齿轮造型与传动模拟

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1、齿轮造型与传动模拟齿轮机构是机械中应该最广泛的机构，SolidWorks没有给出齿轮渐开线轮廓的准确构造方法，而很多场合我们需要这样的造型，这就需要对SolidWorks进行二次开发，用程序来实现。本章给出了VBA二次开发SolidWorks，生成齿轮廓线的完整程序，可以完成直齿和斜齿圆柱齿轮的造型。并对程序关键语句进行了详细的说明，只需要输入齿轮的齿数、模数、压力角，程序就可以SolidWorks中绘制出相应的齿轮轮廓。本章还介绍了VisualBasic二次开发SolidWorks的基本知识，

2、为了尽可能使程序简单容易阅读，只用程序实现了渐开线计算坐标、绘制齿轮廓线等主要部分，能够用鼠标操作SolidWorks完成的部分都没有写入程序。有兴趣的读者通过这段程序的阅读，可以学会VisualBasic二次开发SolidWorks的入门知识。VBA是SolidWorks自带的用来进行二次开发的VisualBasic语言，与VisualBasic略有一些不同，比如窗体以及一些控件名称、事件等，VBA由于是SolidWorks内嵌的，不需要在设计时引用SolidWorks对象库，这与Visual

3、Basic二次开发SolidWorks不同。在本章模拟了三个齿轮的啮合运转，共两种情况，一是给出一个主动轮，三个齿轮之间添加三维碰撞约束，在碰撞力作用下主动轮带动其余两个齿轮转动，这是齿轮真实的运行状态，可以观察到碰撞过程中的角速度波动情况，如果需要研究一些特殊的非渐开线齿轮，可以用这种方法得到主动轮和从动轮的角速度曲线。第二种是用耦合的方式，使三个齿轮按照传动比关系转动，这是一种理想状态的运动模拟。4.1工作原理齿轮端面如图4.1，其中0，1，2，3，4点构成半个齿轮槽廓线，其中0，1，2，为

4、齿轮根部过度曲线，2，3，4点为渐开线上的点，程序根据公式计算出各点坐标后，根据轮廓两边对称，得到整个齿轮槽上9个点的坐标，然后用程序绘制出通过各点的样条曲线和齿轮顶圆两张草图，其余部分直接操作SolidWorks完成。图4.114.2VBA程序生成齿轮廓线运行SolidWorks，选择【文件】/【新建】/【零件】,建立一个新零件文件，右击FeatureManager设计树中的【材质】，选择【编辑材质】，设置零件的材质，选用“普通碳钢”。以文件名“齿轮1”保存该零件。选择【工具】/【宏】/【新建

5、】，新建一个VBA程序，文件名及路径为“F:SolidWorks第4章齿轮造型与传动模拟齿轮造型.swp”。在VBA界面选择【插入】/【用户窗体】添加工具箱中的控件到窗体上：用添加三个标签，用添加三个文字框，用添加两个命令按钮。如图4.2。图4.2通过VBA编辑界面，写入各控件的程序，如图4.3。图4.3程序全文如下：PrivateSubUserForm_Initialize()Me.Label1="齿数"Me.Label2="模数"Me.Label3="压力角"Me.CommandBut

6、ton1.Caption="确定"Me.CommandButton2.Caption="取消"'窗体上文本框赋初值Me.TextBox1=21'齿数2Me.TextBox2=12'模数Me.TextBox3=20'压力角EndSubPrivateSubCommandButton1_Click()Dimpoints(9)AsDoubleDimCZAsDouble,CMAsDouble,CAAsDouble,CRaAsDoubleCZ=Me.TextBox1'齿数CM=Me.TextBox2/100

7、0'模数，/1000单位变为米CA=Me.TextBox3*3.141/180'压力角'子程序计算出齿轮廓线的坐标points和顶圆半径CRaCall齿轮廓线(CZ,CM,CA,points(),CRa)DimswAppAsSldWorks.SldWorksDimswModelAsSldWorks.ModelDoc2DimnPtData(26)AsDoubleDimvPtDataAsVariantDimswSketchSeg(1)AsSldWorks.SketchSegmentSetswApp=

8、Application.SldWorksSetswModel=swApp.ActiveDocSetswSketchSeg(0)=swModel.CreateCircleByRadius2(0,0,0,CRa)3swModel.InsertSketch2TruenPtData(0)=-points(8):nPtData(1)=points(9):nPtData(2)=0#nPtData(3)=-points(6):nPtData(4)=points(7):nPtData(5)=0#nPtData(