基于Solidwoks的仿生绞刀的三维建模.pdf

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1、·信息技术·田杨，等·基于Solidwoks的仿生绞刀的三维建模基于Solidwoks的仿生绞刀的三维建模田杨，唐亚鸣，任晓敏，莫静玲(河海大学机电工程学院，江苏常州213022)摘要：仿生绞刀是在传统绞刀表面设计典型生物的凸包等结构单元，从而降低土壤的粘附力和摩擦阻力，获得减粘降阻的效果。根据仿生结构的参数方程，利用三维机械设计软件Solid—woks，建立仿生绞刀的三维模型。关键词：仿生绞刀；建模；Solidwoks中图分类号：TP391文献标志码：B文章编号：1671-5276(2013)0l一0124—04ThreeDimens

2、ionalModelingforBionicDredgingToolsBaseonSolidworksTIANYang，TANGYa—ming，RENXiao—min，MOJing—ling(Mech．Elec．Colege，HohaiUniversity，Changzhou213022，China)Abstract：Bionicdredgingtoolsaretheconvexhullandotherstructuralunitsoftypicalorganismsinthedesignofthetraditionaldredging

3、toolssurface，Toreducetheadhesionandfrictionofsoil，andtheefectoftheadhesionandresistance，thispaperutilizesthreedimensionalmodelingsoftwareSolidworksforestablishingthethreedimensionalmodelofthebionicdredgingtoolsaccordingtotheparametricequationsofbionicstructure．Keywords：d

4、redgingtools；modeling；Solidworks环、加强圈，用来固定连接刀臂，支撑整个绞刀。刀臂是绞0引言刀中直接切削泥土使之成为能被吸入吸管的碎块的部件，均匀的分布在外围圆周上，一般为4～6片，在旋转时轮流疏浚绞刀在挖掘粘性土壤时，由于土壤的粘附增大了接触并切削泥土，齿式绞刀中在刀臂上还安装有一定数量表面阻力，降低了疏浚效率，增加了能源消耗，严重时甚至的刀齿。刀臂和刀齿呈螺旋状安装在大环和轮毂之间，其完全丧失作业能力。仿生疏浚绞刀，就是从工程仿生学的结构的优劣直接影响绞刀的切削性能。轮毂与绞刀传动角度出发，根据典型土壤

5、动物非光滑体表。具有减粘降轴相连，起到传动作用，现在一般为反牙梯形螺纹连接，即阻的作用，对绞刀的表面进行改形，在绞刀尤其是绞刀刀在传动轴上加工梯形螺纹，绞刀轮毂内加工的螺纹相当于齿的表面设计凸包形、凹坑形、波纹形等具有一定几何形一个螺帽予以紧固J。状的结构单元，使得绞刀在切削土壤过程中与土壤不能紧1．2绞刀的主要几何参数密接触，减少与土壤接触界面的接触面积，破坏接触界面水膜的连续性，从而降低土壤的粘附力和摩擦阻力，获得绞刀的主要几何参数有绞刀的高度、绞刀的外径D，减粘降阻的效果。为研发设计仿生绞刀，利用三维机械设刀臂包角，刀臂数，刀臂安

6、装角等。可以根据文献[5、计软件Solidwoks，建立仿生绞刀的三维模型，为仿生绞刀6]绞刀的主要几何参数，利用Solidwoks软件建立仿生绞的设计、分析及检验奠定了基础。刀的三维模型。在绞刀的三维建模中，最复杂的莫过于如何确定绞刀1仿生绞刀的结构参数刀臂的形状。为方便建模，根据文献[3]刀臂看成曲面。刀臂曲面由内外两条轮廓线决定，内外两条轮廓线为两条绞刀是绞吸式挖泥船挖掘系统的核心部件，对绞刀的空间曲线，是两个空间曲面相交而得到的。外轮廓线在切削系统乃至整个挖泥船运行效率都十分重要。在对仿生yoz平面的投影参数方程为：绞刀进行三维

7、造型之前，先简单介绍绞刀的基本结构和绞刀的主要几何参数。以普通绞刀的造型简单叙述，而刀齿f寺1"1in0kkz(1-cos0)表面的几何非光滑结构单元将作为重点介绍，其目的是为Ycos0k苦·sin0+o0．5一以后设计仿生刀齿的表面结构做准备工作。外轮廓线在0z平面上的投影参数方程为：1．1绞刀的结构绞刀一般由绞刀座、刀臂、轮毂组成。绞刀座也称大基金项目：中央高校基本科研业务费资助项目(2009B29914)作者简介：田杨(1987一)，男，湖北荆州人，硕士，主要研究方向仿生机械设计。·124·http：／／ZZHD．chinajou

8、rna1．net．CBE-mail：ZZHD@chainajourna1．net．cn《机械制造与自动化》·信息技术·田杨，等·基于Solidwoks的仿生绞刀的三维建模1．3．2波纹形、半圆柱形仿生绞刀刀