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基于UG和ADAMS的减速器的虚拟样机设计与仿真分析
精密制造与 自动化 2012年第2期
◇ 。◇ 。◇ 。◇ 。◇ 。e 。◇ 。◇ 。
◇
3o设计与开发 3o
基于UG和ADAMS的减速器的虚拟样机
设计与仿真分析
康文利 张 颖 王 川
(华北 电力大学机械工程系 河北保定 071003)
摘 要 介绍了虚拟样机技术的基本概念,运用三维设计软件UG对减速器进行参数化设计和虚拟装配。将减速
器模型导入ADAMS软件,完成减速器虚拟样机的设计和对减速器进行运动仿真,仿真结果与理论计算值基本符
合,以此证明虚拟样机模型的正确性。虚拟样机技术可以应用在减速器的设计中,降低了开发成本,为减速器的
设计提供了一个高效的开发途径。
关键词 虚拟样机 减速器 运动仿真 AD AMS
齿轮减速器是用于降低转速 ,增加扭矩 的传 齿轮的参数化设计首先要建立渐开线齿廓曲线
动装置 ,在机械工业领域应用广泛 。在减速器设 参数方程,利用样条曲线拟合齿廓 曲线,然后通过
计过程中,应用虚拟样机技术可以免去物理样机 【变换】、【镜像】、【剪切】等操作完成对单个齿廓
的试制,从而大幅度缩短了开发周期,降低 了开 的建立 ,用 【插入】/【关联复制 】/【实例】/【环
发 成 本 。虚 拟 样 机 技 术 (VirtualPrototyping 形阵列】操作完成整个齿廓的绘制。在绘制的过程
Technology,VP)是随着计算机 的发展而兴起 的 中,相关的圆周半径、参考线长度、参考平面等都
一 种计算机辅助工程技术,它可以用来代替真实 要与齿数、模数等相关联,实现渐开线齿轮的参数
的物理样机设计。基于产品的计算机仿真模型的 化建模,如图1所示。
数 字化设 计方法 ,通过 利用 三维 CAD 软件
Unigraphics建立减速器参数化模型及其虚拟装 — … 一 … r … j■ … - ___ __ ___ __ 一 ·■
配,根据标准渐开线方程建立直齿渐开线齿轮的准 齿轮号 1 01
齿数 l 0I
确模型,实现了参数化设计并完成了减速器的虚拟
{翼数 l0.D口00II
装配。利用ADAMS提供数据交换接 口,将 UG系 压自角 10.∞00J1
统 中 生 成 减 速 器 模 型 的 几 何 数 据 导 入 径晦阍隐系数 10.00∞Ii
龆 10.oooo~
ADAMS/View模块,然后在该模型上建立减速器系
卜~—— 皤龋 一
统动力学仿真模型,通过仿真分析计算,验证了渐
嘲 圈
开线齿轮参数化设计及建立减速器模型的合理性。
1 建立减速器虚拟样机模型 图1渐开线直齿齿轮参数化设计界面
1.1 渐开线齿轮的参数化建模
参数化设计 (ParametricDesign)是以约束造型 基于UG平台,利用二次开发工具包UG/0
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