副標題#e#   0引言
   
    應用三維CAD繪圖軟件在機械產品設計中不僅能用三維圖形象直觀逼真地表達設計思想，而且能很方便地將創建的三維實體模型用作分析模型，進行機械系統的運動學、動力學及強度、剛度分析。相對二維CAD而言，三維CAD軟件大多數模塊眾多，模型創建過程繁瑣，設計人員需要經過長時間的專業培訓才能掌握，特別是對一些形狀較復雜的零件，其三維造型過程不僅耗時多，而且難以保證造型的精度，從而影響設計質量。對這些形狀復雜的零件，比如直齒圓錐齒輪、葉輪等，由于這些零件形狀復雜且具有精確輪廓的參數化造型難以在軟件上直接完成，為了節約建模時間減少重復勞動，探索建模設計的自動化，有必要對三維軟件進行二次開發。本研究就是利用SolidWorks為用戶提供的強大二次開發接口(SolidWorks API)以Visual Basic為開發工具，開發出直齒圓錐齒輪參數化建模的程序，利用該程序生成三維模型，然后利用COSMOS/Work，進行應力分析，為此類零件的快速準確設計提供了一條有利的途徑。
   
    1直齒圓錐齒輪的參數化造型
   
    直齒圓錐齒輪造型的基本思路是先畫出錐體，然后創建背錐切平面并在該平面上畫出一個當量齒形，用此當量齒形向錐頂放樣切除，最后把放樣特征陣列，得到完整的錐齒輪。由圖1加上必要的約束尺寸經過計算可知A,B,C,D,E,F點的坐標，畫出ABCDEF多邊形以Y軸為旋轉軸旋轉一周可畫出錐齒輪的錐體。其中圖1中R為錐距,m為模數,δl為分錐角、δa為頂錐角、δf為根錐角、b為齒寬b=R/3，如果給定錐齒輪的大端模數。、配對錐齒輪的齒數z1.z2多邊形ABCDEF很容易繪制。由圖1可知BC直線繞Y軸旋轉得到錐面，這一圓錐稱為背錐;由于錐齒輪的漸開線為球面漸開線故無法展開。為了研究方便可以用圓錐齒輪的當量齒輪，它的模數和壓力角與錐齒輪的大端的模數和壓力角是一致的，但是這一理論只是為了研究錐齒輪的正確嚙合和重合度等間題。因為計算機無法完成上述操作，作者采用等效思想將背錐面的展開用背錐上建立切平面來代替。(如圖2所示)
 

    然后在相應的位置建立對應的單個齒形(或齒間)，正是當量齒輪的齒形(或齒間)。恰當地利用軟件基準平面建立中過曲面上的一點建立已知曲面切平面的功能，由軟件的性質可知:背平面的坐標原點就是原曲面的那一點。有了上述理論就可在平面上繪制一個齒間草圖然后把草圖向錐點圓放樣切除切出一個齒間。再陣列放樣特征得到錐齒輪的全部齒形。(過程如圖3所示)在背錐切平面內當量齒輪的中心即背錐頂點。如圖3的01， 01和背錐切平面的新原點的距離為l = xc/cos (δl)如圖3所示齒間的草圖是由關于坐標系對稱的漸開線和徑向線及圓弧組成，只是模數用大端模數，齒數用當量齒數。最后把放樣的齒間陣列得到錐齒輪的實體模型。參數化的程序界面如下圖4所示。將生成的錐齒輪模型應用COSMOS/ Works進行有限元分析。