机械电子工程毕业设计-差速器的参数化设计.docx

1、本科毕业论文（20 届）差速器的参数化设计所在学院专业班级 机械电子工程学生姓名指导教师完成日期毕业设计任务书设计题目：差速器的参数化设计1设计的主要任务及目标（1）分析影响差速器结构参数的设计指标，完成差速器的设计步骤确定；（2）利用高级语言完成差速器参数化设计。2设计的基本要求和内容（1）完成对差速器的参数化设计设计并撰写设计说明书一份；（2）完成参数化设计软件一份；（3）完成差速器部件的三维建模和装配。3主要参考文献机械设计高等教育出版社C+程序设计清华大学出版社汽车设计机械工业出版社4进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 开题准备 2013.12.15-2014.3.012 完成差

2、速器的设计 2014.3.01-2014.4.153 完成参数化设计软件 2014.4.16-2014.5.304 完成说明书撰写 2014.6.01-2014.6.105 提交设计，答辩 2014.6.11-2014.6.20诚信声明 本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日差速器的参数化设计摘要：直齿圆锥齿轮广泛的应用于汽车差速器上，由于其形状很复杂, 设计过程中需要计算的参数很多。一般是先计算其相关参数, 然后在 CAD 软件中手工造型。其设计过程复杂繁琐，重复性劳动太多，并且对于同一类型

3、但尺寸不同的圆锥齿轮不能实现模型的自动更新。如果对 CAD 软件进行二次开发, 编制专用的圆锥齿轮参数化设计系统则可以解决这个问题。本设计选择采用 UGNX 软件，利用 UG 二次开发工具 UG OPEN API和 VC+联合开发了汽车差速器圆锥齿轮的参数化实体造型系统 , 该系统能够根据输入的参数精确而快速地生成齿轮实体模型，大大提高了设计质量和设计效率。关键词：差速器 ，直齿圆锥齿轮，UG，二次开发，参数化Parametric design of differentialAbstract：Straight bevel gears are widely used in differentia

4、l, because its shape is very complicated, a lot of the design process. Is generally the first to related parameters, and then manually in the CAD softwaremodeling. The design process is complex, repetitive work too much, and t update the same type but sizes of bevel gear can not achieve model.If the

5、 two secondary development of CAD software, making the bevel gear parametri design system can solve this problem. This design uses UGNX software,parameterized solid modeling system using the UG two development tool UG OPENAPI and VC+ joint development of automobile differential bevel gear, the syste

6、m canaccording to the input parameters accurately and quickly generate gear solid model,greatly improve the design quality and design efficiency.Keywords: Differential ，Straight bevel gear， UG，Re-develop，ParametricI目 录1 前言 .11.1 课题研究背景 .11.2 课题研究的目的以及研究内容 .11.3 本课题研究的主要工作 .22 差速器参数化系统 .32.1 系统开发软件简介

7、 .32.1.1 UG 软件简介 .32.1.2 VC+简介 .32.2 UG 二次开发技术简介 .32.2.1 UG/OPEN API .42.2.2 UG OPEN UIStyler .43 差速器的设计 .63.1 汽车差速器的功用及其分类 .63.2 设计差速器的选型 .83.3 设计初始数据的来源与依据 .83.4 差速器结构分析简图 .83.4.1 差速器结构方案图 .83.4.2 差速器的结构分析 .93.4.3 差速器的工作原理 .10II3.5 差速器非标准零件的设计 .123.6 锥齿轮最终设计方案 .153.7 差速器壳体的建模 .194 差速器的三维参数化建模 .204

8、.1 直齿锥齿轮的手工建模 .204.1.1 直齿锥齿轮的建模思路 .204.1.2 齿轮常用的齿形曲线 渐开线 .214.1.3 渐开线的形成及其特性 .214.1.4 绘制思路 .234.2 绘制过程 .244.2.1 建立渐开线齿廓曲线 .244.3 差速器的整体模型 .274.4 直齿锥齿轮的参数化建模 .284.4.1 创建人机交互界面 对话框 .284.4.2 编写菜单文件 .294.5 创建应用程序框架 .30结论 .34参考文献 .35致谢 .36附录 .37III11 前言1.1 课题研究背景差速器作为传动系统的主要部件之一,主要安装在驱动桥内,其各构件的强度和力矩的分配,对

9、车辆的转向性能、通过性和可靠性有决定性的影响。汽车在转弯过程中,两侧车轮在相同时间滚过的距离往往是不同的,内侧车轮滚过的距离短，外侧车轮滚过的距离远1。即使汽车作直线行驶,也会由于各种原因，例如，路面不平、轮胎的磨损而高低不平、汽车内部的磨损导致汽车倾斜等种种原因导致左右车轮行驶距离的不同。在这种工况下,如果两侧驱动轮刚性连接,其速度只能是相等的,则在转弯或是直线行驶时,都可能引起车轮的滑移或滑转。如果轮胎经常处于滑移或滑转状态,不仅会加剧轮胎磨损,功率和燃料消耗,而且使转向沉重,影响汽车的通过性和操纵稳定性。因此,为了使两侧驱动轮可用不同的速度旋转,一般在两半轴间安装差速器2。差速器如此重要

10、，其设计也很繁琐复杂，直齿锥齿轮、壳体设计都比较复杂。如果对 CAD 软件进行二次开发, 编制专用的圆锥齿轮参数化设计系统则可以解决这个问题。参数化设计方法就是将模型中的定量信息变量化, 使之成为任意调整的参数。对于变量化参数赋予不同的数值, 就可得到不同大小和形状的零件模型, 从而加快新产品开发周期，提高设计效率，减少重复劳动。在目前流行的三维 CAD/ CAE/ CAM 软件中, Pro/E 、UGNX 、CATIA 和SolidWorks 以其强大的三维建模功能以及优秀的参数化技术 , 在制造业得到了广泛的应用。运用 UG 二次开发技术，采用参数化设计其部件，可以大大减轻工作量，提高工作效率，加快工作完成进度。本设计选择采用 UGNX 软件，利用 UG 二次开发工具 UG OPEN API 和 VC+联合开发了汽车差速器圆锥齿轮的参数化实体造型系统3, 该系统能够根据输入的参数精确而快速地生成齿轮实体模型，大大提高了设计质量和设计效率。