基于AutoLISP的渐开线齿轮参数化设计

胡志勇

摘 要：渐开线齿轮的精确化设计一直是机械设计的难题，用AutoLISP对AutoCAD进行二次开发，结合DCL语言实现渐开线齿轮的参数化设计，并根据需要绘制齿顶圆弧和齿根过渡圆弧，提高齿轮参数化设计的效率。

关键词：AutoLISP DCL 参数化设计；齿根过渡圆弧半径；隐式超越方程

前言

齿轮传动是机械传动中最为常见的机构之一，其中渐开线齿轮应用最广。渐开线齿轮具有传动比准确、传动效率高等优点，在工程实际中被广泛采用。但因渐开线齿廓的复杂性，简单的利用AutoCAD只能借助直线或圆弧拟合渐开线，很难实现渐开线齿廓的精确造型，应用AutoCAD提供的AutoLISP、DCL等二次开发工具为这一问题的解决提供了便利条件。利用AutoLISP在AutoCAD中生成渐开线，合理地结合DCL语言可以方便、快速地实现渐开线齿轮的参数化造型，并对输入参数进行核算，还能根据需要绘制齿顶倒圆和齿根过渡圆弧等，从而大大提高了齿轮参数化设计的工作效率。

1.什么是AutoLISP和DCL

AutoCAD是大家再熟悉不过的绘图软件了，但说到AutoLISP和DCL，恐怕连一般经常用AutoCAD设计的人也会感到陌生。那么，AutoLISP和DCL又是什么呢？

其实，AutoLISP作为嵌入在AutoCAD内部的具有智能特点的编程语言，是开发应用AutoCAD不可缺少的工具。利用它能够实现自动计算、分析、绘图、数据交换等功能，还可以在AutoCAD中定义新命令，为AutoCAD扩充具有一定智能化、参数化的功能，使设计人员的主要精力用于产品的构思和创新设计上，实现真正意义上的计算机辅助设计。简单地说，AutoLISP是AutoCAD进行用户化、专业化二次开发的一个主要工具。[1]

自R12版本开始，AutoCAD就已经实现了人机交互，很多命令通过对话框来完成则更加直观。因此DCL应运而生。DCL是对话框控制语言（Dialogue Control Language）的简称，对话框形象、直观，可以随意输入、随时修改，鼠标、键盘并用，是一种深受用户欢迎的界面。DCL具有语法简单、编写容易（任何文本编辑器均可编写）、通用性好（适用于各版本的AutoCAD平台）等优点。[2]

参考文献：

[1]曾维川，王金敏.AutoCAD R14 繪图基础.天津：天津大学出版社，2000.260～274

[2]吴永进，林美樱.AutoLISP & DCL 基础篇.北京：中国铁道出版社，2002.286～316

[3]张民安.圆柱齿轮精度.北京：中国标准出版社，2002.143～152

[4]王洪欣等.机械设计工程学.徐州：中国矿业大学出版社，2001.135～157

[5]刘连璞.平面解析几何方法与研究.北京：北京大学出版社，1999.74～109