基于 ProE 和 ADAMS 的三环减速器的仿真分析及方法.pdf

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1、ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）２０１４年第７期倡基于Pro／E和ADAMS的三环减速器的仿真分析及方法许冯平，夏有山（东北石油大学，大庆１６３３１８）摘要：结合某种型号三环减速器的运动和动力学参数，利用Ｐｒｏ／Ｅ三维软件建立减速器模型，采用ＡＤＡＭＳ动力学分析软件对其仿真，并将仿真结果与理论计算值进行比较，验证了动力学仿真的正确性，为研究多环减速器和内齿环板的相位分布指明方向。该方法有助于缩短减速器的研发周期，降低产品的生产成本，对该型号减速器更新换代具有重要参考意义。关键词：三环减速器；三维建模；

2、虚拟样机；仿真分析中图分类号：ＴＰ３９１．９文献标志码：Ｂ文章编号：１６７１—３１３３（２０１４）０７—００６１—０４Simulationanalysisandmethodsofthree-ringreducerbasedonPro／EandADAMSＸｕＦｅｎｇｐｉｎｇ，ＸｉａＹｏｕｓｈａｎ（ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｑｉｎｇ１６３３１８，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｍｏｖｅｍｅｎｔａｎｄｋｉｎｅｔｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｒｅｄｕｃｅｒ，ｆｉｒｓｔｂｕｉｌｄｉｎｇｔｈｅｒｉｎｇｒｅｄ

3、ｕｃｅｒｍｏｄｅｌｂｙＰｒｏ／Ｅ，ｔｈｅｎｕｓｅＡＤＡＭＳｔｏｓｉｍｕｌａｔｅａｎｄｃｏｍｐａｒｅｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｉｔｈｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ，ａｎｄｐｏｉｎｔｏｕｔｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｍｕｌｔｉ-ｒｉｎｇｒｅｄｕｃｅｒａｎｄｒｉｎｇｇｅａｒｐｌａｔｅｐｈａｓｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｇｒｅａｔｌｙｒｅｄｕｃｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｃｙｃｌｅａｎｄｃｕｔｄｏｗｎｔｈｅｃｏｓｔｓ，ｓｈｏｗｇｕｉｄｉｎｇｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅａｂｏｕｔｒｅｄｕｃｅｒｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ．

4、Keywords：ｔｈｒｅｅ-ｒｉｎｇｇｅａｒｒｅｄｕｃｅｒ；ｔｈｒｅｅ-ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｉｎｇ；ｖｉｒｔｕａｌｐｒｏｔｏｔｙｐｅ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ器的基本参数，拟定此三环减速器齿轮的基本参数如０引言表１所示，并在此基础上确定齿轮的变位系数，以此来三环减速器在起重、冶金和轻工等领域得到了广泛生成精确的三维模型，其主要零／部件的质量仅约为应用，是因为其结构独特新颖，具有传动比大、承载能力２０７１ｋｇ，重量得到了极大的降低。［１-２］强、体积小、质量轻、结构简单紧凑及成本低等特点。表１三环减速器齿轮的基本参数大庆油田装备制造集团生产的ＪＳＱ２０

5、７３．０型减速参数外齿轮内齿环参数外齿轮内齿环器（主要技术参数：传动比i＝３１．７３３，输出轴转速n＝齿数z６３６５分度圆直径d／ｍｍ５０４５２０１６ｒ／ｍｉｎ，转矩T＝７３ｋＮ·ｍ）的质量重达４４８１ｋｇ，比模数m／ｍｍ８８基圆直径db／ｍｍ５９．２６１．０８压力角α／（°）２０２０齿顶圆直径da／ｍｍ５１６．８５０７．２较笨重。为此集团开展该型减速器升级换代工作，拟齿顶高系数h倡／ｍｍ４８７．２５３６．８a０．８０．８齿根圆直径df采用三环减速器代之。顶隙系数c０．２５０．２５齿距p／ｍｍ２５．１２本文利用Ｐｒｏ／Ｅ三维设计软件和ＡＤＡＭＳ动力学１．１重要零／部件的实体建

6、模分析软件对三环减速器进行建模和仿真，以期提高三对三环减速器来说，传动部件是关键零／部件，即环减速器的设计质量和效率，为进一步研究其静力、动力特性和结构优化提供依据。内、外齿轮是重要的零／部件，文中重点介绍变位齿轮［３］实体的三维模型生成过程。在Ｐｒｏ／Ｅ软件界面下，１三环减速器的参数化实体建模可以先创建基圆、齿根圆、分度圆和齿顶圆４条基本曲［４］基于大庆油田装备制造集团的ＪＳＱ２０７３．０型减速线，然后在柱坐标系下建立关系式（１）～式（７）（本倡中国科技部石油装备制造业创新技术服务平台建设项目（２０１２ＢＡＨ２８Ｆ０３）６１２０１４年第７期现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕ

7、ｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）文式（１）～式（７）适用于外齿轮）：式中：e为内齿环齿槽宽；x２为变位系数；df为齿根圆１８０d２直径。αp＝２－１（１）πdb之后就可以按照外齿轮的形成步骤进行创建，图παp２所示为内齿环的三维实体零件。φ１＝αp－ａｒｃｔａｎ（２）１８０πs＝m（－２x１ｔａｎα）（３）２３６０sφ２＝（４）zmπ２１８０daφ３＝２－１（５）πdb２dbφ３πr＝１＋（）（６）２１８０φ３πφ２φ＝φ３－ａｒｃｔａｎ－φ１＋（７）１８０２图２内齿环的三维实体零件式中：αp