基于ProE直齿轮参数化设计及结构有限元分析

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1、2008年6月第36卷第6期机床与液压MACHINETOOL&HYDRAULICSJun．2008Vol-36No．6基于Pro／E直齿轮参数化设计及结构有限元分析鲍泽富1，李郁1，田卫军2(1．西安石油大学，陕西西安710065；2．西北工业大学，陕西西安710072)摘要：利用Pro／E参数化设计理念，以Pro／EngineerWildfire3．0系统为背景，结合实际建模过程，对通用件直齿轮快速建模方法进行了研究，给出了齿轮类零件的通用性参数化建模过程和方法。最后利用Pro／E集成的Pro／MEcHANICA结

2、构分析模块，对直齿轮在一定载荷下的应力、变形情况做r静态分析，可对设计模型在真实工作环境下的结构性能进行评估、研究和优化，对于直齿轮结构的优化具有一定的实际意义。关键词：特征；参数；载荷；约束中图分类号：TP391文献标识码：B文章编号：1001—3881(2008)6—135—4TheEstablishingandStructuralAnalysisfortheSpurGearBasedonPro／EBAOZeful．UYul，TIANWeijun2(1．Xi’anShiyouUniversity，Xi’an710

3、065，China；2．NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：UsingideasofPro／Eparametricdesign．somebasicmethodofbuildingthespurgearmodelbasedonPro／E3．0systemwasstudiedbycombiningwithlivingmodeling．Somefundamentalrulesofgearpartswereillustrated．Byu

4、singofPro／EInte—gratedPro／MECHANICAstructureanalysismodule．thestaticanalysisofthestressanddeformationofstraightgearunderacertainloadwasmade．Sotheperformanceofstructureofthedesignedmodelcanbeevaluated，researchedandoptimizedinarealworkingenvironment．Keywords：Feat

5、ure；Parameter；L0ad；ConstraintO引言Pro／EngineerWildfire3．0软件是美国参数化技术公司PTC推出的新一代产品，它提供了集产品的三维造型设计、模具设计、加工、分析及绘图等完整的CAD／CAE／CAM解决方案，该软件以实用方便、参数化造型和系统的全相关性著称。Pro／Engineer的最大特点就是基于特征的参数化建模，参数化模型以约束来表达产品模型的形状特征，以一组参数来控制设计结果，从而通过变换一组参数值方便地创建一系列相似零件。而对于生成的零件模型，用户可以直接在Pro

6、／Engineer的有限元模块Pro／MECHANICA进行网格的划分，包括点、线、面和体等，完成有限元模型的建立工作，并且生成处理作业命令流文件。该结果文件可以利用Pro／ME—CHANICALSTRUCTURE结构分析软件包，对分析模型进行结构分析和优化，也可以利用接口直接应用专业有限元分析软件进行分析。在整个处理过程中，模型的一致性好、数据完整，克服了专业软件有限元分析前处理不足的缺点，从而可以提高整个有限元分析的工作效率。本文通过参数化的方法对直齿轮进行了标准化的设计，最后利用Pro／MEcHANICASTR

7、UCTURE结构分析软件包进行结构分析，最终有效地对设计模型进行了评估。1直齿轮参数化模型的建立齿轮参数化程序设计的一般思路就是通过用户确立尺寸、特征标识，建立起控制参数，通过关系式建立起参数、尺寸与特征之间的联系，生成通用原始参数化模型，最后用户只需通过变更设计参数，就可以快捷地得到所需模型，具体设计流程如图1所示。直齿轮设计参数的确定及参数化描述f齿数、模数、压力角、齿宽等参数)～一一——。，‘、¨～，导盈线生成，厂⋯。·’-_⋯??⋯⋯：～·⋯～“≥一、I——、——一、。一一。一一～一．——⋯。．．——，～：；

8、第一个齿廓生成盏犁毙云；善薯生阵列出其余齿建立修饰特征ii一⋯j、’．⋯一⋯⋯一．-参数化直齿轮模型·一⋯⋯一一／图l直齿轮参数化流程图1．1齿轮程序化设计1．1．1确定直齿轮设计参数收稿日期：2007—11—29作者简介：鲍泽富(1962一)，男，陕西西安人．副教授，从事方向：石油设备数字化设计及制造。联系人：田卫军，电话：136592339