基于UG的减速器参数化设计系统研究

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器零部件关键参数的设计计算算法程序，得到设计参数。计算过程中调用对应子程序，程序执行完毕后，显示设计计算结果。过程框图如图1所示。

减速器总体布局设计计算 (电动机选型，确立传动比，各轴转速、功率和转矩)I传动零件设计计算及结构优化设计I轴的设计计算及结构优化设计(包括联轴器、键等的选择)I轴承的选择计算l显示设计计算结果图1 参数设计计算框图3 减速器三维建模根据已知条件和零部件参数设计计算获取的数据确定设计过程，通过UG软件绘制零部件的三维模型模板，将减速器工程数据体现到三维模型的几何数据上。

减速器系统中包括齿轮、轴、箱体、轴承、轴承盖、键等众多零件。绘制减速器零部件的三维模型模板，需要在充分分析全参数相关尺寸结构基础上，综合运用基于草图驱动和特征驱动的建模方式，对模型的特征参数和尺寸约束、几何收稿日期：2013-01-21基金项目：2012年太原市大学生创新创业人才项目计划 (120164020)作者简介：王宪忠 (1985-)，男，山西文水人，硕士研究生，研究方向为机械设计及理论。

[142] 第35卷 第3期 2013-04(下) l 訇 化约束联系起来并进行驱动控制。

传动零件齿轮的建模，在确定几何特征参数后，齿廓渐开线的绘制可通过参数化表达式工具功能实现。为了简化UG参数化表达式输入过程，表达式可用记事本方式创建，保存为EXP文件， 然后在UG表达式中导入此文件，再利用UG规律曲线”命令生成齿轮渐开线。生成渐开线及过渡曲线后，通过镜像、阵列、拉伸和布尔等命令的操作，即可得到完整齿轮三维模型模板。如图2所示。

图2 完整齿轮三维模型减速器轴的建模利用UG中的基本成型特征即可∽梯轴的毛坯只要通过轴的直径和长度等外形尺寸就能够确立，而槽、倒角圆角等结构则通常利用UG中相关特征操作来完成。

减速器上下箱体的建模是基于草图模式构造箱体的轮廓并拉伸为实体。在箱盖上添加凸台并在凸台部分进行孔命令等命令，箱座上添加凸垫并进行孔和腔体等命令，最后通过修剪、倒圆角等-系列特征操作来完成。

对于减速器中的轴承、螺栓、螺母、键等标准件，可从标准件库中直接提龋使用标准件库，可以实现资源共享，提高设计效率。

4 用户界面设计和系统接口应用程序 议 计通过用户菜单，对话框等界面选择、输入或修改设计参数，参数经过系统应用程序接 口进行数据传递，通过程序控制的方式可生成新的三维模型。流程图如图3所示。

人机交互界面是参数化 系统设计的重要环节。用户莱单及对话框通过提供直观人性化的环境，使系统的操作更加简捷方便。

4.1.1设置UG环境变量在用户 自定义开发 目录下建立startup等文件夹。Win7环境下右键单击计算机-高级系统设置-高级-环境变量，新建变量输入UGILUSERDIR，变量值为用户自定义开发目录。

4.1.2制定用户菜单在UG开发中，可以通过UG/OpenMenuScript实现菜单的用户化。菜单的脚本文件为记事本创建和编辑的 .men文件，放在startup目录之下。效果如图4所示。

图4 制定的用户莱单本系统men文件为：VERSION l20EDIT UGGATEW AYMAINMENUBARBEFORE UG HELPCASCADE BUTTON JSOLABEL减速器系统END oF AFIERMENU JSOB UI”I0 SCLLABEL小齿轮ACTIONS SCHILUN.digEND-OF- M ENU4.1.3设计用户对话框UG/Open Uistyler工具用来编辑生成可视化用户对话框，此对话框是实现人机交互，读取原始数据和处理输入数据的重要接口工具。以齿轮为例，生成的对话框如图5所示。对话框文件保存时会生成三个文件：.dlg(Uistyler界面文件)、.h(c语言头文件)和.C(c语言源文件)。.dig文件放在application目录下。

4.2系统接口应用程序设计4.2.1创建界面程序框架基于VC6.0中创建新的Unigraphics NXWizard V1工程；设置工程环境；删除工程中的.h和.C文件，然后将获得的.h文件和.C文件(修改后缀为.cpp)拷贝到工程中；打开.cpp文件，根据要求对第35卷 第3期 2013-04(下) [143]务l 訇 出图5 齿轮生成对话框回调函数进行创建修改，生成所需的dl文件。最后利用DLL文件链接菜单文件，完成系统对菜单的调用和参数的获取修改。

部分程序示例：UF STYLER item value.type t data set；data set.item attrUF STYLER VALUE：data set.item idJSO I；data set.value.realarExpValuef01：UF STYLER set value(dialog id.&data set)；UF STYLER free value(&data set)；4.2.2数据库框架系统建立了统-的模型参数数据库，数据库中保存了大量可供使用的数据。

MFC ODBC为数据库的访问提供了统-接口。 首先在管理工具中创建并配置ODBC数据源，然后Visual C6.0编程实现对数据库读取操作，为按钮添加响应函数。

数据库连结主要程序代码如下：CDatabase m pdatabase；CRecordset mpset；Trym pdatabasenew CDatabase0；m psetnew CRecordset；m- Pdataba se->OPen(-T( redUCer，It)，FALSE，FLASE，-T(∥ODBC；DSNreduceril)，FLASE)；mpset->mpdatabasempdatabase；lcatch(CDBException术e)e->ReportError0；e->Delete；delete m pset；delete mpdatabase；retum TRUE；l114al 第35卷 第3期 2013-04(下)Combodata( reducer，)；return TRUE；)利用ODBC数据库操作类的封装类，可实现与对数据库的连接、显示、访问和查询等大部分操作 。

5 零部件的虚拟装配对于实际装配过程中可能会出现的零部件无法安装，零部件之间的干涉等现象，通过UG软件的虚拟装配技术，可以直观的评估其实际装配性能，检测零件设计的合理性和产品的可装配性。

为了提高装配路径的优化性 ，最大限度的提高装配过程的合理性，采用从零件到整体的装配方式，并自下而上的装配建模过程 。装配组件定位过程中要完整分析定位信息，建立正确的配对约束。减速器模型装配体效果如图6所示。

图6 减速器装配体6 结论详细介绍了减速器参数化设计的过程。首先根据设计要求计算出减速器所需的设计参数，以UG软件建立减速器的三维造型模板和虚拟装配系统，通过UG/Open API标准化接口，结合VC编程程序控制技术读取数据库，生成并更新模型，交互式实现减速器的参数化设计系统。此系统可以方便快捷的完成减速器零部件的设计装配，极大提高设计质量和效率，并对其他参数化系统的设计也提供了-定的参考价值。