基于VB的直齒圓柱齒輪參數(shù)測量應(yīng)用程序的研究與實(shí)現(xiàn)

陳 哲，陳文兵，陽復(fù)建

（1.四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 德陽618000；2.桂林航天工業(yè)學(xué)院，廣西 桂林541004）

齒輪傳動(dòng)是各種機(jī)器中用得最多的一種傳動(dòng)形式，其中用得最多的是直齒圓柱齒輪[1]。齒輪基本參數(shù)測量是實(shí)際加工生產(chǎn)必不可少的一步，而使用傳統(tǒng)方法對(duì)直齒圓柱齒輪參數(shù)進(jìn)行測量，工作量大，效率低，且不易查出錯(cuò)誤，本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，采用VB軟件編制應(yīng)用程序，極大地提高l測量效率。

1 漸開線直齒圓柱齒輪的測量

漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有齒數(shù)z、模數(shù)m、壓力角α、變位系數(shù)x、齒頂高系數(shù)ha*和頂隙系數(shù)c*。漸開線直齒圓柱齒輪測量過程如下：

1.1 齒輪齒數(shù)參數(shù)的計(jì)算

數(shù)出所測齒輪的齒數(shù)z，確定測量公法線尺寸的跨齒數(shù)Wk，測出公法線長度和多跨一個(gè)齒的公法線長度Wk+1和齒根圓直徑df。為保證測量準(zhǔn)確，每個(gè)尺寸需將齒輪旋轉(zhuǎn)120°左右測量3次，然后取其平均值。

1.2 齒輪其它基本參數(shù)的計(jì)算

（1）基圓上的齒距Pb：

由于式中α可能是15°也可能是20°，故分別代入計(jì)算出兩個(gè)相應(yīng)模數(shù)，取其最接近于標(biāo)準(zhǔn)值的一組模數(shù)m和壓力角α。

（3）標(biāo)準(zhǔn)齒輪公法線長度Wk'：

2 VB實(shí)現(xiàn)程序編制過程

齒輪基本參數(shù)的測量若采用公式（1）~（5）計(jì)算，顯然工作量大，計(jì)算繁瑣，且容易出錯(cuò)。基于此，本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，用VB軟件編制程序，化繁為簡，避開復(fù)雜公式計(jì)算，使測量過程智能化。

VB是一種由微軟公司開發(fā)的，包含協(xié)助開發(fā)環(huán)境的事件驅(qū)動(dòng)編程語言，擁有圖形用戶界面（GUI）和快速應(yīng)用程序開發(fā)（RAD）模塊，可以輕易的使用DAO、RDO、ADO連接數(shù)據(jù)庫，或者輕松地創(chuàng)建ActiveX控件。程序員可以輕松地使用VB提供的組件快速建立一個(gè)應(yīng)用程序。用VB進(jìn)行編程的過程簡單直觀，可以實(shí)現(xiàn)邊編程邊調(diào)試，每一步都能進(jìn)行仔細(xì)檢查。VB窗口界面比較簡潔、容易上手，編制小程序非常方便，可提供豐富的提示信息[2]。

2.1 參數(shù)界面設(shè)置

首先打開VB軟件[3]，向窗體中加入基本的標(biāo)簽、文本框和需要的操作按鍵，隨著本應(yīng)用程序的不斷完善，設(shè)計(jì)界面如圖1所示。

圖1 窗口界面

首先，為了增強(qiáng)對(duì)本應(yīng)用程序的理解，加入一個(gè)圖片窗體，顯示用繪圖軟件制作的示例圖。然后，修改各個(gè)標(biāo)簽的名稱，以表達(dá)右側(cè)文本框的含義，還可以對(duì)變量添加應(yīng)用提示。如果文本中的內(nèi)容代表的是數(shù)據(jù)，需要將其屬性中Data Format格式設(shè)置成“數(shù)字”。表1列出了圖1中R1~R6標(biāo)簽的具體含義，用戶可根據(jù)實(shí)際需要在相應(yīng)的文本框中設(shè)置其參數(shù)值。

表1 參數(shù)測量界面標(biāo)簽及含義

2.2 變量賦值與運(yùn)算

當(dāng)圖1中參數(shù)設(shè)置完成后，點(diǎn)擊“計(jì)算”鍵，即可進(jìn)行編程，通過在源代碼中引用參數(shù)界面中的變量，即可參與程序運(yùn)算。

賦值源代碼如下：

R1=Text1.Text*1'齒數(shù)

R2=Text2.Text*1'跨齒數(shù)

R3=Text3.Text*1'公法線長度

R4=Text4.Text*1'加跨一齒的公法線長度

R5=Text5.Text*1'齒根圓直徑部分計(jì)算代碼：

R10=R4-R3'計(jì)算單齒弧距

Text6.Text=Format(R10,"##.###")

R11=3.141593

R12=15/180*R11

R13=20/180*R11

R14=R10/R11/Cos(R12)'15度計(jì)算模數(shù)

R15=R10/R11/Cos(R13)'20度計(jì)算模數(shù)

R16=(R14+R15)/2

R17=0'確定模數(shù)

If Abs(0.1-R16)<0.005 Then R17=0.1

If Abs(0.12-R16)<0.006 Then R17=0.12

……

部分賦值代碼：

R22=Text8.Text/180*R11'壓力角弧值

R23=R17*(2.9521*(R2-0.5)+0.014*R1)'標(biāo)準(zhǔn)公法線值

Text9.Text=Format(R23,"###0.###")

R24=(R3-R23)/2/R17/Sin(R22)'變位系數(shù)

Text10.Text=Format(R24,"#0.###")

R25=(R17*R1-R5)/2'齒根高

Text11.Text=Format(R25,"#0.###")

……

2.3 NC計(jì)算結(jié)果

單擊“運(yùn)行”、“啟動(dòng)”按鈕即可打開所編程序，在圖中輸入齒輪測量參數(shù)，便會(huì)得到計(jì)算結(jié)果，如圖2所示。

圖2 銑圓周陣列孔刀具軌跡

2.4 程序封裝

設(shè)置和計(jì)算的結(jié)果通過多次調(diào)試，當(dāng)符合設(shè)計(jì)要求后，便可對(duì)所編程序進(jìn)行封裝，生成計(jì)算機(jī)能單獨(dú)執(zhí)行的EXE應(yīng)用程序。

用戶在使用過程中，只需根據(jù)測量的參數(shù)，按“計(jì)算”按鈕，即可計(jì)算出齒輪的基本參數(shù)。

3 結(jié)束語

綜上所述，采用VB編制應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)了直齒圓柱齒輪參數(shù)測量智能化，具有可視化程度高，操作簡便，便于操作者現(xiàn)場靈活使用等優(yōu)點(diǎn)，從根本上解決了傳統(tǒng)方法測量直齒圓柱齒輪參數(shù)工作量大、效率低、容易出錯(cuò)的問題，對(duì)進(jìn)一步發(fā)展現(xiàn)代制造業(yè)測量技術(shù)具有較好的推廣和應(yīng)用價(jià)值。

[1]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]馮小燕.Visual Basic項(xiàng)目開發(fā)案例精粹[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[3]李天啟.Visual Basic6.0學(xué)習(xí)捷徑（中文版）[M].北京:清華大學(xué)出版社，1999.