基于SolidWorks的齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究

1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于SolidWorks的齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究姓名：黃迎春申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：機(jī)械電子工程指導(dǎo)教師：孫偉20081201大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要齒輪是機(jī)械領(lǐng)域中的一種典型零件，在機(jī)械裝備中具有廣泛應(yīng)用。但由于各種機(jī)械裝備所需的齒輪型號(hào)、規(guī)格存在差異，因此齒輪的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)仍以訂制為主，其設(shè)計(jì)效率較低。隨著三維技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的不斷應(yīng)用，齒輪設(shè)計(jì)也在向集成化、自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。齒輪設(shè)計(jì)、分析、制造過(guò)程的并行化使得齒輪設(shè)計(jì)制造周期縮短，但是當(dāng)前齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程仍然沿用傳統(tǒng)的手工計(jì)算方法，從而影響齒輪設(shè)計(jì)的總體效率。另外，當(dāng)前齒輪三維建模過(guò)程還存在齒廓精度低等問(wèn)

2、題。為解決上述問(wèn)題，本文利用編程工具結(jié)合接口函數(shù)，基于平臺(tái)開發(fā)了一套具有齒廓精確建模功能的齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、直齒內(nèi)齒圈齒輪、斜齒內(nèi)齒圈齒輪、直齒齒輪軸、斜齒齒輪軸等六種漸開線齒輪和齒輪軸的精確建模。本系統(tǒng)可分為齒輪設(shè)計(jì)模塊、齒輪選型模塊、齒輪參數(shù)化模塊、齒廓自動(dòng)生成模塊、輸出模塊，此外還包括幫助文檔模塊。齒輪參數(shù)化?？旌妄X廓自動(dòng)生成模塊是本系統(tǒng)的核心模塊，通過(guò)這兩個(gè)模塊完成了齒輪參數(shù)計(jì)算、齒坯參數(shù)化變型以及齒廓模型的自動(dòng)建模等功能，實(shí)現(xiàn)了齒輪整體的參數(shù)化變型過(guò)程。本文應(yīng)用語(yǔ)言對(duì)齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行描述和存儲(chǔ)；應(yīng)用二次開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)齒輪建模過(guò)程的自動(dòng)化；應(yīng)用編

3、程法保證齒廓建模過(guò)程的精確性：采用參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了齒輪模型過(guò)程的參數(shù)化和系列化。目前，該系統(tǒng)已在某企業(yè)試運(yùn)行。運(yùn)行結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠減少重復(fù)性勞動(dòng)，提高設(shè)計(jì)效率，而且具有較好的實(shí)用性，有效地提高了企業(yè)的設(shè)計(jì)響應(yīng)能力。關(guān)鍵詞：；尺寸驅(qū)動(dòng)；二次開發(fā)；參數(shù)化設(shè)計(jì)；漸開線齒輪基于的齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究，缸，；大連理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明作者鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，也不包含其他已申請(qǐng)學(xué)位或其他用途使用過(guò)的成果。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的貢獻(xiàn)均已在

4、論文中做了明確的說(shuō)明并表示了謝意。若有不實(shí)之處，本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。學(xué)位論文題目作者簽名：基王墨！旦里！壘墨鮑堂輇叁熬絲遮土鍪統(tǒng)玨窺繭絲盔日期：迎墨年衛(wèi)，月且日大連理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文大連理工大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人完全了解學(xué)校有關(guān)學(xué)位論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)的規(guī)定，在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于大連理工大學(xué)，允許論文被查閱和借閱。學(xué)校有權(quán)保留論文并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印、或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。作者簽名：日期：瑚年也月丑日導(dǎo)師簽名：日期：叢壘年業(yè)月日大連理工大學(xué)碩士學(xué)

5、位論文緒論課題的提出目前的問(wèn)題。減速機(jī)是一種由密封在剛性客體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、齒輪蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間，起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。由于其結(jié)構(gòu)緊湊、效率較高、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠、使用維護(hù)方便，并可成批生產(chǎn)，因此在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛【】【】。而齒輪作為減速機(jī)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)過(guò)程的快速性直接影響減速機(jī)的設(shè)計(jì)。減速機(jī)及齒輪的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的發(fā)展，在一定程度上標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平，因此，開拓和發(fā)展減速機(jī)及齒輪技術(shù)具有廣闊的前景【。在重型機(jī)械制造領(lǐng)域，包括起重機(jī)、軋機(jī)、風(fēng)機(jī)、傾動(dòng)機(jī)、挖掘機(jī)等重型機(jī)械所采用的減速機(jī)多根據(jù)實(shí)際載荷與工況進(jìn)行單件或小批量

6、的定制生產(chǎn)。通過(guò)對(duì)某企業(yè)減速機(jī)分公司的減速機(jī)中齒輪、軸等的設(shè)計(jì)實(shí)際進(jìn)行調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，該企業(yè)在齒輪、齒輪軸等零件的設(shè)計(jì)過(guò)程中存在以下幾方面問(wèn)題：（）企業(yè)在使用和作為平臺(tái)對(duì)齒輪建模的時(shí)候，通過(guò)輸入齒廓曲線直角坐標(biāo)方程來(lái)生成曲線，但是兩曲線求交點(diǎn)時(shí)求解過(guò)程繁瑣，耗時(shí)多；（）企業(yè)現(xiàn)在以為平臺(tái)建模，它不具備輸入直角方程生成曲線的功能，而且齒廓曲線點(diǎn)比較多，如果通過(guò)人工一一輸入，不但耗時(shí)長(zhǎng)，而且每建立一個(gè)模型都存在重復(fù)勞動(dòng)，效率低的弊端；（）以往進(jìn)行齒輪的仿真分析，由于齒輪齒廓不夠精確，影響仿真分析精度和效果。因此應(yīng)建立齒廓的精確模型。以上設(shè)計(jì)如用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，則計(jì)算工程繁瑣，容易出錯(cuò)，且設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，重

7、復(fù)勞動(dòng)多，浪費(fèi)人力。而利用手段進(jìn)行設(shè)計(jì)，可提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)周期。因此開發(fā)一套實(shí)用齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有重要的意義。和齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)的相結(jié)合將有效地推動(dòng)齒輪甚至是減速機(jī)的設(shè)計(jì)工作。課題的研究目標(biāo)為了解決上述種種問(wèn)題，本文針對(duì)企業(yè)實(shí)際情況，在平臺(tái)下開發(fā)了減速機(jī)齒輪的系統(tǒng)，項(xiàng)目組將在企業(yè)現(xiàn)有軟件平臺(tái)基礎(chǔ)上，開發(fā)出一套針對(duì)減速機(jī)齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由參數(shù)輸入界面輸入?yún)?shù)后，自動(dòng)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，完成齒輪的參數(shù)化建模過(guò)程，輸出符合有限元分析的齒輪模型?；诘凝X輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究利用本系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員可以減少簡(jiǎn)單重復(fù)勞動(dòng)，縮短研發(fā)周期和交貨期，從而提高減速機(jī)齒輪設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。技術(shù)概括技術(shù)現(xiàn)狀

8、及發(fā)展趨勢(shì)即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（）是以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為支持，進(jìn)行產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)、解析計(jì)算、判斷優(yōu)化、分析評(píng)估和詳細(xì)設(shè)計(jì)的技術(shù)。通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以數(shù)據(jù)文化和工程數(shù)據(jù)庫(kù)定義產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息，通過(guò)交互設(shè)計(jì)，以數(shù)學(xué)模型、計(jì)算分析和繪圖指標(biāo)建立產(chǎn)品過(guò)程信息，其根本任務(wù)是為產(chǎn)品的開發(fā)與生成建立一個(gè)全局信息模型。這項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用徹底改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，大大促進(jìn)了科研成功的開展和轉(zhuǎn)化，提高了工程和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)水平，降低了成本，縮短了研制開發(fā)周期【。技術(shù)是隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐步發(fā)展起來(lái)的，它具有工程及產(chǎn)品的分析計(jì)算、幾何建模、仿真與試驗(yàn)、繪制圖形、工程數(shù)據(jù)庫(kù)的管理、生成設(shè)計(jì)文件等功能。經(jīng)過(guò)三十多年

9、的努力，技術(shù)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)引起了一場(chǎng)工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的技術(shù)革命，特別是近二十年來(lái)，由于計(jì)算機(jī)硬件性能的不斷提高，技術(shù)有了大規(guī)模的發(fā)展。世紀(jì)年代開始，技術(shù)經(jīng)過(guò)了曲面造型技術(shù)、實(shí)體造型技術(shù)、參數(shù)化技術(shù)及變量化技術(shù)的四次革命，己經(jīng)發(fā)展成了一門比較成熟的技術(shù)，它推動(dòng)了幾乎一切領(lǐng)域的設(shè)計(jì)革命，的應(yīng)用水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。目前技術(shù)己經(jīng)應(yīng)用于許多行業(yè)，如機(jī)械、汽車、飛機(jī)、船舶、電子、輕工、建筑、化工、紡織及服裝等。技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械類產(chǎn)品設(shè)計(jì)的比例最大，機(jī)械在整個(gè)工程中占有比較重要的地位【】【酬。目前造型技術(shù)主要是以、為代表的參數(shù)化造型理論和以為代表的變量化造型理論兩大流派。它們都是基

10、于約束的實(shí)體造型技術(shù)。當(dāng)前的主流三維軟件都用到這些造型技術(shù)。以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和多媒體等技術(shù)的發(fā)展為特征的信息技術(shù)有力地推動(dòng)著應(yīng)用工程。在我國(guó)，“九五期間二維應(yīng)用工程在制造業(yè)中普及了，使大多數(shù)企業(yè)甩掉了圖板。年代后期我國(guó)的軟件產(chǎn)業(yè)已從無(wú)到有初具雛形，出現(xiàn)了清華英泰、北航海爾、浙大大天、武漢天喻、武漢開目等軟件企業(yè)，開發(fā)出一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，商品化的二維軟件，打破了國(guó)外產(chǎn)品一統(tǒng)天下的局面，而且取得了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的占有率；而三維軟件盡管有北航海爾“實(shí)體設(shè)計(jì)、“三維電子圖板”、廣州紅地技術(shù)公司“金銀花機(jī)械設(shè)計(jì)”、北京新洲“、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文武漢開目的“開目”、武漢天喻的“三維參數(shù)化系統(tǒng)、清華英泰的

11、“”，但是目前任何一家的三維軟件與國(guó)外的如、等相比，無(wú)論從功能、穩(wěn)定性還是界面都差距很大。除了核心技術(shù)未掌握外，商品化開發(fā)程度不夠，工程研究尚欠深入。技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要圍繞在標(biāo)準(zhǔn)化，開放性、集成化、智能化四個(gè)方面【】。（）標(biāo)準(zhǔn)化除了支撐軟件逐步實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外，面向應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件、標(biāo)準(zhǔn)化方法已成為系統(tǒng)中的必備內(nèi)容，且向著合理化工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用方向發(fā)展。目前標(biāo)準(zhǔn)有兩大類：一是公用標(biāo)準(zhǔn)，二是市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，前者注重標(biāo)準(zhǔn)的開放性和所采用技術(shù)的先進(jìn)性，而后者以市場(chǎng)為導(dǎo)向，注重考慮有效性和經(jīng)濟(jì)利益。（）開放性系統(tǒng)目前廣泛建立在開放式的操作系統(tǒng)窗口或平臺(tái)上，系統(tǒng)都為用戶提供二次開發(fā)環(huán)境，甚至是這類環(huán)

12、境可開發(fā)的內(nèi)核源碼，使用戶制定自己的系統(tǒng)。（）集成化技術(shù)的集成化體現(xiàn)在三個(gè)層次上：其一是廣義功能，經(jīng)過(guò)多種集成形式成為企業(yè)一體化解決方案；其二是將技術(shù)能采用的算法，甚至功能模塊或系統(tǒng)做成專用芯片，以提高系統(tǒng)的效率；其三是基于網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境實(shí)現(xiàn)異地、異構(gòu)系統(tǒng)在企業(yè)間的集成。國(guó)際商品系統(tǒng)開發(fā)的另一趨勢(shì)是在全球范圍內(nèi)優(yōu)選最成功的功能構(gòu)件進(jìn)行集成。（）智能化設(shè)計(jì)是人類創(chuàng)造性活動(dòng)領(lǐng)域，智能是發(fā)展的必然方向。智能不僅僅是簡(jiǎn)單地將現(xiàn)有的智能技術(shù)與技術(shù)結(jié)合，更要深入研究人類設(shè)計(jì)的思維模型，并用信息技術(shù)來(lái)表達(dá)和模擬它。參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)化設(shè)計(jì)（）是一種設(shè)計(jì)方法，主要是通過(guò)改動(dòng)圖形某一部分或某幾部分的尺寸，自動(dòng)完成

13、對(duì)圖形中相關(guān)部分的改動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)尺寸對(duì)圖形的驅(qū)動(dòng)。參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)以其強(qiáng)有力的草圖設(shè)計(jì)、尺寸驅(qū)動(dòng)修改圖形功能，成為初始設(shè)計(jì)、產(chǎn)品建模與修改、系列設(shè)計(jì)、多方案比較和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的有效手段，是提高三維模型設(shè)計(jì)效率的最好方法之一【】【。根據(jù)參數(shù)化設(shè)計(jì)方法在不同時(shí)期的主要特點(diǎn)，可以將參數(shù)化的研究分為以下幾個(gè)階段【】：（）年代中的萌芽期基于的齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究這一階段以為代表，他在（）¨】系統(tǒng)中提出利用約束作為輔助手段進(jìn)行零件的生成，但沒(méi)有使用約束定義和修改幾何模型，模型的修改只是一個(gè)單向過(guò)程，一旦模型生成后約束不能反過(guò)來(lái)限制模型。（）年代后年代初的開創(chuàng)時(shí)期提出了一些參數(shù)化設(shè)計(jì)的基本思想和理論，

14、并逐漸形成了不同的參數(shù)化方法。以提出變量幾何和幾何約束思想，并由及其研究小組進(jìn)一步發(fā)展和完善了這一方法為標(biāo)志【到。（）年代中期年代初的發(fā)展時(shí)期這一時(shí)期的一個(gè)重要特征是將技術(shù)引入?yún)?shù)化設(shè)計(jì)中，人們分別將幾何推理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能方法應(yīng)用到設(shè)計(jì)中去，同時(shí)，將參數(shù)化技術(shù)應(yīng)用到實(shí)體造型，形成了特征造型技術(shù)，以、提出的基于專家系統(tǒng)的方法為主要代表【】（）年代中期至今基于知識(shí)的參數(shù)化理論逐漸完善，參數(shù)化方法在實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用。這一階段以利用圖表示的基于知識(shí)的幾何推理法和提出的約束傳播法為主要代表【國(guó)內(nèi)近年來(lái)對(duì)參數(shù)化的研究也顯示出較高的熱情，相繼開發(fā)出一些具有較高技術(shù)水平的商品化軟件，在幾何約束的表示和

15、求解方面，提出了各種新方法和思路。浙江大學(xué)董金祥教授，葛建新博士提出變參繪圖系統(tǒng)中一種約束求解新方法，采用該方法，不但可以通過(guò)分解和排序來(lái)提高求解速度，而且可以通過(guò)快速指出約束不足和約束過(guò)載來(lái)提高靈活性和可靠性【¨。清華大學(xué)張國(guó)偉等提出了一種基于自由度分析的約束傳播算法，求解二維參數(shù)化設(shè)計(jì)中所建立的幾何約束模型。用約束圖表示幾何元素及它們之間的約束關(guān)系，用規(guī)則圖來(lái)表示求解推理的過(guò)程，采用了基于規(guī)則的推理與數(shù)值計(jì)算相結(jié)合，基于自由度分析的約束求解策略【】。浙江大學(xué)譚建榮教授等針對(duì)現(xiàn)有在線參數(shù)化方法的不足，提出了模型建立和求解相分離的離線式參數(shù)化方法，基本思路是根據(jù)工程制圖規(guī)則和尺寸與圖

16、形的本質(zhì)聯(lián)系，自動(dòng)建立尺寸與圖形的約束關(guān)系，并探討了工程圖約束信息自組織原理和方法。在領(lǐng)域中，參數(shù)化技術(shù)是指采用預(yù)定義參數(shù)的方法建立圖形的約束集，并指定一組尺寸作為參數(shù)使其與幾何約束集相關(guān)聯(lián)，將所有的關(guān)聯(lián)公式融入到應(yīng)用程序中，然后以人機(jī)交互的方式修改參數(shù)，通過(guò)參數(shù)化尺寸驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的修改。在參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，參數(shù)與設(shè)計(jì)對(duì)象的控制尺寸有著明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并具有全局相關(guān)性。大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文參數(shù)化設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，它存儲(chǔ)了設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，能設(shè)計(jì)出一族而非單一的、在形狀和功能上具有相似性的產(chǎn)品模型。正是有了這種參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)，才使得數(shù)據(jù)的改變?cè)诓煌瑢哟沃g的傳遞具有關(guān)聯(lián)性、同步性和即

17、時(shí)性。因此，才有了真正意義上的自頂向下設(shè)計(jì)及以這種設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的并行設(shè)計(jì)。所謂“參數(shù)化設(shè)計(jì)模型”是指以約束來(lái)表達(dá)產(chǎn)品模型的形狀特征，以一組參數(shù)來(lái)控制設(shè)計(jì)結(jié)果，從而能通過(guò)變換一組參數(shù)值就方便地創(chuàng)建一系列形狀相似的零件拉引。參數(shù)化方法的本質(zhì)是基于約束的產(chǎn)品描述方法，產(chǎn)品整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程就是約束規(guī)定、約束變換求解過(guò)程以及約束評(píng)估過(guò)程的求精。參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)在解決二維繪圖以及二維造型建模的問(wèn)題上表現(xiàn)出很大的優(yōu)勢(shì)，如國(guó)外的，以及等二維、三維軟件，國(guó)內(nèi)的、開目以及金銀花等商業(yè)化軟件在國(guó)內(nèi)外企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，特別是零件設(shè)計(jì)中發(fā)揮著巨大的作用。二次開發(fā)技術(shù)軟件的二次開發(fā)是指在現(xiàn)有的軟件基礎(chǔ)上，為了提高和完善軟件功能，使之

18、更加符合用戶需求，而對(duì)軟件做的開發(fā)工作，其目的是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，充分實(shí)現(xiàn)通用軟件的價(jià)值。二次開發(fā)將應(yīng)用對(duì)象的設(shè)計(jì)規(guī)范、構(gòu)造描述、設(shè)計(jì)方法等以約束關(guān)系的形式集成到通用平臺(tái)中去，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用對(duì)象與通用系統(tǒng)的集成【。，二次開發(fā)應(yīng)該遵循軟件工程化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和繼承性等一系列原則，依據(jù)軟件工程化的原則對(duì)二次開發(fā)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中堅(jiān)持模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和繼承性的原則】。二次開發(fā)過(guò)程基本上可概括為系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、程序編寫、系統(tǒng)測(cè)試四個(gè)階段。系統(tǒng)分析的主要任務(wù)是分析、理解整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求，在系統(tǒng)分解的基礎(chǔ)上確定整個(gè)系統(tǒng)的基本框架，并在此基礎(chǔ)上，形成表達(dá)系統(tǒng)基本要求及框架的系統(tǒng)說(shuō)明書；系統(tǒng)設(shè)

19、計(jì)包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)（完成模塊說(shuō)明書）和建立圖形數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)；程序編寫是將模塊說(shuō)明書轉(zhuǎn)換成用某種軟件編寫的程序；系統(tǒng)測(cè)試可分為模塊測(cè)試、綜合測(cè)試和驗(yàn)收測(cè)試。減速機(jī)齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀關(guān)于齒輪類零件參數(shù)化二維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者進(jìn)行了研列】。王宇華采用實(shí)現(xiàn)了對(duì)結(jié)構(gòu)形狀基本相同而尺寸大小不同的一系列機(jī)械零件的參數(shù)化自動(dòng)繪圖。劉忠明以盤齒輪的參數(shù)化圖形為例，分析了組成盤齒輪復(fù)合零件圖的各種特征圖形，探討了復(fù)合零件圖的參數(shù)化生成方法，討論了智能化尺寸標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)方法?；诘凝X輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究其通過(guò)高級(jí)語(yǔ)言與的接口所開發(fā)的齒輪箱零部件參數(shù)化繪圖軟件已成功用于生產(chǎn)設(shè)計(jì)中。劉青用作為二

20、次開發(fā)語(yǔ)言在中實(shí)現(xiàn)了齒輪參數(shù)化繪圖。以上研究均屬于運(yùn)用進(jìn)行的二維設(shè)計(jì)范疇，但運(yùn)用進(jìn)行二維設(shè)計(jì)存在著工作量大、不直觀、容易出錯(cuò)、難于修改的缺點(diǎn)。三維造型在可視化設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)分析、加工仿真等方面有著平面設(shè)計(jì)無(wú)法比擬的優(yōu)越性，是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量韻重要手段。關(guān)于齒輪類零件參數(shù)化三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者進(jìn)行了研究。秦朗在環(huán)境下運(yùn)用編程實(shí)現(xiàn)了漸開線直齒圓柱齒輪的參數(shù)化三維造型。李燕基于齒輪三維特征造型和利用實(shí)現(xiàn)了齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)。任春紅介紹了的參數(shù)化設(shè)計(jì)功能，以及利用進(jìn)行漸開線齒輪設(shè)計(jì)的全過(guò)程，旨在為機(jī)械行業(yè)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)提出一個(gè)新的思路。朱風(fēng)芹在環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了直齒圓柱齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)，只要改變相關(guān)

21、參數(shù)就可以得到不同參數(shù)的齒輪，達(dá)至縮短齒輪設(shè)計(jì)周期、減少重復(fù)工作的目的。劉文生通過(guò)闡述基于模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法，介紹了參數(shù)化設(shè)計(jì)的基本原理和功能，給出了在下實(shí)現(xiàn)二次開發(fā)的過(guò)程和技術(shù)，并通過(guò)圓柱齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)實(shí)例詳細(xì)闡述了設(shè)計(jì)的步驟及關(guān)鍵技術(shù)。程相文介紹了的參數(shù)化功能，依據(jù)斜齒輪的形成原理，精確建立了斜齒輪的三維模型。劉長(zhǎng)榮應(yīng)用程序語(yǔ)言，基于三維機(jī)械軟件平臺(tái)，對(duì)齒輪實(shí)體參數(shù)化造型系統(tǒng)進(jìn)行了開發(fā)。宋瑞芳結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)制造（）的需要，介紹了在中實(shí)現(xiàn)參數(shù)化齒輪三維造型的技巧和方法。應(yīng)用此方法可以在環(huán)境下完成齒輪的參數(shù)化三維造型設(shè)計(jì)。王義文用為編程語(yǔ)言對(duì)進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)漸開線齒輪三維實(shí)體參數(shù)

22、化造型的方法。課題意義隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，技術(shù)在全世界范圍內(nèi)進(jìn)入了實(shí)際的應(yīng)用階段。技術(shù)是設(shè)計(jì)人員在系統(tǒng)的輔助下，一根據(jù)生產(chǎn)的設(shè)計(jì)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)的一項(xiàng)新技術(shù)，是人的智慧和創(chuàng)造力與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功能的有效結(jié)合。齒輪作為減速機(jī)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)過(guò)程的快速性和簡(jiǎn)捷性很大程度上影響減速機(jī)的設(shè)計(jì)，因此開發(fā)一套快速生成精確齒輪模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)有重大意義。通過(guò)該系統(tǒng)，不僅能夠達(dá)到減少重復(fù)工作，提高設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量的目的，而且能夠有效地縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期。大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文本文研究的主要內(nèi)容在企業(yè)委托項(xiàng)目“減速機(jī)零件快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)”的支持下，本文以減速機(jī)齒輪參一數(shù)化設(shè)計(jì)研究為核心，并結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)準(zhǔn)備和

23、設(shè)計(jì)活動(dòng)現(xiàn)狀，探討如何利用企業(yè)現(xiàn)有資源（網(wǎng)絡(luò)資源，設(shè)計(jì)資源，計(jì)算機(jī)資源等），結(jié)合減速機(jī)齒輪設(shè)計(jì)的過(guò)程，基于參數(shù)化設(shè)計(jì)先進(jìn)理念研究適合企業(yè)本身的減速機(jī)齒輪計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，從而達(dá)到對(duì)基于參數(shù)化設(shè)計(jì)理論的減速機(jī)齒輪計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行理論和應(yīng)用的驗(yàn)證目的。本文研究的主要內(nèi)容包括：（）設(shè)計(jì)友好的人機(jī)互動(dòng)界面，以便于快捷輸入設(shè)計(jì)參數(shù)。（）建立內(nèi)部齒輪參數(shù)化模塊和齒廓生成模塊，借助輸入的參數(shù)，自動(dòng)完成齒輪的參數(shù)化建模。（）對(duì)生成的齒輪模型進(jìn)行自動(dòng)簡(jiǎn)化，輸出符合等有限元分析軟件要求的有限元分析模型。本文共分五部分，組織結(jié)構(gòu)安排如圖所示：（）在分析現(xiàn)有的文獻(xiàn)和企業(yè)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，提出所研究的問(wèn)題；（）

24、齒輪參數(shù)化系統(tǒng)分析；（）系統(tǒng)開發(fā)的若干關(guān)鍵技術(shù)；（）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用實(shí)例；（）總結(jié)全文并提出下一步的工作。整篇論文分為章，結(jié)構(gòu)如圖。第章是緒論，主要介紹選題的來(lái)源和在相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，包括技術(shù)現(xiàn)狀、參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)以及齒輪參數(shù)化研究現(xiàn)狀等。第章對(duì)系統(tǒng)的總體進(jìn)行了分析，包括體系結(jié)構(gòu)、功能模塊、模塊設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與表達(dá)方式等。第章介紹了齒輪參數(shù)化的建模方法，對(duì)齒輪齒坯和齒廓精確建模分別進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。第章是齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)，包括基于的模板技術(shù)、界面定制技術(shù)以及參數(shù)化特征元建模技術(shù)等。第章主要介紹系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，并通過(guò)實(shí)例進(jìn)行分析研究?；诘凝X輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究第一章緒論問(wèn)題

25、提出鄉(xiāng)第二章齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)分析總體框架系統(tǒng)分析弋夕第三章齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)詳細(xì)分析參數(shù)化造型與羊鑣轱來(lái)貓究弋夕第四章關(guān)鍵技術(shù)基本理論系統(tǒng)中應(yīng)用到的關(guān)鍵技術(shù)。弋夕算悖垃：；第五章系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和實(shí)例分析與實(shí)例。弋夕總結(jié)全文總結(jié)圖論文的結(jié)構(gòu)一一大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于的齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)分析需求分析通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間詳細(xì)認(rèn)真的調(diào)研，基本掌握了該企業(yè)的減速機(jī)齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程，同時(shí)也了設(shè)計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題主要有，現(xiàn)有的齒輪參數(shù)計(jì)算部分，完全靠人工計(jì)算與設(shè)計(jì)人員。解到該公司對(duì)減速機(jī)齒輪的系統(tǒng)的需求情況。的經(jīng)驗(yàn)來(lái)實(shí)施，一個(gè)是耗用時(shí)間較長(zhǎng)，再一個(gè)是新加入的設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)起來(lái)周期比較長(zhǎng)。設(shè)計(jì)人員得到計(jì)算結(jié)果后，完全憑經(jīng)驗(yàn)

26、在中畫圖，沒(méi)有驗(yàn)證的機(jī)制。設(shè)計(jì)人員希望能讀取已有數(shù)據(jù)庫(kù)的參數(shù)作為設(shè)計(jì)參數(shù)，并能由計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)尺寸的計(jì)算，快速地生成齒輪三維模型，此外可以對(duì)已經(jīng)生成的齒輪模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，輸出符合有限元分析軟件要求的模型。綜合企業(yè)在減速機(jī)設(shè)計(jì)中的實(shí)際情況以及調(diào)研結(jié)果，企業(yè)在齒輪、軸等零件設(shè)計(jì)方面的基本需求包括以下幾點(diǎn)：（）研究對(duì)象：直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、直齒內(nèi)齒圈、斜齒內(nèi)齒圈、齒輪軸（）基礎(chǔ)平臺(tái)：（）基本功能：開發(fā)減速機(jī)用齒輪的三維快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)，通過(guò)給定齒輪的基本設(shè)計(jì)參數(shù)，經(jīng)由設(shè)計(jì)向?qū)?duì)齒輪進(jìn)行快速設(shè)計(jì)并建立三維模型；針對(duì)齒輪的三維模型，開發(fā)輸出適合有限元分析的三維模型的軟件工具，實(shí)現(xiàn)從領(lǐng)域到領(lǐng)域的數(shù)據(jù)集成

27、。體系結(jié)構(gòu)根據(jù)企業(yè)需求，設(shè)計(jì)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖所示?；诘凝X輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究。用；戶：，。一，人機(jī)界面齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊精確齒廓建模模塊輸出模塊幫助文檔一，系統(tǒng)采用三層體系結(jié)構(gòu)，自底向上分別是數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層和用戶層，其功能分別描述如下：（）數(shù)據(jù)層：主要包括模板庫(kù)、參數(shù)庫(kù)等數(shù)據(jù)庫(kù)，分別對(duì)三維模型模板、參數(shù)文檔模板以及設(shè)計(jì)參數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行表達(dá)與存儲(chǔ)。對(duì)于上述數(shù)據(jù)主要通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)、文檔以及模型文件等進(jìn)行存儲(chǔ)。（）應(yīng)用層：是系統(tǒng)核心部分，包括齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊、齒廓自動(dòng)生成模塊、輸出模塊、幫助文檔等個(gè)業(yè)務(wù)邏輯，分別實(shí)現(xiàn)齒輪參數(shù)計(jì)算及總體輪廓模型的參數(shù)化生成、建立精確齒輪齒廓、根據(jù)設(shè)有限元分析需要輸出面向

28、有限元分析的三維模型、對(duì)所有模板和參數(shù)進(jìn)行管理。（）用戶層：建立用戶友好的人機(jī)交互界面，以設(shè)計(jì)向?qū)问綄?duì)設(shè)計(jì)和管理過(guò)程進(jìn)行引導(dǎo)。大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文模塊劃分根據(jù)實(shí)際的齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)齒輪快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行功能模塊劃分，可將齒輪設(shè)計(jì)分為齒輪設(shè)計(jì)界面、齒輪選型界面、齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊、齒廓自動(dòng)生成模塊、輸出模塊等模塊，此外還有一個(gè)幫助輔助文檔，構(gòu)造如圖所示的系統(tǒng)功能模型?？焖僭O(shè)計(jì)系統(tǒng)齒輪設(shè)計(jì)界面齒輪選型界面齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊熹高¨幫助文檔圖功能模塊劃分齒輪設(shè)計(jì)界面，用于選擇項(xiàng)目的相關(guān)操作，比如新建項(xiàng)目、修改項(xiàng)目等，根據(jù)所選擇的進(jìn)行不同的操作。齒輪選型界面的功用是根據(jù)系統(tǒng)所提供的所有齒輪

29、結(jié)構(gòu)形式，從中選擇設(shè)計(jì)人員所需的齒輪結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)所選的齒輪類型調(diào)用不同的三維零件模板文件和文檔模板文件。選型結(jié)果記錄在格式參數(shù)文檔的相應(yīng)結(jié)點(diǎn)。齒輪參數(shù)化模塊是應(yīng)用層的主要模塊，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)該模塊手動(dòng)輸入齒輪的基本參數(shù)。主要的設(shè)計(jì)參數(shù)包括：齒數(shù)、法向模數(shù)、旋向、螺旋角、壓力角、法向變位系數(shù)、全齒高系數(shù)、齒項(xiàng)高系數(shù)、齒寬等；由齒輪結(jié)構(gòu)所決定的參數(shù)，如輪轂直徑，腹板孔直徑等；齒輪軸設(shè)計(jì)中鍵槽的尺寸及定位位置等。根據(jù)用戶輸入的基本參數(shù)進(jìn)行計(jì)算獲得齒輪的所有尺寸，并通過(guò)尺寸驅(qū)動(dòng)齒輪三維模型模板參數(shù)化變型。齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊是本系統(tǒng)的核心模塊之一，其流程圖如圖所示?；诘凝X輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究蘭全竺

30、竺蘭蘭蘭竺、塊一一一髑網(wǎng)、罔圖齒輪參數(shù)化模塊流程齒廓自動(dòng)生成模塊為一個(gè)內(nèi)部模塊，內(nèi)部封裝齒輪精確齒廓生成算法，可為齒輪參數(shù)化模塊所調(diào)用，根據(jù)齒輪基本參數(shù)確定齒輪輪廓線上的離散點(diǎn)集，通過(guò)樣條函數(shù)擬合三維齒輪模型的精確齒廓。此模塊由兩部分組成：一是讀點(diǎn)畫齒廓曲線，二是切除生成齒廓模型。畫曲線在齒輪參數(shù)化模塊之前被調(diào)用，運(yùn)行參數(shù)化模塊之后再調(diào)用切除生成齒廓。此種順序是為了提高生成模型的速度，在第三章中將仔細(xì)闡述。此模塊流程圖如所示。大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文圖齒廓生成模塊流程固圃豳國(guó)豳囪囪輸出模塊的功能是為減少有限元分析建模工作量，提高齒輪的零件的有限元分析精度，直接將本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的齒輪或軸三維模型導(dǎo)出

31、到等有限元分析軟件。由于有限元分析模型和模型之間存在一些差異，需要化簡(jiǎn)模型中的局部微小結(jié)構(gòu)。本模塊功能在于自動(dòng)識(shí)別模型中不利于有限元分析的局部微小結(jié)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)化簡(jiǎn)，將化簡(jiǎn)后的模型另存為面向的模型，或直接以格式輸出。幫助文檔主要提供相關(guān)文檔用以說(shuō)明系統(tǒng)的具體使用方法。各模塊除具有各自的功能外，在齒輪的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，各個(gè)模塊需順序執(zhí)行。需要說(shuō)明的事，在齒輪參數(shù)化模塊和齒廓自動(dòng)生成模塊之間存在調(diào)用關(guān)系，這是為了提高設(shè)計(jì)的效率。從下面的表格也可以明顯地看出各模塊之間對(duì)三維零件模板文件和模塊文件的引用情況。模塊間的關(guān)系如圖所示?；诘凝X輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究一調(diào)用一數(shù)據(jù)流關(guān)聯(lián)模塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)圖數(shù)據(jù)流

32、圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與表達(dá)基于的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與表達(dá)信息時(shí)代的來(lái)臨，需要收集、加工、處理大量的信息和數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)就是應(yīng)數(shù)據(jù)和信息管理而產(chǎn)生的，在所有的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)是目前應(yīng)用最為廣泛的數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序的不同可以將數(shù)據(jù)庫(kù)分為兩類：一類是桌面數(shù)據(jù)庫(kù)，這種數(shù)據(jù)庫(kù)主要用于小型的，單機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序，如、等；另一類是基于（客戶服務(wù)器）或（瀏覽器服務(wù)器）數(shù)據(jù)庫(kù)，這種數(shù)據(jù)庫(kù)主要適用于大型的，多用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，如、和等等【。本文中數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用主要是讀取齒輪的設(shè)計(jì)參數(shù)和鍵槽的相關(guān)尺寸兩個(gè)方面。齒輪的設(shè)計(jì)參數(shù)是根據(jù)已經(jīng)生成的二維數(shù)據(jù)直接讀入的，鍵槽的尺寸則是按照輪轂或軸徑確定的?？紤]到本系統(tǒng)對(duì)

33、數(shù)據(jù)庫(kù)的操作相對(duì)簡(jiǎn)單，而數(shù)據(jù)庫(kù)具有界面友好、易學(xué)大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文易用、開發(fā)簡(jiǎn)單、接口靈活等特點(diǎn)，滿足系統(tǒng)要求，因此選擇數(shù)據(jù)庫(kù)用于相關(guān)數(shù)據(jù)的讀取。從版本開始就具有數(shù)據(jù)庫(kù)操作功能，到現(xiàn)在，已擁有諸如（）、（）、（）等多種數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)方式。是微軟推出的最新的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)，由于其功能強(qiáng)大，已基本取代和。本系統(tǒng)正是采用了訪問(wèn)技術(shù)【。使用戶能夠編寫應(yīng)用程序以通過(guò)提供者訪問(wèn)和操作數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)。最主要的優(yōu)點(diǎn)是易于使用、速度快、內(nèi)存支出少和磁盤遺跡小。由以下對(duì)象組成：、和。但是最主要的對(duì)象有三個(gè)，即，程序開發(fā)人員可以創(chuàng)建這些對(duì)象，并且使用這些對(duì)象訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，至于，幾個(gè)對(duì)象作為前面三個(gè)對(duì)象的子對(duì)象

34、進(jìn)行訪問(wèn)。下面介紹一下三個(gè)主要對(duì)象：（）對(duì)象一個(gè)對(duì)象代表一個(gè)到指定數(shù)據(jù)源的成功連接，應(yīng)用程序通過(guò)連接（包括實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的環(huán)境設(shè)置）訪問(wèn)數(shù)據(jù)源，也可以直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)源（在兩層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中比較常見）或者通過(guò)類似的中間層間接訪問(wèn)數(shù)據(jù)源（這就是我們說(shuō)的三層結(jié)構(gòu)），連接成功，以對(duì)象的形式存在。（）對(duì)象對(duì)象是對(duì)數(shù)據(jù)源妻執(zhí)行的一系列操作的定義。使用對(duì)象來(lái)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)并返回?cái)?shù)據(jù)集對(duì)象形式的查詢結(jié)果。對(duì)象指定變量、參數(shù)以及可選項(xiàng)來(lái)完成對(duì)數(shù)據(jù)的操作，如添加記錄，刪除記錄，更新紀(jì)錄等。（）對(duì)象如果命令行指定數(shù)據(jù)以表的形式組織，執(zhí)行命令后將返回相應(yīng)的數(shù)據(jù)集。通過(guò)數(shù)據(jù)集可以對(duì)記錄以及組成記錄的列進(jìn)行各種操作，如添加，修

35、改和刪除等操作。在本系統(tǒng)中使用的是已經(jīng)封裝好的數(shù)據(jù)庫(kù)操作類包括，。這些類是從網(wǎng)絡(luò)上下載的。文件名是，。為了正常使用這些數(shù)據(jù)庫(kù)操作類，要在程序中引入這些文件。在程序中基本上只需要兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的對(duì)象就可以實(shí)現(xiàn)需要的操作。定義如下：；類的對(duì)象；類的對(duì)象基于的齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究其中，用來(lái)實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，是數(shù)據(jù)集，用來(lái)存儲(chǔ)查找到的數(shù)據(jù)，需要讀寫數(shù)據(jù)的時(shí)候都要對(duì)這個(gè)對(duì)象進(jìn)行操作。數(shù)據(jù)庫(kù)查詢代碼如下所示：（”：”）；（）；（“。級(jí)數(shù)一”）；（，）；數(shù)據(jù)庫(kù)讀取代碼如下所示（?。┎檎业綌?shù)據(jù)的情況下（”字段名”，變量）；）表用于數(shù)據(jù)庫(kù)操作的參數(shù)名稱序號(hào)參數(shù)名嚙臺(tái)方式是否嚙臺(tái)小齒旋向中心距大出齒數(shù)小齒齒敦齒輪

36、攫敦蟲累旋角齒寬頂隙系數(shù)壓力角變位系數(shù)齒炙蜀茅荻小齒級(jí)精度序號(hào)參數(shù)名鍵槽公稱宣徑小值鍵槽公稱匿徑大值鍵槽公稱尺寸鍵寬鍵槽公稱尺寸鍵高較松德聯(lián)接的偏差一般鍵的偏差較緊鍵的偏差較松鍵聯(lián)接的偏差一般建的偏差較緊鍵的偏差軸上鍵槽深度輪彀上鍵槽深度軸和彀的偏差半徑均值小齒級(jí)精度小齒級(jí)精度基于的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與表達(dá)除了采用數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)之外，本文還采用了文檔用于存儲(chǔ)實(shí)例數(shù)據(jù)。采用文檔的形式是因?yàn)槠渚哂薪Y(jié)構(gòu)化、跨平臺(tái)、面向?qū)ο?、擴(kuò)展性好的特點(diǎn)，而且用這種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫也比較簡(jiǎn)單易于操作。有關(guān)技術(shù)的詳細(xì)內(nèi)容將在第四章進(jìn)行更細(xì)致的闡述。圖是一個(gè)文檔的實(shí)例。大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文（？”“”（）“礦，圖文檔實(shí)例本章

37、小結(jié)齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)為企業(yè)設(shè)計(jì)人員提供了一種非常方便的減速機(jī)齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)工具，極大的提高了工作效率。本章結(jié)合企業(yè)需求，提出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，各功能模塊的功能和實(shí)現(xiàn)方法，并對(duì)各模塊間的關(guān)系給出了明確的表述，從本章的內(nèi)容可以明確地知道本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能?；诘凝X輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究基于的齒輪參數(shù)化建模齒輪參數(shù)化建模過(guò)程齒輪的參數(shù)化建?？梢苑譃閮刹糠?，齒輪齒坯參數(shù)化建模和齒輪齒廓參數(shù)化建模，整體設(shè)計(jì)流程如圖所示。將在和中這兩小節(jié)中分別進(jìn)行詳細(xì)的闡述。圖齒輪建模流程齒坯參數(shù)化建模齒輪具有形狀相同而尺寸不同的特點(diǎn)，因此可以先建立一個(gè)模板，使用尺寸驅(qū)動(dòng)法實(shí)現(xiàn)參數(shù)化變型。而齒輪齒廓

38、和齒輪軸，因?yàn)闆](méi)有統(tǒng)一的形狀，因此沒(méi)有統(tǒng)一的模塊，完全使用編程法實(shí)現(xiàn)變型。齒坯參數(shù)化建模流程如圖所示。大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文圖齒坯參數(shù)化建模流程參數(shù)化建模方法基于的二次開發(fā)方法有兩種，一種是編程法，一種是尺寸驅(qū)動(dòng)法引。編程法是將設(shè)計(jì)過(guò)程的所有關(guān)系式都包括在應(yīng)用程序中，利用程序來(lái)順序地執(zhí)行設(shè)計(jì)過(guò)程這種方法的特點(diǎn)，要參數(shù)化生成新的圖形，就要從頭到尾地執(zhí)行一遍程序。尺寸驅(qū)動(dòng)法是在保持模型結(jié)構(gòu)不變的情況下，將模型的尺寸標(biāo)注視為變量，賦予不同的尺寸值，就能夠獲得一系列結(jié)構(gòu)相同而尺寸不同的相似零件。利用這種方式進(jìn)行二次開發(fā)，在參數(shù)化建模中并不重復(fù)模型的生成過(guò)程，而只是在模板模型的基礎(chǔ)上改變零件的尺寸從而

39、達(dá)到更新模型的目的。從執(zhí)行效率、系統(tǒng)的可靠性角度考慮，尺寸驅(qū)動(dòng)法顯然簡(jiǎn)單許多。尺寸驅(qū)動(dòng)法省去了編程法的從頭到尾重新建立模型的過(guò)程，而只是改變已有模型的尺寸即可，很明顯可以節(jié)省圖形的更新速度。對(duì)于編程法和尺寸驅(qū)動(dòng)法這兩種開發(fā)方法，雖然都可以使用宏錄制的方法來(lái)簡(jiǎn)化編程任務(wù)，然而簡(jiǎn)化的程度是不同的。使用編程法時(shí)，在進(jìn)行三維造型的同時(shí)使用宏將造型的全過(guò)程錄制下來(lái)，然后修改所錄制的宏代碼，將有關(guān)的常量換成變量。雖然已經(jīng)使編程簡(jiǎn)化了，卻有著不可避免的缺點(diǎn)。在使用宏錄制造型的過(guò)程時(shí)，并不是全部的繪制過(guò)程都能夠被錄制下來(lái)，對(duì)于被遺漏的過(guò)程還是需要依靠開發(fā)者使用函數(shù)自行編寫代碼。使用尺寸驅(qū)動(dòng)法時(shí)，不使用宏錄制整

40、個(gè)造型過(guò)程，而是在零件建模完基予的齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究成后，修改零件需要參數(shù)化的尺寸，使用宏將修改尺寸的過(guò)程錄制下來(lái)。這樣并不考慮模型的造型過(guò)程是如何，關(guān)心的只是對(duì)造型的修改，涉及到的函數(shù)相對(duì)少。齒輪齒坯參數(shù)化建模（）齒輪參數(shù)選擇零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)中應(yīng)該選擇哪些尺寸作為設(shè)計(jì)參數(shù)是由設(shè)計(jì)要求所決定的，對(duì)于工程設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)件，應(yīng)該遵循符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的原則選擇參數(shù)化設(shè)計(jì)中的尺寸參數(shù)；對(duì)于企業(yè)通用零件，應(yīng)該按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求確定零件尺寸參數(shù)。不同的特征產(chǎn)生不同的尺寸標(biāo)注。軟件提供草圖生成特征和直接生成特征等其他特征操作。草圖特征的尺寸是設(shè)計(jì)人員標(biāo)注的尺寸，與確定的零件參數(shù)緊密相關(guān)；直接生成特征包

41、括倒角圓角特征、陣列特征等，是直接參數(shù)地創(chuàng)建在實(shí)體模型上的特征，在建模時(shí)，只需進(jìn)行特征定位和輸入?yún)?shù)化尺寸值，即可形成。因此，建模過(guò)程中必須根據(jù)確定的參數(shù)，合理地選擇建模特征，保證最終模型能夠提供合理的尺寸方案。在參數(shù)化設(shè)計(jì)中處理的尺寸參數(shù)化應(yīng)該存在主次之分，設(shè)計(jì)往往是根據(jù)產(chǎn)品性能要求計(jì)算出一些主要尺寸，在此基礎(chǔ)之上再逐步確定其他所需尺寸參數(shù)。這些主要尺寸稱為主尺寸，其他的尺寸稱為次尺寸，真正驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)修改的是主尺寸，次尺寸由主尺寸決定。如果根據(jù)特定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)實(shí)際，提煉出產(chǎn)品各零件內(nèi)在的尺寸參數(shù)關(guān)系，確定零件的主尺寸和次尺寸，則零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化，只需在設(shè)計(jì)中給主尺寸賦值。主尺寸和次

42、尺寸選擇的原則：一般地，設(shè)計(jì)的性能要求所決定的尺寸參數(shù)、決定主要形狀結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)、存在裝配約束的尺寸參數(shù)可以作為主尺寸；同時(shí)，必須保證零件所有次尺寸可以直接或間接地與主尺寸發(fā)生聯(lián)系【】【】。在齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)中，決定齒輪結(jié)構(gòu)的參數(shù)在文檔中的共有以下幾種形式：一是設(shè)計(jì)參數(shù)，指齒輪的基本數(shù)據(jù)，如齒輪、模數(shù)、螺旋角、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)、壓力角、變位系數(shù)、旋向，這些參數(shù)決定了齒輪的齒頂圓直徑、齒根圓直徑、分度圓直徑，此外也是影響齒廓生成的參數(shù)要素；二是結(jié)構(gòu)參數(shù)，指與齒輪的腹板結(jié)構(gòu)有關(guān)的參數(shù)，是需要手動(dòng)輸入的，如輪轂直徑、腹板孔數(shù)目、腹板孔起始角度等，這些參數(shù)決定了腹板上孔的結(jié)構(gòu)和輪轂的大??；三是結(jié)構(gòu)尺寸，這里的結(jié)構(gòu)尺寸也是指與齒輪的腹板結(jié)構(gòu)有關(guān)的參數(shù)，它們與結(jié)構(gòu)參數(shù)的區(qū)別在于既可以通過(guò)設(shè)計(jì)參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的計(jì)算得到，也可以通過(guò)手動(dòng)輸入的方式確定數(shù)值，這些參數(shù)決定了輪轂上的鍵槽的參數(shù)以及其它進(jìn)一步確定齒輪結(jié)構(gòu)的參數(shù)。在確定齒輪參數(shù)