UG的蝸輪蝸桿的參數(shù)化建模方法

針對農(nóng)業(yè)機械中常用的蝸輪蝸桿曲面復(fù)雜,在solidworks中三維建模效率低下的問題,建立其數(shù)學(xué)模型,通過錄制宏、編輯宏的方法,獲得參數(shù)化設(shè)計的源程序,使用vb編程語言添加窗體,對獲得的源程序進(jìn)行修改,實現(xiàn)了對solidworks的二次開發(fā),并利用microsoftvisualstudio制作繪圖插件,實現(xiàn)了輸入蝸輪蝸桿的基本參數(shù),輸出其三維模型的功能。同時,簡化了蝸輪蝸桿的三維建模步驟,提高了設(shè)計效率,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械的三維參數(shù)化設(shè)計提供了依據(jù)。

蝸輪蝸桿傳動用于傳遞空間交錯的兩軸間的運動和動力,應(yīng)用廣泛;但在使用過程中難免會損壞,因此,對蝸輪蝸桿的測繪就顯得尤為重要。本文根據(jù)蝸輪蝸桿成對使用的特點,首先對蝸桿進(jìn)行測繪并確定出其主要參數(shù),然后從蝸桿的參數(shù)推斷出蝸輪的各部分尺寸,該方法是生產(chǎn)實際中較為實用的測繪方法。

以蝸輪蝸桿副建模實例為背景,闡述了齒輪類零件在基于solidedge、solidworks環(huán)境下的建模和樣條曲線擬合建模方法,分析了各種方法的優(yōu)缺點,為齒輪類零件參數(shù)化建模提供有效的參考依據(jù)和比較方法。演示了軟件的建模操作過程。建模過程體現(xiàn)了參數(shù)化設(shè)計的特點,便于軟件的二次開發(fā)。

采油用單螺桿泵轉(zhuǎn)子和定子的截面線型是一種公式曲線,比較復(fù)雜。同時,因螺桿泵轉(zhuǎn)子及定子頭數(shù)不同,其截面線型差別很大,建模過程也有所不同。為提高設(shè)計效率,減少單螺桿泵建模的復(fù)雜程度,探討使用ug的expression工具實現(xiàn)螺桿泵轉(zhuǎn)子和定子參數(shù)化建模的方法。通過對單頭單螺桿泵、雙頭單螺桿泵的轉(zhuǎn)子、定子分別參數(shù)化建模,并以此作為模板,能夠提高設(shè)計效率,降低設(shè)計的繁瑣程度。

在環(huán)面蝸桿螺旋線參數(shù)方程的建模基礎(chǔ)上,論證并分析構(gòu)建了平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿產(chǎn)形齒的特征模型,按此模型在mdt6.0環(huán)境中實現(xiàn)了平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的三維建模.進(jìn)而又分析討論了平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸輪的特征模型與實體構(gòu)建,實現(xiàn)了“平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動的參數(shù)化建?！?該方法簡潔實用,三維實體具有真實的運動型面,能為數(shù)控加工提供精確的坐標(biāo)參數(shù),也能為平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動的性能優(yōu)化奠定良好的基礎(chǔ).

蝸輪蝸桿油的選用方法

通過對阿基米德蝸輪蝸桿的整體結(jié)構(gòu)分析,首先建立了中間平面內(nèi)蝸桿齒廓與蝸輪齒廓以及螺旋線方程;接著采用solidworks2010軟件,分別對阿基米德蝸輪蝸桿進(jìn)行三維建模,并進(jìn)行裝配。參數(shù)化的三維設(shè)計與裝配既縮短了設(shè)計周期,也為后續(xù)進(jìn)行的有限元分析、機構(gòu)仿真提供了必要前提條件.

介紹了普通圓柱蝸桿機構(gòu)的失效形式及其測繪方法,并以長鋼h型鋼廠鋸片磨床上的調(diào)整蝸輪蝸桿為例,具體介紹了該蝸桿機構(gòu)的測繪步驟。

為改進(jìn)尼曼蝸桿僅有2階接觸點,利用logix齒輪能夠?qū)崿F(xiàn)3階接觸的基礎(chǔ),借鑒先前推廣到logix齒輪齒條的經(jīng)驗,進(jìn)一步將logix齒輪嚙合推廣至logix蝸輪蝸桿嚙合,并加工出了這種蝸輪和蝸桿,證實了設(shè)想的可行性。

蝸輪蝸桿是閥門電動裝置的關(guān)鍵傳動部件,進(jìn)行精確的實體建模是進(jìn)行有限元接觸分析的前提,而蝸輪的齒面是復(fù)雜的空間曲面,是建模的難點。通過蝸輪蝸桿的嚙合關(guān)系得出蝸輪齒面嚙合方程,運用matlab編程求解蝸輪齒面方程得到齒面上的離散點,再通過pro/e逆向反求得到蝸輪齒面,最終實現(xiàn)蝸輪的精確建模。另外通過pro/e建立蝸桿模型并對蝸輪蝸桿進(jìn)行裝配,經(jīng)檢驗裝配后無干涉存在,結(jié)果表明該方法能夠準(zhǔn)確地建立蝸輪蝸桿實體模型。

作為擠壓膨化機關(guān)鍵部件的螺桿,其結(jié)構(gòu)對膨化物料的性狀有著十分重要的影響。所以,能否設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理的螺桿將直接影響擠壓膨化機的性能。為此,利用ansys二次開發(fā)功能,實現(xiàn)秸稈粗纖維飼料擠壓膨化機變根徑、變螺距錐形螺桿的參數(shù)化建模,為利用ansys對各種結(jié)構(gòu)的螺桿進(jìn)行分析和優(yōu)化設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。

基于matlab優(yōu)化理論,系統(tǒng)研究了蝸輪蝸桿減速裝置的目標(biāo)函數(shù)、設(shè)計變量和約束條件,建立其優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型,利用matlab優(yōu)化工具箱中的函數(shù)fmincon來解決單目標(biāo)多變量約束非線性優(yōu)化問題的思路和方法。

錐形螺桿是秸稈擠壓膨化機的重要零件,通過分析其結(jié)構(gòu)特點,確定了該螺桿的結(jié)構(gòu)驅(qū)動參數(shù)。利用pro/e參數(shù)化設(shè)計功能及其二次開發(fā)模塊pro/toolkit,在vc++6.0開發(fā)環(huán)境下對其進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計,實現(xiàn)了錐形螺桿的參數(shù)自動化建模,為進(jìn)一步進(jìn)行螺桿的有限元分析和優(yōu)化設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。

通過闡述建筑信息模型(bim)的概念,指出參數(shù)化建模在工程設(shè)計領(lǐng)域中的應(yīng)用理念和發(fā)展趨勢,以及參數(shù)驅(qū)動模型生成的技術(shù)特點。目前bim技術(shù)的應(yīng)用往往是先進(jìn)行專業(yè)設(shè)計再針對設(shè)計成果建立信息模型,這樣的逆向設(shè)計流程不但沒有提高設(shè)計效率,反而徒增設(shè)計工作量。它本質(zhì)上是一種現(xiàn)有交付條件主導(dǎo)下設(shè)計工作的輔助和補充,其作用在于設(shè)計過程中的反向回饋。探索bim正向設(shè)計以提升模型附加值,針對隧道工程,將傳統(tǒng)的設(shè)計思路與信息模型的全新表達(dá)方式相結(jié)合。為了提高設(shè)計效率,解決復(fù)雜工程模型的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的問題,采用參數(shù)驅(qū)動三維模型生成的方法,驗證參數(shù)化設(shè)計在lod200級信息模型建立過程中的可行性和必要性。通過設(shè)定應(yīng)用場景規(guī)定模型的應(yīng)用功能,對模型的幾何信息和非幾何信息添加相應(yīng)的約束,從而使模型具有更多的應(yīng)用功能,為實現(xiàn)高效正向協(xié)同設(shè)計提供參考。

bim(建筑信息模型)作為工程學(xué)的新興工具,是推動工程信息化的主要載體。橋梁是工程建設(shè)領(lǐng)域的重要構(gòu)筑物,由于其型式多樣、構(gòu)件復(fù)雜等特點,建筑信息模型的創(chuàng)建難度頗大。本文結(jié)合國內(nèi)連續(xù)剛構(gòu)橋梁設(shè)計現(xiàn)狀,分析了連續(xù)剛構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)形式及變化規(guī)律,基于revit二次開發(fā),提出連續(xù)剛構(gòu)橋梁信息模型的參數(shù)化創(chuàng)建方法,為面向?qū)ο蟮哪Ｐ蛣?chuàng)建方法提供思路和參考。

簡要闡述了參數(shù)化建模的意義和solidworks三維建模軟件的功能,并以軌道式懸臂擦窗機為例,介紹利用solidworks軟件來實現(xiàn)擦窗機參數(shù)化建模的思想和方法。

論述了運用siemensnx軟件進(jìn)行蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)三維造型設(shè)計的方法。根據(jù)已知條件,利用軟件的表達(dá)式功能編制出相應(yīng)的參數(shù)化方程組,構(gòu)建了蝸輪蝸桿的參數(shù)化模型,并完成了蝸輪蝸桿相互嚙合模型。

介紹通過ug軟件表達(dá)式模塊實現(xiàn)漸開線蝸輪蝸桿參數(shù)化的建模方式,依據(jù)蝸輪蝸桿齒槽輪廓方程以及螺旋線表達(dá)方程,利用曲線方程實現(xiàn)傳動蝸輪蝸桿三維實體的精確造型。蝸輪蝸桿實體的參數(shù)化設(shè)計可以通過對應(yīng)參數(shù)值的設(shè)定完成不同規(guī)格的傳動蝸輪蝸桿三維造型,通過該方式可提高蝸輪蝸桿的設(shè)計效率,對其模型建立以及強度分析提供了基礎(chǔ)。

za型蝸輪蝸桿傳動,其蝸輪齒面是復(fù)雜的蝸桿圓柱螺旋面的空間共軛曲面,蝸輪齒面數(shù)學(xué)方程描述復(fù)雜,參數(shù)化精確建模困難。依據(jù)蝸輪滾刀包絡(luò)加工蝸輪齒面原理,協(xié)同運用catiav5平臺的pdg、gsd、asd、dmuspa、dmukin5個功能模塊和knowledge工具,提出了用于za蝸輪齒面參數(shù)化精確數(shù)字建模的"以參控仿射曲線族為主導(dǎo)的多截面創(chuàng)成式復(fù)合構(gòu)型方法",構(gòu)建了擁有靜、動態(tài)區(qū)域接觸分析負(fù)反饋環(huán)節(jié)的主動可控參數(shù)化建模流程,為蝸輪蝸桿傳動的高級cae分析奠定了參數(shù)化精確3d數(shù)模基礎(chǔ)。

在pro/e環(huán)境下,以蝸輪蝸桿零件的三維建模為基礎(chǔ),將變參設(shè)計巧妙融入到零件三維實體的創(chuàng)建過程中,通過生成的可視化變參對話框,實現(xiàn)蝸輪蝸桿的快速建模,在此基礎(chǔ)上,對快速建模的蝸輪蝸桿進(jìn)行了虛擬裝配和運動仿真。

在solidworks環(huán)境下進(jìn)行了蝸輪蝸桿三維設(shè)計研究,這對類似復(fù)雜曲面的零件設(shè)計具有實際意義。

冰箱內(nèi)膽模具底座屬于非標(biāo)準(zhǔn)零件?；趗gnx7.0軟件設(shè)計了多副內(nèi)膽底座模具,總結(jié)了非標(biāo)準(zhǔn)零件底座的建模參數(shù),分析其中相互關(guān)聯(lián)的尺寸參數(shù),總結(jié)出了底座的特征參數(shù)。通過表達(dá)式功能,采用參數(shù)化設(shè)計方法,依據(jù)一個底座三維模型模板和相應(yīng)的特征參數(shù)表達(dá)式數(shù)據(jù)文件,創(chuàng)建了具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的底座零件族。該方法可以自動、快速的設(shè)計出不同尺寸參數(shù)的底座三維,實現(xiàn)了模具底座的參數(shù)化建模,提高模具設(shè)計的工作效率,縮短了內(nèi)膽模具產(chǎn)品的開發(fā)周期。