三维建模及运动仿真.doc

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1、三维建模及运动仿真Pro/Engineer软件集产品的三维造型设计、加工、分析、仿真及绘图等功能于一体，是一套使用方便、参数化造型精确的软件，其强大的造型功能及仿真分析功能受到众多工程人员的青睐。本节将采用Pro/E软件，完成少齿数齿轮传动机构中所有零件的参数化建模，并对少齿数齿轮减速器进行虚拟装配，在此基础上，对传动机构进行运动仿真。3.1齿轮的参数化建模3.1.1零件分析图3.2尺寸选择图3.1新建对话框齿轮建模的操作步骤如下：(1)添加齿轮设计参数(2)添加齿轮关系式(3)创建齿轮的齿廓曲线(4)

2、创建螺旋线方程(5)实体生成：1)创建螺旋线线方程2)）拉伸3)）阵列3.1.2绘制齿轮(1)新建文件：启动PROEWildfire4.0，单击工具栏新建工具，或单击菜单“文件/新建”。出现如图3.1所示对话框。选择系统默认“零件”，子类型“实体”方式，“名称”栏中输入“canshuhuachilun”，同时注意关闭“使用缺省模板”。选择公制模板mmns-part-solid，如图3.2所示，然后单击“确定”。(2)创建齿轮程序。选择菜单栏“工具/程序”命令，出现如图3.3所示对话框。单击“编辑设计”，

3、依次添加齿轮设计参数及初始值，添加完毕单击“确定”。选择工具菜单“工具/程序”命令，出现如图3.4信息窗口，在其中输入程序如下：Y0=(1/4)*PI*MT+XT*MT*TAN(αt)Xc=(HANX+CNX-XN)*MN-ρYc=(1/4)*PI*MT+HANX*MN*TAN(αt)+ρ*COS(αt)图3.3添加参数图3.4信息窗口(3)添加齿轮四个圆的关系式。1)选择“插入/模型基准/草绘”特征工具，或单击工具栏草绘命令，出现如图3.5所示对话框。单击“草绘”确认，进入二维草绘模式如图3.6所示。

4、图3.5草绘对话框图3.6草绘界面2)草绘截面。首先选择工具菜单栏“草绘/圆”或单击“草绘器”工具栏上的圆命令，任意草绘4个同心圆，完成单击确认，如图3.7。3)选择工具菜单“工具/关系”命令，出现如图3.8信息窗口，选择草绘的圆，在“关系”中输入四个圆的关系式如图3.8：图3.7草绘圆图3.8关系对话框选择，在弹出对话框选“当前值”，重生成后如图3.9所示。图3.9再生圆4)单击，在的对照下新建笛卡尔坐标系如图3.10，再如图3.11在关系界面下编辑对应关系为，并且选取“再生”。图3.10新建坐标系图

5、3.11编辑坐标系图(4)创建齿轮齿廓过渡曲线特征。1)单击工具栏的基准曲线命令，选择新建的坐标系，出现如图所示菜单，如图3.14选择“从方程”建立渐开线，然后单击“确定”图3.15确定。图3.12创建曲线图3.13笛卡儿坐标系图3.14输入方程图3.15确定2)单击“笛卡尔”坐标系，出现如图3.16所示记事本，在记事本点划线下方，输入过渡曲线方程以参数方程形式表示，t为pro/e的默认变量，取值范围0-1，常量PI为圆周率，渐开线以X-Y直角坐标系建立，Z轴取值为0。渐开线方程输入完毕，单击记事本“文

6、件/保存”。最后单击曲线对话框“确定”按钮，生成如图3.17所示过渡曲线。图3.17过渡曲线图3.16记事本程序为：φ=t*xc/r*tan(90-αt)+yc/rv=φ*180/PIγ=atan((r*φ-yc)/xc)x=(r-xc-ρ*cos(γ))*cos(v)+(xc*tan(γ)+ρ*sin(γ))*sin(v)-rf*cos(180/zn)y=(r-xc-ρ*cos(γ))*sin(v)-(xc*tan(γ)+ρ*sin(γ))*cos(v)z=0(5)创建齿轮齿廓渐开线特征。（方法步骤同

7、创建齿轮齿廓过渡曲线特征）φ=t/r*(yc-y0+xc*tan(90-αt)+2*han/sin(2*αt))+1/r*(y0-2*han/sin(2*αt))v=φ*180/PI