基于AutoLISP的漸開(kāi)線(xiàn)齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)

胡志勇

摘 要：漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的精確化設(shè)計(jì)一直是機(jī)械設(shè)計(jì)的難題，用AutoLISP對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，結(jié)合DCL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)，并根據(jù)需要繪制齒頂圓弧和齒根過(guò)渡圓弧，提高齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)的效率。

關(guān)鍵詞：AutoLISP DCL 參數(shù)化設(shè)計(jì)；齒根過(guò)渡圓弧半徑；隱式超越方程

前言

齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最為常見(jiàn)的機(jī)構(gòu)之一，其中漸開(kāi)線(xiàn)齒輪應(yīng)用最廣。漸開(kāi)線(xiàn)齒輪具有傳動(dòng)比準(zhǔn)確、傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，在工程實(shí)際中被廣泛采用。但因漸開(kāi)線(xiàn)齒廓的復(fù)雜性，簡(jiǎn)單的利用AutoCAD只能借助直線(xiàn)或圓弧擬合漸開(kāi)線(xiàn)，很難實(shí)現(xiàn)漸開(kāi)線(xiàn)齒廓的精確造型，應(yīng)用AutoCAD提供的AutoLISP、DCL等二次開(kāi)發(fā)工具為這一問(wèn)題的解決提供了便利條件。利用AutoLISP在AutoCAD中生成漸開(kāi)線(xiàn)，合理地結(jié)合DCL語(yǔ)言可以方便、快速地實(shí)現(xiàn)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的參數(shù)化造型，并對(duì)輸入?yún)?shù)進(jìn)行核算，還能根據(jù)需要繪制齒頂?shù)箞A和齒根過(guò)渡圓弧等，從而大大提高了齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)的工作效率。

1.什么是AutoLISP和DCL

AutoCAD是大家再熟悉不過(guò)的繪圖軟件了，但說(shuō)到AutoLISP和DCL，恐怕連一般經(jīng)常用AutoCAD設(shè)計(jì)的人也會(huì)感到陌生。那么，AutoLISP和DCL又是什么呢？

其實(shí)，AutoLISP作為嵌入在AutoCAD內(nèi)部的具有智能特點(diǎn)的編程語(yǔ)言，是開(kāi)發(fā)應(yīng)用AutoCAD不可缺少的工具。利用它能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)計(jì)算、分析、繪圖、數(shù)據(jù)交換等功能，還可以在AutoCAD中定義新命令，為AutoCAD擴(kuò)充具有一定智能化、參數(shù)化的功能，使設(shè)計(jì)人員的主要精力用于產(chǎn)品的構(gòu)思和創(chuàng)新設(shè)計(jì)上，實(shí)現(xiàn)真正意義上的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，AutoLISP是AutoCAD進(jìn)行用戶(hù)化、專(zhuān)業(yè)化二次開(kāi)發(fā)的一個(gè)主要工具。[1]

自R12版本開(kāi)始，AutoCAD就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互，很多命令通過(guò)對(duì)話(huà)框來(lái)完成則更加直觀。因此DCL應(yīng)運(yùn)而生。DCL是對(duì)話(huà)框控制語(yǔ)言（Dialogue Control Language）的簡(jiǎn)稱(chēng)，對(duì)話(huà)框形象、直觀，可以隨意輸入、隨時(shí)修改，鼠標(biāo)、鍵盤(pán)并用，是一種深受用戶(hù)歡迎的界面。DCL具有語(yǔ)法簡(jiǎn)單、編寫(xiě)容易（任何文本編輯器均可編寫(xiě)）、通用性好（適用于各版本的AutoCAD平臺(tái)）等優(yōu)點(diǎn)。[2]

參考文獻(xiàn)：

[1]曾維川，王金敏.AutoCAD R14 繪圖基礎(chǔ).天津：天津大學(xué)出版社，2000.260～274

[2]吳永進(jìn)，林美櫻.AutoLISP & DCL 基礎(chǔ)篇.北京：中國(guó)鐵道出版社，2002.286～316

[3]張民安.圓柱齒輪精度.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.143～152

[4]王洪欣等.機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué).徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.135～157

[5]劉連璞.平面解析幾何方法與研究.北京：北京大學(xué)出版社，1999.74～109