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斜齒輪是工程中應(yīng)用十分廣泛的齒輪類型，由于其造型較復(fù)雜，一般的工程技術(shù)人員難以掌握，若要進(jìn)行有限元分析，專用的CAE軟件價格昂貴，這些因素使其在設(shè)計(jì)、研究和應(yīng)用中受到一定的局限。本文采用新的ActiveX自動化界面技術(shù)(ActiveX Automation Interface)，對Mechanical Desktop 6(即MDT6)中文增強(qiáng)版[2]進(jìn)行Visual Basic編程二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)斜齒輪的三維精確造型，并進(jìn)行有限元分析。與一般造型軟件相比，其獨(dú)特優(yōu)勢在于，MDT與應(yīng)用非常普及的工程圖形軟件AutoCAD同屬Autodesk公司產(chǎn)品，MDT與AutoCAD關(guān)系密切，它構(gòu)建于AutoCAD之上，但繪圖、造型能力更強(qiáng)大，且具有分析功能，對廣大的AutoCAD用戶來說，不失為一個很好的選擇。
斜齒輪三維模型創(chuàng)建過程為：首先根據(jù)斜齒輪端面齒槽曲線方程，編制程序繪制齒槽曲線草圖，創(chuàng)建一圓柱體作為齒輪毛坯，定義三維螺旋掃掠路徑，然后將齒槽草圖視為刀具，沿三維螺旋路徑掃掠切削，就在圓柱體齒輪毛坯上切削出了三維螺旋齒槽，將該切削出的齒槽特征以毛坯軸線為中心進(jìn)行環(huán)形陣列，數(shù)目與齒數(shù)相同，即完成斜齒輪的三維造型。
以漸開線斜齒輪為例，斜齒輪毛坯端面以及視為刀具的齒槽曲線，如圖1所示。齒槽曲線上各點(diǎn)創(chuàng)建方法如下：
(1) 0，1，2點(diǎn)，用AddLightWeightPolyline方法創(chuàng)建輕便多義線，指定第1點(diǎn)凸度為0. 2。
(2) 2，3，4點(diǎn)，用AddSpline方法創(chuàng)建樣條曲線。
(3) 4，5，6點(diǎn)，用AddLightW eightPolyline方法創(chuàng)建輕便多義線。
(4)用Mirror方法鏡像刀具右部線段，得到刀具左部線段，得到刀具截面曲線組，用AddSketch方法將其定義為草圖。
由輸入原始參數(shù)齒數(shù)Z，壓力角T，法面模數(shù)mn，螺旋角U，及可以很容易計(jì)算出斜齒輪的端面壓力角Tt，端面模數(shù)mt，分度圓半徑R，頂圓半徑Ra，根圓半徑Rf，基圓半徑Rb，從而計(jì)算出0至6點(diǎn)的坐標(biāo)為：
AddCircle創(chuàng)建一圓，拉伸高度為B(即齒寬)的圓柱體，得到齒輪毛坯，定義三維螺旋掃掠路徑，直徑與齒輪毛坯相同， 由齒槽草圖、三維螺旋掃掠路徑、齒輪毛坯及其軸線創(chuàng)建三維螺旋路徑掃掠切削特征，就在齒輪毛坯圓柱體上沿螺旋路徑切制出一個齒槽，將該齒槽特征以毛坯軸線為中心進(jìn)行環(huán)形陣列，陣列數(shù)目與齒數(shù)Z相同，即得到斜齒輪的三維造型。
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