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数字化设计 CAD/CAM与制造业信息化 Digital Design 基于ADAMS的渐开线直齿圆柱 齿轮实体模型二次开发 北京理工大学车辆与交通工程学院 洪清泉程颖 一、前言 三、开发步骤 ADAMS是世界范围内最广泛使用的机械系统 1.精确计算齿轮齿形 仿真分析（MSS）软件。运用ADAMS软件，设计人 齿形分为两部分：渐开线部分和过渡曲线部 员可以在物理样机建造前建立整个机械系统的虚拟 分。用滚刀加工的齿轮的过渡曲线是延伸渐开线。 样机，通过各种仿真分析对其进行工作性能预估和 分析齿形的范成过程，分别计算出渐开线部分和过 结构优化。 渡曲线部分各点的坐标并使之正确相连，就可以得 ADAMS/View是ADAMS系列产品的核心模块 到整个齿形的坐标。因此，根据加工原理，利用 之一，是以用户为中心的交互式图形环境。它将简 VC++ 6编制基于对话框的程序，通过输入确定齿形 单的图标、菜单、鼠标点取操作与图形建模、仿真 所需的8个参数，即模数、齿数、压力角、变位系 计算、动画显示、X－Y曲线图处理、结果分析和数 数、刀具圆角、齿顶高系数、齿顶降低系数和径向 据打印等功能集成在一起。ADAMS/View采用 间隙系数，计算出齿形坐标。程序采用动态储存技 Parasolid作为实体建模的核，并提供零件几何图形 术，用户可以根据模型的精度和规模要求，输入齿 库，还可以通过ADAMS/Exchange从其他CAD/CAE根圆、过渡线、渐开线、齿顶圆各段的离散点数。 软件输入IGES、STEP、DXF/DWG文件数据并转换 最终的齿形节点坐标输出为ADAMSMAT格式矩阵 为ADAMS/View实体模型，基本上能满足用户实体 文件，以供ADAMS/View调用。 建模需要。但对于机械系统中广泛使用的齿轮，在 2.开发用户界面 ADAMS/View中却不能直接生成，利用ADAMS /ADAMS/View有快捷方便的图标、菜单及对话 Exchange输入的齿轮又存在定位操作复杂、模型规 框创建/修改工具包。利用Menu Builder和Dialog－ 模偏大、后续仿真分析困难等缺点。针对这一问 Box Builder建立用户界面，如图2所示。 题，本文基于滚齿加工过程，结合VC++编程及 ADAMS/View二次开发技术，编制了渐开线直齿圆 柱齿轮三维造型模块。它包括一个VC++程序文件、 两个对话框、两个宏。 二、程序框图 渐开线直齿圆柱齿轮三维造型模块基本原理如 图1所示。 图1齿轮造型模块原理框图 图2齿轮造型模块用户界面 40 2003.1 CAD/CAM与制造业信息化 数字化设计 Digital Design 当用户选择“Setting”时，ADAMS/View通过内 置的System Command直接调用基于VC++的齿形计 算程序，其界面如图3所示。齿形计算程序接受参数 输入，通过计算得到齿形坐标，最后输出矩阵文件 并返回ADAMS/View主界面。 图5传动系统齿轮实体模型 五、总结 本文针对ADAMS/View齿轮实体建模功能缺 乏、ADAMS/Exchange转换模型不理想的情况，进 行了二次开发，圆满地解决了机械系统中广泛使用