3Z型行星齒輪減速器設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】
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基于 U G 的減速器三維實(shí)體模型和運(yùn)動(dòng)仿真張燁(內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010062)摘要:本文介紹了用UG軟件的最終版UG NX的MOSLING模塊對(duì)減速器進(jìn)行了三維實(shí)體造型,主要零件包括軸、齒輪、齒、輪軸、下箱體、上箱體及相應(yīng)的裝配。最后在UG的MOTION模塊中對(duì)裝配模型進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真。關(guān)鍵詞:UG;三維實(shí)體造型;減速器;仿真中文分類(lèi)號(hào):TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AUG是三維實(shí)體模型于一體的CAD / CAM/ CAE技術(shù)及廣泛應(yīng)用于全球的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析、制造軟件。在這篇文章中有幾個(gè)問(wèn)題應(yīng)注意的是:漸開(kāi)線(xiàn)齒齒輪輪廓模型、當(dāng)操作時(shí)鏤空造型的封面、齒輪軸和齒輪之間的裝配時(shí)的位置。1 繪制漸開(kāi)線(xiàn)齒廓齒輪齒另一方面齒輪漸開(kāi)線(xiàn)齒廓齒可在UG3里的“表達(dá)”繪制,這個(gè)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪齒牙用VC+ 6.0配置文件的文章保存協(xié)調(diào)方案和相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件中齒廓面價(jià)值,并用定義樣條繪制漸開(kāi)線(xiàn)齒廓齒輪使用“從文件中讀點(diǎn)”。漸開(kāi)線(xiàn)極坐標(biāo)參數(shù)方程是將和代入和三角函數(shù)表達(dá)式的擴(kuò)展,可得到:這里的是在K點(diǎn)處的漸開(kāi)線(xiàn)齒形半徑,是漸開(kāi)線(xiàn)在AK段得角度,是基圓半徑,是在K點(diǎn)處的壓力角。 圖1 圖2用VC+ 6.0程序來(lái)改變從0到180改變(K+K),可以得到相應(yīng)的Xk和Yk,并保存相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件jkx . dat,如圖1所示。在UG的主菜單中有插入曲線(xiàn)仿真,單擊“通過(guò)點(diǎn)”按鈕會(huì)彈出對(duì)話(huà)框,然后系統(tǒng)顯示如圖2通過(guò)點(diǎn)樣條。單擊“從文件中取點(diǎn)”按鈕并且選擇前面提到的數(shù)據(jù)文件jkx . dat,可以得到如圖3中相應(yīng)的漸開(kāi)線(xiàn)。 圖3由于齒厚和參考圓齒空間寬度是相等的,齒輪的齒與齒的空間相對(duì)圓心角是相當(dāng)?shù)?,那么相反的半齒厚中心角是,即,z代表齒數(shù),XC軸應(yīng)旋轉(zhuǎn)并且通過(guò)的表達(dá)式算出,角是由于參考標(biāo)準(zhǔn)齒輪壓力角為,XC軸應(yīng)該旋轉(zhuǎn)。在XC軸上繪制一條直線(xiàn),然后選擇這條線(xiàn)作為鏡像的中線(xiàn),用“已有線(xiàn)”在“鏡像線(xiàn)”來(lái)鏡像漸開(kāi)線(xiàn),在齒廓面和齒頂?shù)陌霃浇鞘?,m為模數(shù),是公稱(chēng)壓力角,是齒底系數(shù)。最后,可以的得到如圖4齒輪的三維實(shí)體模型。.同理,可以得到齒輪漸開(kāi)線(xiàn)齒輪軸輪廓。2 當(dāng)覆蓋建模是有些問(wèn)題應(yīng)該得到重視空心蓋在完成了覆蓋整個(gè)模型,可以得到部分實(shí)體,不能得到充分完美的實(shí)體。此文中,我們利用“空心化”里的“區(qū)域”和將覆蓋分為兩部分:軸承座,突起的水平和寄宿而且可以聯(lián)接在一起的是其中的一部份;其余的是另外一部分,和空心分離的。這關(guān)鍵點(diǎn)就是在空洞化之前聯(lián)接,并且必須在空洞化之后。我們認(rèn)為,復(fù)雜的機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)分解為簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu),并分別挖空,然后再聯(lián)接。3 齒輪軸和齒輪裝配時(shí)的位置齒輪和齒輪軸之間的軸向位置當(dāng)在組裝是去確定的,所以干擾可能發(fā)生在齒間。在UG中,有八種類(lèi)型的限制,例如:嚙合、對(duì)齊、角度、平行、垂直、中心、距離和正切,但他們都不確定兩個(gè)齒輪的嚙合關(guān)系。因此,有必要在齒輪軸和齒輪的實(shí)體模型設(shè)計(jì)時(shí)繪制相對(duì)位置。在裝配過(guò)程中我們繪制齒輪齒軸中心線(xiàn)與中心線(xiàn)空間齒輪齒和兩行應(yīng)保持相互平行,所以干擾可避免與齒間。我們一直與邊緣線(xiàn)以上兩行分別平行安裝,帶平行制約的關(guān)系,所以,兩直線(xiàn)可能更平行。因此,輪齒在吃過(guò)程中不會(huì)發(fā)生干擾。 我們完成了減速器三維實(shí)體模型的主要組成部分。然后,我們來(lái)做它的運(yùn)動(dòng)仿真。首先,在建立運(yùn)動(dòng)分析的情況下,齒輪軸和軸承內(nèi)圈的作為第一個(gè)聯(lián)接;軸、齒輪、已固定距離的環(huán)和相應(yīng)的內(nèi)圈軸承作為第二聯(lián)接。接著,成立了聯(lián)合運(yùn)動(dòng)的單位。即成立了齒輪軸和齒輪之間的分開(kāi)回轉(zhuǎn)。最后,設(shè)置復(fù)合齒輪的回轉(zhuǎn)一和二運(yùn)動(dòng)。選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)/動(dòng)力學(xué)分析圖畫(huà),并且插入時(shí)間和步驟,我們可以得到減速器的運(yùn)動(dòng)仿真。參考文獻(xiàn): 1 Guangl i Zh ang , Peng Zhang , Xue Hong , U G 18 B AS I C T U T O RIA L Beijing: publishing com pan y of Qinghua Uni vers i t y, 20 02 . 2 Rongtan Feng , Zhuyou Ti an . H OW T O CO M E T RU E G E AR P A IR T H RE E -DIM E NSION AL M O DE L M .Jo u rn al of B eiji ng m ech ani cal t ech n ical co l leg e, 1 5 b oo k nu m b er 4( 20 00 ) 3 C h u n xi ang Dai . E M U LA T ION F OR E NG A GE M E N T OF IN V OL U T E S GE A R W IT H U G S O FT WA R J . E in - co rp or at i on of m ach in e an d elect r icit y 20 01 . 0 2 4 X ik ai H u an g, Wen w ei Zh en g. M A C HI NE P RIN C IP LE ( N o. 6) p u b li sh in g com p an y o f hi gh er edu cat io n , 1 98 9
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