减速器的可视化虚拟设计.ppt

减速器的可视化虚拟设计及数字化样机模型 作者 : 段成燕 单位：黑龙江工程学院 机电工程系 主要内容 一、机械产品的设计和开发方向。 二、虚拟设计简介 三、减速器的可视化虚拟设计 四、渐开线齿轮的参数化设计 五、结论 一、机械产品的设计和开发方向 随着PC机3D设计软件在产品设计中的推广应用，机械产品的设计和 开发正向着3D化和虚拟化方向发展。 采用3D设计软件，如PRO/E 、 UG、 KATIA、Solid Works等进行产 品开发设计的主要优点： 1、能够实时地评价零件的结构工艺性，可装配性和可制造性等； 2、3D设计软件一般都采用基于特征的参数化造型方法，因此，特别 容易对3维虚拟实体零部件的结构特征进行修改，以满足可装配 性、可制造性等方面的要求； 3、利用装配技术，得到3维虚拟样机，通过运动仿真和干涉检验， 修改和完善设计方案； 4、一些3D软件提供了基于Web的数据共享技术和直接转换 CAM/CAE数据的接口，使CAD/CAM/CAE甚至CAPP等能够集成 在一个平台上。符合机械产品全生命周期的设计要求。 ※3维产品设计技术的发展，推动了机械产品创新设计的进步。特 别是基于3维设计技术的虚拟样机和仿真技术的发展，为机械产品创新 设计的自动化提供了一种理想的技术支撑平台。 二、虚拟设计简介 1、虚拟设计的含义： ⑴、虚拟设计（Virtual Design简称VR）技术的概念，最早是由美国 科学家拉厄尔于80年代提出的，现在它已被广泛应用于设计领 域中。 ⑵、虚拟设计是一种新兴的多学科交叉技术，它涉及多方面的学科 与专业技术，它以机械产品为对象，把设计人员从传统的键盘和鼠标中解脱出来，使他们可以通过多维信息环境进行交互，利用这项技术还可以大大减少实物模型和样机的制造。 ⑶、虚拟设计是基于自然方式的人机交互系统利用计算机生成一个 虚拟环境，并通过多种传感设备，有身临其境的感觉。 ⑷、在分布式计算环境下进行协同构思、设计、制造、测试和分析 产品，从而解决在激烈市场竞争中对产品开发时间、质量、成 本方面的巨大压力问题。 ⑸、采用虚拟设计的方法是设计人员对虚拟的产品进行分析、研 究、检查而不需先制造一个模型或样机，这样不但省力、省 时、省钱而且能够把产品设计的更好。 2、虚拟设计的主要特点： ⑴、沉浸性.集成三维图形、声音等多媒体的现代设计方法，用户 能身临其境地感受设计过程和性能，从仿真的旁观者成为虚拟 环境的组成部分。 ⑵、设计简单性。自然的人机交互方式，所见即所得，用逼真的临 场感，支持不同的用户背景，支持并行工程。 ⑶、多信息通道。用户感受视觉、听觉、触觉和嗅觉等多种信息， 发挥人的多种潜能，增加设计的成功性。 ⑷、多交互手段。摆脱传统的鼠标键盘输入方式。运用多种交互手 段，支持更多的设计行为（建模、仿真、评价、预测等）。 ⑸、实时性。实时的参与、交互和显示，把人在CAD环境下的活 动提升到人机融为一体的积极参与的主动活动，构成融入性的 智能化开发系统。 3、虚拟产品开发技术： ⑴、虚拟产品开发是建立在利用计算机完成产品开发过程构思基 础之上的； ⑵、虚拟产品开发是以计算机仿真技术和产品全生命周期建模为 基础，集计算机图形学、人工智能、并行工程、网络技术、 多媒体为一体，在虚拟的条件下，对产品进行构思、设计、 制造、测试和分析。 ⑶、虚拟产品设计是利用存储在计算机内部的数字化模型－－虚 拟产品来代替实物模型进行仿真、分析，从而提高产品在时 间、质量、成本、服务和环境等对目标中的决策水平，达到 全局优化和一次性开发成功的目的。 三、减速器的可视化虚拟设计 减速器是工业动力传动系统中最重要的机械设备，组成减速器的零 件众多，利用传统的设计方法