基于Pro_E摆线针轮的参数化设计方法

hooglehoogle

基于Pro/E 摆线针轮的参数化设计方法
& H4 {' z3 P6 h( ?6 @( d
摘要：以摆线针轮的设计为例，介绍了在Pro/E 中进行参数化设计的基本方法与设计步骤，利用Pro/E 软件中的Pro/Program 模块，实
现了摆线针轮的参数化设计；结果表明这种方法既简便、快捷，同时又提高设计精度。
& d3 V2 \) T  d1 d* j8 L关键词：Pro/E；摆线针轮；参数化设计
7 y4 O& u! r( F
    摆线针轮行星传动具有外廓尺寸小、传动比大、承载能力强和传动效率高等优点，从而获得广泛的应用。例如，在许多情况下可以代替二级、三级普通齿轮减速器和蜗轮减速器。摆线针轮啮合副也是摆线全液压转向器摆线液压马达的核心元件[1]。由于摆线针轮行星传动具有广泛的用途，因此对其进行
准确的三维参数化建模就显得较为重要。
1 摆线副共轭齿廓的形成原理
由啮合原理可知，摆线副共轭齿廓决定于针齿齿数zp、针齿半径rrp、针轮分布圆半径rp、偏心距α。由这些齿形参数所确定的齿廓，称为摆线针轮的标准齿廓。
2 Pro/E 参数化设计的基本原理
/ u2 M0 T0 J2 A& p6 dPro/E 中用于进行参数化设计的开发工具，有建立参数及其关系式的“参数/ 关系”工具、创建复杂曲线的“方程编辑器”以及对Pro/E 软件进行二次开发的Pro/Program 功能[3]。应用Pro/E 来进行摆线针轮的参数化设计时，先利用“参数/ 关系”工具设置摆线针轮的设计参数，并建立几何参数与设计参数之间的约束关系式，后使用“方程编辑器”编辑摆线针轮的齿形公式，并绘制曲线，再用拉伸、阵列等操作，完成摆线针轮的参数化建模。最后通过Pro/Program 二次开发功能，实现齿轮的参数化设计。Pro/Program 模块可以接收、换算和传递用户输入的有关参数。参数化设计方法与传统设计方法的不同之处，在于它存储了设计的整个过程，能设计出一族而不是单一的产品模型。只需改变某些约束参数，而不必运行产品设计的全过程，来更新设计[4~5]。
3 {8 i, q# C5 T1 s6 b7 K3 主要设计步骤
（1）设置参数。执行【工具/ 参数】命令，输入设计参数: 针齿齿数zp、针齿半径rrp、针轮分布圆半径rp、偏心距e、摆线针轮齿数zc、轮宽b、花键孔大径da、花键孔小径db、键宽jb、键数js。
（2）创建摆线基准曲线。首先执行【插入/ 基准曲线】命令，选择【从方程】方式创建基准曲线，然后选取默认坐标系【PRT_CSYS_DEF】和【笛卡尔坐标】，在【方程编辑器】记事本窗口输入摆线针的齿形方程在Pro/E 中相应的表达式，如图1 所示。最后保存、退出记事本，完成一齿摆线曲线的绘制。
8 j! ~! o% k: Z, p# \4 t7 h; T（3）创建单齿。执行【拉伸】命令，使用通过边创建图元，从线的两端到圆心连成封闭图形，并拉伸成如图2 的单齿实体。
( s- n& D7 Y* k1 ~（4）阵列复制并切花键孔。执行【阵列】命令，使用轴阵列方式完成全部齿形。然后用【拉伸】命令切除花键孔得到如图3的完整摆线针轮。
" P* i* Y) @5 D2 s; a（5）建立关系式。执行【工具/ 关系】命令，在【关系】窗口中输入控制几何图形的关系式。如图4。
# U9 C3 J0 M2 m5 T$ x（6）Program 中建立输入参数。执行【工具/ 程序】命令，选择编辑设计，在之后出现的【程序编辑器】窗口中的INPUT 和END INPUT 语句之间插入下列内容，然后保存并退出【程序编
辑器】窗口。
zp number
“请输入针齿齿数：”
& O1 b9 {/ D: _' U2 h0 @! Wrp number
“请输入针轮分布圆半径：”
7 [5 J/ J  C& ie number
“请输入偏心距：”
zc number
“请输入摆线针轮齿数：”
* R" s2 |  v$ E. A# Sb number
“请输入轮宽：”
da number
“请输入花键孔大径：”
db number
* r7 r6 z' G/ Y- S6 n/ @, h“请输入花键孔小径：”
jb number
“请输入键宽：”
5 q9 E! R; H8 l2 j3 y) j8 ujs number
“请输入键数：”
根据系统提示分别输入相应参数，完成摆线针轮的参数化设计。改变输入参数，摆线针轮的形状也会随之改变。
, \( O4 e2 D) F- P5 v4 结束语
9 A; E2 `$ E6 `# U2 Z使用参数和关系工具，建立摆线针轮的几何参数及其约束关系。通过更改摆线针轮的输入参数实现摆线针轮的参数化设计。这种摆线针轮模型提高了建模效率，同时也具有较大的灵活性，能满足不同建模要求，具有较广的适用性。参数化方法大大缩短了设计周期，提高了制造、装配的精度。同时也
为仿真加工、有限元分析提供了模型基础。
3 u$ N7 T$ V1 V参考文献:
[1] 焦文瑞，孔庆华，宋德朝，等. 摆线针轮修形齿廓数学模型的建立与仿真[J]. 机械设计，2008，（11）:12-14.
! p2 n1 P8 `  e5 R. M/ C[2] 张兰义，秦维谦. 摆线针轮啮合副齿形修正的初步探讨[J]. 吉林工业大学学报，1982，(4):94-106.
% ]$ B2 ]* @# s& b[3] 安美玲. 基于Pro/E 的渐开线齿轮参数化设计[J]. 兰州工业高等专科学校学报,2009，(4):25-28.
( q  T% e# k- v4 F[4] 韩玉龙. Pro/Engineer Wildfire3.0 零件设计专业教程[M]. 北京: 清华大学出版社,2006.
[5] 钟日铭. Pro/Engineer Wildfire 3.0 中文版机械设计实例教程[M]. 北京: 清华大学出版社，2007.

眩影

楼主这是屁话  重要的是方程式  发的这么多废话还不如发个方程式出来