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《基于pro_e的直齿圆锥齿轮参数化建模与运动仿真分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、DOI:10.3969/j1issn11001-3881120101191032基于Pro/E的直齿圆锥齿轮参数化建模与运动仿真分析林艳1,原思聪1,季文祥2,裴喜永1(11西安建筑科技大学机电工程学院,陕西西安710055;21陕西建设机械股份有限公司,陕西西安710032)摘要:借助Pro/E3维建模软件,根据渐开线形成原理,对直齿锥齿轮参数化建模、虚拟装配和运动仿真等进行研究。参数化设计方法提高设计的柔性和敏捷性,具有重要的工程应用价值。关键词:Pro/E;直齿锥齿轮;参数化建模;仿真中图分类号:TH132417;TP33文献标识
2、码:A文章编号:1001-3881(2010)19-112-4ParametricModelingandMotionSimulationAnalysisofSpurBevelGearBasedonPro/ELINYan1,YUANSicong1,JIWenxiang2,PEIXiyong1(11SchoolofMechanical&ElectricalEngineering,XiπanUniversityofArchitecture&Technology,XiπanShaanxi710055,China;21ShaanxiConstru
3、ctionMachineryCO.,LTD.,XiπanShaanxi710032,China)Abstract:WithPro/E,combiningwiththeprincipleofinvolute,theparametricmodeling,virtualassemblyandmotionsimula2tionofspurbevelgearwereresearched.Theparametricdesignmethodimprovestheflexibilityandagilityofthedesign.Ithasimpor2t
4、antengineeringpracticalvalue.Keywords:Pro/E;Spurbevelgear;Parametricmodeling;Simulation[1]直齿锥齿轮作为基础传动件,已广泛应用于汽车、机床等行业,但直齿锥齿轮是非标件,每次重复设计都会耗费设计者大量时间和精力,因此利用参数化建模技术,让设计者只需输入所需参数即能快速建模和分析,是非常有意义的,可以大大提高设计的柔性和敏捷性,为后续虚拟装配、运动仿真和CAE分析奠定基础。作者采用Pro/E软件进行参数化建模,其关键是建立渐开线方程和各参数之间的数学关
5、系表达式。1渐开线形成原理渐开线齿廓具有良好的传动性能,相互啮合能保证齿的表面保持相切,没有摩擦磨损,而且便于制造、安装、测量和互换使用,因此在各种齿廓中,它的应用最轨迹K0K,称为该圆的渐开线。假定K点的坐标为(x,y),根据渐开线成形原理及几何关系,可知x=rcosα+rαsinαy=rsinα-rαcosα利用Pro/E的方程曲线在笛卡尔坐标系下绘制渐开线时需引入一变量t(0≤t≤1),根据上述分析可知,在0°～60°范围内渐开线方程用笛卡尔坐标系可表示如下(θ为α的角度制表示)θ=60·tx=rcosθ+πrθsinθ/180y
6、=rsinθ-πrθcosθ/180z=02参数化建模参数化建模是Pro/E软件的核心,通过关系式驱动尺寸可大大提高模型的生成和修改的速度,在产品的系列设计、相似设计及专用CAD系统开发方面具有重要意义。211设计参数锥齿轮参数化建模需已知锥齿轮齿数Z、模数M、与之啮合的齿轮齿数Z_ASM、齿宽B等参数,可图1渐开线原理图为广泛。渐开线形成原理如图1所示,当直线n2n沿圆周作相切纯滚动时,直线n2n上任一点K在与该圆固连的平面上相应收稿日期:2009-09-03基金项目:陕西省教育厅自然科学专项(09JK559)作者简介:林艳(1981
7、—),女,研究生,主要研究方向为现代设计理论与方法。电话:13772114072,E-mail:linyan506@yahoo1com1cn。·113·第19期林艳等:基于Pro/E的直齿圆锥齿轮参数化建模与运动仿真分析通过参数直接输入数值;渐开线直齿锥齿轮一些标准化的参数也需要输入数值,例如压力角ALPHA为20°,齿顶高系数HAX为110,顶隙系数CX为012等;其他参数如分锥角、分度圆直径等可通过关系表达式计算,为非输入性参数,详见表1。对于需输入的参数,作者以参数Z=16、Z_ASM=40、B=11mm、ALPHA=20°、HA
8、X=110、CX=012为例进行参数化建模。表1非输入性参数列表212创建基准曲线基准曲线是后续建模的基准,锥齿轮建模的主要基准曲线包括锥顶点,锥齿轮的中心轴线,顶锥、分锥、根锥和基准的母线以及大小端面分度
