基于Pro/E的渐开线齿轮三维模型构建

介绍了Pro/E环境下进行参数化建模的特点,说明了渐开线形成的几何意义,并以此为基础建立了精确的齿轮模型,确定了相关参数,最后通过具体步骤说明了渐开线齿轮三维建模的详细过程.     

基于Pro/E的无渐开线方程齿轮参数化建模

为了避免繁琐的渐开线方程的建立,并且能精确地得到齿轮齿根部分的非渐开线齿廓曲线即齿根过渡曲线而不只是作近似处理,同时能有效地模拟齿轮轮廓的加工过程,使齿轮参数化建模更方便、精度更高,根据范成法加工齿轮原理,通过齿条刀具模拟加工齿轮过程,并对齿条齿轮啮合系统进行参数化定义和设置,结合Pro/E中的运动仿真模块,使其齿条刀具上的各结点在运动仿真中生成运动轨迹,并作轨迹曲线的修改,从而获得精确的齿轮渐开线,进而完成齿轮的参数化三维模型的建立.此方法有效地模拟齿轮轮廓的加工过程,实现了齿轮齿廓精确绘制,脱离了繁琐的渐开线参数方程和程序语言的束缚,在齿轮参数化三维设计中新颖实用,通俗易懂.     

运用PRO/E二次开发技术实现零件的参数化设计

基于PRO/E支撑平台,以PRO/Toolkit作为核心技术开发出常用同类零件的参数化设计模块系统,通过该模块系统可以对同类零件实现设计与绘图一体化操作。使企业设计人员在产品零件的设计过程中,只需修改少量的几个主要参数就可以由计算机驱动参数自动生成新的零件三维模型和产品工程图,大大提高了产品的零件的设计效率。     

输电塔架参数化三维建模方法研究与实现

快速建立输电塔架三维仿真模型对电网安全运行与信息管理有重要作用.根据输电塔架的结构特点及结构相似性进行模块化划分,并用参数化方法为相同结构型式的模块建立原始三维模型;在此基础上根据塔架型号与呼高,对各模块进行选择与组装,赋值参数驱动各模块的原始模型,实现各种塔型与呼高的塔架三维快速建模.以某酒杯型直线塔为例,输入塔架型号与呼高即实现其三维模型快速建立,验证了该参数化三维建模方法的正确性与实用性.     

基于Pro/E的蜗杆-齿轮减速器三维模型构建及运动仿真

以蜗杆-齿轮两级减速器为例,运用Pro／E参数化建模和3DSMAX动画仿真相结合的设计方案,实现了减速器所有零件的三维模型和虚拟装配;然后经过文件格式转换,在3DSMAX软件中完成对减速器系统的运动仿真,探索出了一套基于Pro／E的多级齿轮减速器快速高效的设计方法．     

基于PRO／E的参数化装配仿真及优化研究

选取机械设计中经典案例，单级圆柱齿轮来研究参数化仿真及优化。首先在PRO／E的环境下建立起齿轮以及齿轮轴的参数化模型，然后根据需求将各个离散零件实现装配，其次对于装配体进行静态干涉仿真，检验其是否具有可装配性，最终对检验结果进行优化，力求取得最优解。     

齿轮工程图标准化设计方法

提出了在Pro/E环境下建立标准化齿轮工程图的新方法。该方法结合的模型修饰及简化表示等特点,运用二次开发工具,实现了齿轮工程图与三维模型的全尺寸参数化联动设计,解决了由齿轮三维模型直接生成符合国家标准工程图的规范问题,提高了工程应用的绘图效率和质量。     

基于Pro/E的齿轮三维参数化建模设计的研究

研究利用Pro/E自带的Pro/TOOLKIT二次开发工具包和VC++6.0开发环境进行二次开发的方法,重点解决基于约束关系的三维齿轮实体参数化设计和驱动机理。通过在应用程序界面修改主驱动参数及局部驱动参数,可以得到标准渐开线齿轮,从而满足设计要求。并以直齿圆柱齿轮为例,阐述基于VC++的Pro/E二次开发实现直齿圆柱齿轮三维参数化建模设计的过程。     

UG/NX中的直齿内圆锥齿轮的三维参数化造型

从理论上分析了直齿圆锥齿轮的齿廓形状,结合具体实例,以UG NX 4.0为平台,利用其功能强大的表达式工具和三维建模模块,介绍了绘制锥齿轮大端齿槽曲线的方法,模仿齿轮的实际加工,在锥齿轮的背锥上去除齿槽,得到了直齿内圆锥齿轮的三维参数化模型,并对其参数化控制方法进行了简述,为后续直齿内圆锥齿轮的数控加工、虚拟装配等奠定基础。     

基于Pro／E的弧齿锥齿轮参数化造型

利用Pro／E参数化设计的概念对弧齿锥齿轮进行了参数化设计,详细介绍了弧齿锥齿轮的造型方法,当修改齿轮设计参数时,系统可实现齿轮三维模型的自动更新．     

基于共轭包络原理的齿面生成计算机模拟与仿真

以共轭齿面包络原理为理论基础,布尔运算为方法,商用三维软件为工具,进行了齿轮加工制造的计算机模拟与仿真研究.取磨前滚刀加工圆柱齿轮为对象,给出了刀具与齿轮之间相对运动关系v12的计算机实现过程,和在商用软件平台上实现齿面包络生成原理的方法与步骤.文中提出的方法无需推导齿轮实体的曲面方程就能够准确、真实地模拟制造过程,建立实际的齿轮齿面几何模型,为复杂曲面零件的CAD/CAE建模与分析提供了新途径.     

基于Pro/E机构模块的齿轮三维实体建模研究

齿廓曲线尤其是齿根过渡曲线的构建是渐开线圆柱齿轮三维实体建模的难点,也是其关键问题。现在所采用的构建方法操作复杂,计算繁琐,且不适合不同刀具加工的齿轮模型的构建。以范成法加工齿轮的原理为理论基础,介绍在Pro/E平台下利用其机构模块的“轨迹曲线”(trace curve)功能精确构建各种刀具加工出来的渐开线圆柱齿轮齿廓曲线的方法,并以磨前滚刀加工直齿圆柱齿轮为例,详细介绍该方法的使用步骤,构建其精确的三维实体模型。该方法无需推导渐开线和过渡曲线的方程就能够方便、快捷地构建出任何刀具加工出来的齿轮模型,为基于啮合原理的复杂曲面零件的有限元建模提供了参考,特别是为复杂曲面零件的CAD/CAE建模与分析奠定了基础。     

基于 NX 的汽车覆盖件可成形性分析系统

基于 NX 平台,构建了参数化关联驱动的汽车覆盖件可成形性分析系统 QFW( Quick Forming Wizard) 。 通过自定义数据框架和关联存储技术,建立了合理的驱动更新机制,实现了 CAE 仿真过程参数化更新。 系统直接在 NX 产品模型中进行 CAE 建模,将 CAE 分析直接与产品进行参数关联,不用反复建模便可实现产品数学模型和工艺参数更新后的模拟。 采用改进的有限元逆算法,能快速预测覆盖件产品的整体可成形性和局部翻边区域可成形性,同时计算出修边线尺寸。 最后通过实例验证了模拟结果的准确性以及参数化更新的便捷性。     

刨齿刀的三维可视化设计

三维参数化、可视化设计是现代机械设计的发展趋势之一。在AutoCAD软件的二次开发工具VBA(visual basic for application)中,开发了刨齿刀三维参数化和可视化设计软件。在AutoCAD软件中进行刨齿刀三维参数化建模,利用生成的刨齿刀三维实体模型,在Pro/Engineer,ANSYS软件中进行刨齿刀有限元分析。制造了硬齿面圆锥直齿轮刨齿刀,对刀具的磨损进行分析,为刀具的快速开发提供条件。     

基于B样条曲面插值误差控制的内超环面齿轮齿面建模

针对内超环面齿轮齿面数控加工精度难以保证的问题,提出一种基于B样条曲面插值误差控制的内超环面齿轮齿面建模的方法.该方法以内超环面齿轮理论齿面原型为依据,运用B样条曲面构造插值曲面,计算插值曲面片与理论齿面之间的误差.通过插值误差分析,根据误差分布特点,将型值点网格不断细化,获得一组型值点阵,经插值重构后可得到满足精度要求的内超环面齿轮齿廓模型.最后,通过数控加工验证了建模的有效性.基于B样条曲面插值误差控制的内超环面齿轮齿面建模方法为获得高精度的内超环面齿轮实体模型奠定了理论基础.     

A realistic dynamic model for gear fault diagnosis

A reliable dynamic model that predicts the vibrations of a gear transmission containing a fault may allow us to recognize the effects of that fault, to identify its severity, and to develop methods for characterizing its type by using a limited number of experiments. In this research, a new generic model for gear dynamics is proposed. This model is solved numerically, and combines the most advanced approaches for gear modeling, including: modeling the contact between gear pairs as a set of springs, modeling the effect of faults on the mesh stiffness, and integrating the geometric errors. As a result, the model simulates successfully the acceleration signal of a realistic gear pair in a realistic environment. In this paper, we present a different approach to simulate partial tooth face faults, which takes into account the partial contact loss along the tooth contact line due to the fault's geometry. We propose a new analytical formulation for modeling complete tooth face faults that are located across the entire contact area. Additionally, a modified analytical expression for describing the tooth profile errors is proposed. Using a realistic simulation, we were able to experimentally validate the model.     

内激励作用下的单对齿轮振动噪声分析

综合考虑齿轮时变啮合刚度及齿轮误差等内部激励的影响,建立了单对齿轮扭转振动物理模型,采用龙哥库塔法进行求解,得到了齿轮节点位移。分析齿轮几何参数对齿轮啮合的振动噪声的影响,并采用修正Kato公式法对振动产生的噪声进行了定量计算。结果表明该方法可以较好地对齿轮振动所产生的噪声进行定量计算,为齿轮系统的降噪设计奠定了基础。     

渐开线齿轮的接触分析

以Hertz应力表达式为基础,将单齿啮合的渐开线齿轮等效为相互挤压的两个圆柱体,推导了齿轮接触应力的理论表达式．建立一套单齿对啮合的有限元分析方法,包括引入渐开线和齿根过渡曲线方程及对应的自变量区间,建立参数化齿廓;模型轮缘厚度取3倍的模数,周向宽度取3倍的齿厚;在接触面上进行网格细化处理;在对应的主、从动齿轮内缘分别施加均匀切向力和固定约束等．计算结果显示,有限元解和理论解吻合较好,最大偏差不超过5%,该方法适用于不同的啮合轮齿参数．由有限元方法得到的渐开线轮齿的接触应力符合Hertz理论中的半椭圆分布规律,Mises应力和剪应力分布也符合接触力学理论,但应力分布的对称中心存在偏离或者偏斜现象,分析认为,是由于轮齿弯曲变形造成的．     

基于双三次B样条曲面的ZA蜗轮实体建模方法

蜗轮蜗杆传动在各类机械设备的传动系统中应用广泛.蜗轮的齿面是一种复杂的空间曲面,所以在采用有限元方法进行接触分析时,建立准确的蜗轮实体模型是获得正确结果的前题.提出一种基于双三次B样条插值曲面在SolidWorks 中建立蜗轮实体模型的方法：先根据蜗轮齿面理论方程用VC++编程计算一组插值点阵,再反求双三次B样条插值曲面的控制顶点,最后通过ACIS中间文件将所得曲面转入SolidWorks中,完成后续实体建模工作.与已有方法不同,所提方法中插值曲面的精度可以根据需要自由控制,因此不存在系统误差.以一个ZA蜗轮为例给出了计算结果并与已有方法进行了对比.