三维建模及运动仿真

三维建模及运动仿真Pro/E ngin eer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。31齿轮的参数化建模3.1.1零件分析(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) 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绘制齿轮绘悴件從田KS豪局1E SL出+ Koeoooooooo子 ®oooi左I|阪制|图3.1新建对话框口豐勘曲IEWM图3.2尺寸选择(1) 新建文件：启动PROE Wildfire4.0，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”， 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( a t)Xc=(HANX+CNX-XN)*MN- pYc=(1/4)*PI*MT+HANX*MN*TAN( a t)+ p *COS( a t)翻i删um图3.3添加参数C cliaxistiuJhuja.ch.±liin. pls 记丰#文件辺 诟楫 格式奴鱼看世lat)UEHS10H 4.UREUNUM 1469fl=CHftHSHUHUACHlLUHB9JIHPUTZH NUMOER-2“请输入齿耙的齿裁“MK NIIMDER“请输入齿轮的注面模数”XT HUMBER-0-91“请输入齿轮的端面变位系数”R HIJMBFR-14'猜输入齿轮的齿宽“CL H NUIIRER = 2O，瀰輸入齿龜的法面压力角“卩 NUNBER = 23.514 05请输入齿轮的分度圆螺旋角-CNIX NUMBER=0.2请输入齿轮的法面顶隙系数HBiNX NUriBER=0.3请输入齿轮的法面齿顶高系数“P NUMBER=U.>I5请输入刀具的顶圆圆角半径浹END INPUTRELATIONSMT-MN/COS< P )Qt-ATAH(TAN(Q n)/COS(P ) NH-XT/COS( P )HF-MH*(HANX+CHX-XH)D-ZH*MTDF=D-2«HFDA=D+2«HAHDB=D*CQS(a t)R = ®/2RF=DF/2RA=I>A/2RB=DB/2V 0= ( 1 /4) *P I #MT + KT#MT*T ftN( OL t p *COS( at)XC = (HONX + CN?C-XN)*MN- pVC = ( 1 /4) *P I #MT+MANX*MNI*TfiN( a t) +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。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，完成单击口确认，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关系对话框选择陰，在弹出对话框选“当前值”，重生成后如图3.9所示。4）单击，在 円 门：-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1'：，并且选取“再生”。图3.10新建坐标系图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B3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.放厅1;程 坐坐方 A元素倍.息坐标索己定文坐标系芙型S35方程必需的f Jf荣单社理益f7| 念, WJ坐标系Ji w丨进IK KII :J国阪顶冃.护二确臣rn|设畛标霑犁(Ml菜单管理器曲鳞顶经过点曲线：从方程自文件使用剖截面元素 坐标系 坐伍系芸型方程已已巴从方程完成過出参照取消信息图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。E rcl!.ptd -记爭A文忡叩編搖谢格式密(J)帝肋曲"为雷咔业芈标篥费人畫数方程"郁口;計在«-y¥®的一个感中心在愿点/*半径-出藪数方程将是：/«X - U £DE ( t »)/#岁=U sin ( t * 360 )/«z - 0"=t*C/r*Ldii(90-Cl l)*yc/ru-cf » iftia/ pi7 Batan(r*4)-yc>/xG)图3.16记事本x=tr-xc-p *cos Y ) )*co>s(v)+cxc*tan( y )+p *sin( V )*sln(v)-rf*c(iis(l80/ft) y-(r=c-p »cos( y)sint w)-£KEntAni(y)+ p M-sin(y )KtQ5(u) z二 0程序为：© =t*xc/r*tan(90- a)+yc/rv=© * 180/ PIY =atan(r* -y©)/xc)x=(r-xc- p *cos( 丫 )*cos(v)+(xc*tan( 丫 )+ p *sin(f*coS(*80/Zn) y=(r-xc- p *cos( 丫 )*sin-(v)c*tan(丫 )+ p *S*nOs(v)z=0(5) 创建齿轮齿廓渐开线特征。 (方法步骤同创建齿轮齿廓过渡曲线特征)忻t/r*(yc-yO+xc*tan(90- a)+2*han/sin(2* a)+1/r*(y0-2*han/sin(2* a) v=© *180/PI