齿轮油泵参数化设计的研究与实现

汤海霞

摘 要：齿轮油泵是液压传动系统的动力元件，应用非常广泛。为了缩短产品的开发周期，提高设计人员的工作效率，对产品进行二次开发，文章研究了VB 6.0环境下solidworks 2016二次开发的方法，使用solidworks提供的API进行编程，完成solidworks参数化建模工作，并开发齿轮油泵专用模块化系统。

关键词：solidworks；二次开发；参数化设计；API

为了使工作人员从大量重复的计算和建模工作中解脱出来，我们可以通过软件的二次开发建立一个专门用来设计齿轮泵的参数化系统。在设计时工作人员只要输入全部参数，系统就可以根据输入值将设计模型绘制出来，若变动其中一个或多个数据，系统就会根据变化来变动其他与之关联的尺寸，重新建模，这样就给设计带来很大的方便，很好地实现了人机交互建模功能，这是参数化设计最大的特点。

1 二次开发的关键技术和方法

solidworks二次开发应用程序接口（Application Program Interface，API）有着良好的开发性和兼容性，solidworks本身的大部分功能都可以通过调用solidworks API命令实现[1]。当然，通过调用solidworks API对象也可以建立用户需要的、专用的模块[1]。参数化设计一般有两种方法，第一种是程序参数化建模法，完全通过编程实现三维模型的参数化设计[2]；第二种是参数化系统建模法，即通过人机交互形式建模[2]，对于结构相同、而尺寸不同的零件比较适用于此方法。最后利用API的相关功能对添加的零件进行自动定位、配合、面遍历等使装配准确，实现自动组装。

2 齿轮油泵二次开发流程

就齿轮油泵参数化设计为研究对象，主要研究solidworks产品模型参数化建模、solidworks开发技术、数据库接口，以及二次开发的步骤，完成对齿轮泵的模块化产品设计。分析产品的结构，对每一个零件建立数据库，实现VB程序对Access数据库的调用。另外通过加载动态链接库（Dynamic Link Library，DLL）文件形成新的用户菜单，获得与solidworks风格一致的用户操作界面，并建立了主菜单、一级子菜单、二级子菜单及程序的调用。二次开发流程如图1所示。

3 齿轮油泵二次开发技术研究

3.1 用户操作界面的菜单制作

为了获得和solidworks风格一致的用户操作界面，一般在进行solidworks二次开发时，会制作相应的用户菜单，使用户可以从菜单调用开发的自定义系统。这样就确保了开发系统和solidworks具备相同的界面风格。

分析齿轮油泵系统可知，主菜单定义为“齿轮泵参数化设计”，在主菜单下面有两个一级子菜单，分别为“零件参数化”和“自动装配”，同时，一级菜单下面还有二级子目录。

菜单的建立编程如下。

Private Sub AddMenus （） 定义添加菜单函数

无文档模式下的VB二次开发菜单

iSldWorks.AddMenu swDocNONE， "齿轮泵参数化设计”， -1定义主菜单

在一级菜单”零件参数化”下面建立二级子菜单”新建文档”， 回调函数为”NEWDOC”

iSldWorks.AddMenuItem3 swDocNONE， iCookie， “新建@零件参数化@齿轮泵参数化设计”，-1，“NEWDOC”， “新建文档”

在一级菜单”零件参数化”下面建立二级子菜单”齿轮”，回调函数为“CHILUN”

VB程序编制好后，经过调试后，可以直接编译生成DLL动态链接库文件，此文件打包了程序中使用的所有API包库，可以被solidworks识别、读取，并运行。生成MyAddin_VB.DLL动态链接库文件后，可以直接被solidworks系统所识别。在solidworks界面可以直接加载并存在于solidworks菜单栏中。加载此插件。点击“打开”，solidworks加载菜单栏如图2所示。

同时，在工具-插件管理栏里，可以看到MyAddin_VB插件已经加载到solidworks工作环境中。

3.2 齿轮油泵系统数据库的建立

齿轮油泵系统包含很多零部件，每个零部件都必须建立各自的数据库。下面以齿轮零件的数据库为例，详细介绍制作数据库的方法和步骤。

渐开线直齿轮数据库包含8个属性（字段），即序号、轴径d、齿数z、齿厚h、模数m、压力角a、键槽深、键槽宽。首先新建数据库文件，命名为DataBase，齿轮数据库命名为齿轮.mdb。

切换到数据表视图，可以向表格中添加数据，图3所示为添加完成后的齿轮数据库。

数据库制作好后，将数据库文件DataBase.mdb复制到SWAddin_VB程序根目录下，以便程序调用数据库[3]。

3.3 数据库的调用和响应

VB程序对Access数据库的调用有多种方法，本文选择较为简单的一种调用方式。VB自带有Data控件，此控件自动定义了对数据库的链接。以齿轮为例（见图4—5），首先在界面上放置Data控件。

在齿轮窗体启动加载时，必须指定数据库的位置，以供程序读取。在Form_Load（） 程序段，定义如下路径语句。

Private Sub Form_Load （）

设置数据控件的数据源的名称和位置

Data1.DatabaseName = App.Path & “＼DataBase.mdb”

Data1.RecordSource = “齒轮”

……

End Sub

4 参数化设计调试及实现—以主动齿轮轴为例

主动齿轮轴程序调试。

……

Private Sub Form_Load （）

Data1.DatabaseName = App.Path & “＼DataBase.mdb” 设置数据控件的数据源的名称和位置

5 结语

基于solidworks参数化建模技术、Access数据库管理技术等，对齿轮油泵进行参数化设计与自动装配。能够满足产品更新速度快、减少设计人员的开发时间，有助于实现企业的资源整合，通过对数据分析，归纳，对企业要求设计的对象建立交互绘图系统，使用时直接调用，实现资源的整合。文章通过参数化平台，为产品后续的动态仿真模拟、2D图纸的生成提供了前提条件。