工業(yè)設(shè)計(jì)論文基于PRO／E的復(fù)合齒形擺線盤三維模型設(shè)計(jì)

1、基于proe的復(fù)合齒形擺線盤三維模型設(shè)計(jì) no1 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)92 journal of shaanxi university of science& technologyfeb2007v0i25文章編號：1000-5811(2007)01-0092-03基于proe的復(fù)合齒形擺線盤3維模型設(shè)計(jì)李 進(jìn)，高東強(qiáng)(陜西科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，陜西西安710021)摘 要：分析了擺線盤3維模型設(shè)計(jì)中存在的問題，提出了1種復(fù)合齒形擺線盤設(shè)計(jì)和實(shí)體模型構(gòu)造的方法，所生成的proe參數(shù)化圖形直觀、簡潔、形象、便于修改設(shè)計(jì)和對產(chǎn)品進(jìn)行系列化設(shè)計(jì)，這1研究為擺線盤的3維模型設(shè)計(jì)提供了1種新的思路和方

2、法關(guān)鍵詞：復(fù)合齒形；擺線；proe；模型設(shè)計(jì)中圖分類號：thi3246；th122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a0 前言擺線鋼球減速器是1種通過鋼球在擺線滾道內(nèi)做純滾動而達(dá)到傳動目的的新型減速器，擺線盤是該減速器的關(guān)鍵傳動部件，其設(shè)計(jì)、制造精度直接影響著整機(jī)的動態(tài)性能隨著cad和cam 技術(shù)的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程正逐步由2維化向3維參數(shù)化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，不但加快了新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的進(jìn)程和提高了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，而且有利于產(chǎn)品的系列化和通用化設(shè)計(jì)作者基于目前應(yīng)用廣泛的3維模型設(shè)計(jì)軟件proe研究了擺線盤3維模型的設(shè)計(jì)方法和建模過程圖1 擺線盤結(jié)構(gòu)簡圖1 擺線盤的結(jié)構(gòu)和功能擺線盤是該減速器的重要0件，其主要功能是傳遞運(yùn)動

3、，擺線的形狀參數(shù)決定著減速器的傳動比和載荷，直接影響著減速器的工作性能，其結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示2 擺線盤的齒形設(shè)計(jì)實(shí)際擺線槽齒形曲線是其理論曲線的內(nèi)外等距線，要保證擺線槽齒形不產(chǎn)生根切，1般可以采用以下方法：(1)恰當(dāng)選擇相關(guān)參數(shù)，缺點(diǎn)是有可能使擺線盤的尺寸很大，從而使減速器的外形尺寸增大(2)使用復(fù)合齒形，設(shè)計(jì)1條符合不干涉條件的曲線，既能去掉齒廓上的根切部分，又能最大限度的保存原齒廓的工作齒形并與之光滑相連在絕大多數(shù)情況下兩條擺線的等距曲線只能相交，不能相切，可以通過計(jì)算機(jī)優(yōu)化計(jì)算出兩條曲線交點(diǎn)處切線間的交角并使其比較小求解修形曲線的計(jì)算機(jī)程序框圖如圖2所示投稿日期；20061o-31作者簡

4、介：李進(jìn)(19791)，男，廣西自治區(qū)柳州市人，在讀碩士生，研究方向：凸輪、模具的cadcam維普資訊 第1期 李進(jìn)等：基于proe的復(fù)合齒形擺線盤3維模型設(shè)計(jì) 93 3 擺線盤3維參數(shù)化實(shí)體模型的建立proengineer軟件是美國ptc公司的重要產(chǎn)品，在目前的3維設(shè)計(jì)軟件領(lǐng)域中占有重要地位，并作為當(dāng)今世界機(jī)械cadcaecam 領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣由計(jì)算機(jī)生成修形擺線的參數(shù)后，可以方便地運(yùn)用proengineer構(gòu)建擺線盤的數(shù)字模型點(diǎn)擊草繪1選擇front平面1繪制1個直徑為o100，高為2o的圓柱，如圖3所示點(diǎn)擊草繪1選擇front平面1點(diǎn)擊插入基準(zhǔn)曲線1從方程1完成1選擇

5、prt_csys def坐標(biāo)系1笛卡爾，這時出現(xiàn)記事本對話框，輸入曲線的方程(因?yàn)榍€對稱，所以可以先畫出1半曲線，處理完后通過鏡像完成另外1半曲線的繪制)：z 111 3 cos(180 f)+ 05 3 cos(11 180 t，y111 3 sin(180 f) 05 3 sin(11 180 ) ，y 10 點(diǎn)擊確定，得到理論擺線，如圖4所示點(diǎn)擊通過邊創(chuàng)建圖元1點(diǎn)擊理論擺線，得到擺線的草繪圖元1點(diǎn)擊編輯1偏移1點(diǎn)擊擺線的草繪1輸入偏移距離3，確定后得到擺線的偏移曲線，如圖5所示用同樣的方法畫出修形擺線，如圖6所示點(diǎn)擊草繪1選擇front平面放置草繪1點(diǎn)擊通過邊創(chuàng)建圖元1選擇偏置曲線和修

6、形擺線1點(diǎn)擊動態(tài)修剪剖面圖元1修剪曲線得到齒形曲線(為了簡便，可以只修剪1個齒形，其余的齒形通過陣列命令生成)，修剪后的齒形曲線，如圖7所示點(diǎn)擊插人1掃描1切口1選取齒形曲線1點(diǎn)擊完成進(jìn)人草繪1草繪截面，如圖8所示點(diǎn)擊確定生成1個齒形槽，如圖9所示開始輸入原始擺線的參數(shù)計(jì)算最遠(yuǎn)有效嚙合點(diǎn)的位置隨機(jī)產(chǎn)生修形擺線可行參數(shù)的初始值構(gòu)成搜索方向有l(wèi) 沿可行方向逐次i 迭代求局部最優(yōu)解子程序：檢驗(yàn)約束條件，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)f( 值圖2 求解修形曲線的程序框圖圖3 繪制圓柱 圖4 理論擺線圖5 偏移曲線 圖6 修形擺線選擇陣列工具1選擇剛剛生成的特征1選擇軸1輸入陣列數(shù)和角度1點(diǎn)擊確定得到完整的復(fù)合曲線，如圖

7、1o所示點(diǎn)擊孔工具1點(diǎn)擊front平面放置孔1點(diǎn)擊放置1軸1選擇圓柱的軸線，確定孔的放置位置1點(diǎn)擊鉆孔至與所有曲面相交1輸入孔徑值1點(diǎn)擊確定產(chǎn)生軸承孔，最終得到的擺線盤模型如圖11所示維普資訊 94 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào) 第25卷5 結(jié)束語與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比，采用參數(shù)化設(shè)計(jì)和實(shí)體模型設(shè)計(jì)方法時只要繪制出0件的基本特征就能生成所要求的0件圖，其空間感、活動感和實(shí)體感明顯直觀，且操作容易、修改方便，提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的效率在設(shè)計(jì)過程中可以對0件任意放大、縮小、移動和旋轉(zhuǎn)，以便設(shè)計(jì)者從不同的位置、方向、角度進(jìn)行觀察，在轉(zhuǎn)變成2維工程圖時，可以自動生成3視圖、截面圖、局部放大視圖等，若圖形不理想，可以回到0件

8、模塊修改參數(shù)，1旦0件設(shè)計(jì)修改完成，便可自動精確生成2維工程圖，快速簡潔，使繪圖工作量大幅度減少，對機(jī)械0件的設(shè)計(jì)具有1定的現(xiàn)實(shí)意義參考文獻(xiàn)圖7 修剪后的齒形曲線 圖8 草繪截面圖9 掃描切除實(shí)體 圖10 陣列特征(1李力行擺線針輪行星傳動的齒形修正及受力分析刀機(jī)械工程學(xué)報(bào)，1986，22(1)：4049c2李思益。李樹明，劉昌祺雙擺線鋼球的嚙合與傳動j西北輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1994。12(49)：697zc3安子軍，曲志剛，張榮賢擺線鋼球傳動齒形綜合的研究j機(jī)械工程學(xué)報(bào)，199632(5)：4146圖l1 完成的擺線盤模型threedim ensional modeling design fo

9、r com bined gearform cycloid pan based on proeli jin，ga0 dongqiang(school of mechanical and electrical engineering。shaanxi university of science |technology，xi an710021。china) abstract：the authors analyzed the question which exists in the threedimensional model design for cycloid pan，proposed one kind of method of designing combined gear form andbuilding the digital mode1it provided one kind of new train of thought for the cycloid panthreedimensional model designthe proe parameter graph production is i