑]—[变换]命令，将上一步绘制的直线绕Z轴旋转j(齿槽宽的

一半)度，结果如图3所示。

图3 变换复制之后的曲线

(6)选择[编辑]—[变换]命令，将渐开线关于刚才绘制的直线镜像复制，结

果如图4所示。

(7)补全曲线，修剪曲线，隐藏两条辅助直线，结果如图5所示，修剪出

的闭合曲线串即为齿槽截面曲线。

4、齿轮三维实体的生成

齿轮三维实体的建摸步骤具体如下：

(1) 点击工具栏上的“圆柱体”图标或者选择[插入]—[设计特征]—[圆柱体]

命令，系统弹出“圆柱体”对话框以da为直径，b为高度，绘制圆柱体如图6所示。

图4 镜像之后的渐开线

图5 齿槽截面曲线

(2)选择[插入]—[设计特征]—[拉伸]命令，或者单击成型特征工具条上的

“拉伸”按钮，系统弹出“拉伸”对话框。选取前面绘制的齿槽截面，设置参数单击“确定”按钮，则生成单个齿槽，如图7所示。

(3)选择[插入]—[关联复制]—[实例]命令，系统弹出“实例”对话框，单击“环行阵列”按钮，系统又弹出对话框，提示选取环行阵列对象。选取刚才创建的齿槽，设置阵列参数，单击“确定”按钮，系统弹出对话框，要求指定环行阵列中心线。选定Z轴为环行阵列中心线，单击“确定”按钮，则生成齿槽，如图8所示，相应的也就生成全部轮齿。

二、运动仿真

1．创建模型并导出图

在UG软件CAD创建模型，并导出模型图保存为Parasolid格式，其扩展名为*.xmt_txt或*.x_t，以便ADAMS能很好的打开，并进行运动仿真。

2、导入到ADAMS

启动ADAMS软件，在菜单栏选择File-Import(如图1)

弹出如下的对话框，在此选择要导人文件的类型和输入文件路径，双击File To Read这项，选择刚才从UG导出的文件，在下面输入名点OK就可以了，如图2

3、 对每个模型重新定义名称

对每个零部件进行命名，这步是非常重要的一步，为接下来的施加约束创造条件。每命名完一个就将其隐藏了，这样会方便接下的命名和施加约束。

命名：用鼠标选择零件然后点击右键。

把用鼠标选中的删除后输入你想要的名OK，命名就完成了。（如图3）

图 3 命名

4、隐藏每个零件

隐藏每个零件，这一步是为了加约束和为其他零件命名而做的如图4。

图4 隐藏

在Visibility这项选择Off然后OK就可以了。

5、施加约束

施加约束：当你对每个零件命名了，也就把所有的零件隐藏了，然后每显示一个零件将其周边的所有的约束都加上。这样不容易产生忘加约束。

首先，要选择你要加约束的种类。

图5施加约束

回转机构添加旋转副，齿轮间传动添加齿轮副或者关联副，相对静止和绝对静止模型间添加固定副约束。

运动副运动是在已有运动副（铰接副、移动副、圆柱副）上进行添加，有移动和转动两种，带动零件作相应的移动和转动。

三、有限元分析

1．创建模型并导出图

在UG软件CAD创建模型，并导出模型图保存为Parasolid格式，其扩展名为*.xmt_txt或*.x_t，以便ADAMS能很好的打开，并进行运动仿真。

2、导入文件

启动ANSYS软件，选择File——>Import—-〉PARA选项，在出现的对话框里选择从UG_NX软件中导出的*.xmt_txt或*.x_t文件。如下图所示

之后就可进行有限元仿真的前处理，在前处理阶段进行单元的选择，模型基本参数的的设定（弹性模量、泊松比、密度），网格的划分，施加力和约束。然后进行求解和后处理阶段的操作。要有分析相应结构的应力应变图。返回搜狐，查看更多