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基于Pro/E的WPA型蝸輪蝸桿減速器建模和仿真

2017-09-09 22:49杜曉勇李艷聰孫立城柴磊王瑞鑫
科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2017年25期
關(guān)鍵詞:三維建模仿真

杜曉勇 李艷聰 孫立城 柴磊 王瑞鑫

摘 要:以WPA蝸輪蝸桿減速器為建模原型,對(duì)其中每個(gè)零件進(jìn)行測(cè)繪建模,后進(jìn)行組裝,并進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真。在此基礎(chǔ)上對(duì)蝸桿蝸輪精確三維實(shí)體造型的方法進(jìn)行歸納總結(jié);通過測(cè)繪建模,同學(xué)們對(duì)已學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用,加深了對(duì)課程的理解,也提高了自主學(xué)習(xí)的能力。

關(guān)鍵詞:蝸輪蝸桿減速器;三維建模;仿真

中圖分類號(hào):TH122 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-2945(2017)25-0023-02

1 概述

蝸輪蝸桿減速器是實(shí)現(xiàn)空間相交兩軸之間動(dòng)力傳遞,同時(shí)改變運(yùn)動(dòng)速度、方向的動(dòng)力傳動(dòng)重要部件,在各類機(jī)械中都廣泛應(yīng)用。以Pro/E軟件的三維建模和運(yùn)動(dòng)仿真功能可直觀實(shí)現(xiàn)蝸輪蝸桿兩級(jí)減速器建模和仿真[1-4]。為了更好地運(yùn)用所學(xué)知識(shí),將知識(shí)融會(huì)貫通,以蝸輪蝸桿減速器為載體,在Pro/E環(huán)境下進(jìn)行測(cè)繪、建模和仿真,通過過程實(shí)施達(dá)到了很好效果,也對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)方式和方法有一定的借鑒作用。

2 減速器三維建模與運(yùn)動(dòng)仿真

利用Pro/E進(jìn)行三維建模與運(yùn)動(dòng)仿真的一般步驟:(1)零部件測(cè)繪:這階段要選擇一定量程的游標(biāo)卡尺為測(cè)量工具,準(zhǔn)備查閱知識(shí)點(diǎn)的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè);(2)零部件幾何造型:利用草繪、拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描等功能進(jìn)行三維建模;(3)裝配分析:利用Pro/E中的裝配模塊進(jìn)行設(shè)備的總體裝配;(4)運(yùn)動(dòng)仿真:裝配時(shí),添加運(yùn)動(dòng)學(xué)約束。進(jìn)入“機(jī)構(gòu)”模塊運(yùn)動(dòng)仿真。

2.1 基于Pro/E 的WPA減速器主零件繪制

2.1.1 蝸輪蝸桿

WPA為減速器型號(hào)。減速器蝸輪蝸桿有關(guān)參數(shù)有模數(shù)m=1.5,蝸桿頭數(shù)Z1=1,蝸輪齒數(shù)Z2=40,齒形角α=20°,傳動(dòng)比i=40,等,在標(biāo)準(zhǔn)零件庫中鍵入上述參數(shù),生成相應(yīng)蝸輪蝸桿,經(jīng)過旋轉(zhuǎn)移除、拉伸等命令形成最后符合要求的蝸輪和蝸桿(圖1、圖2)。

2.1.2 箱體的繪制

箱體繪制比較繁復(fù),必須不停的建立工作平面,草圖繪制和進(jìn)行拉伸操作。

2.1.3 其他零件的繪制

采用建立工作平面,草圖繪制和進(jìn)行拉伸陣列操作,完成圖4中各零件的繪制。蝸桿軸匹配6202型號(hào)深溝球軸承;蝸輪軸后端蓋;其他零件繪制在此略去。

2.2 減速器的裝配

蝸輪軸部分的裝配(圖5),將蝸輪、軸承6203、連接鍵、蝸輪軸采用“缺省”裝配方式進(jìn)行裝配,采用剛性連接,約束條件為軸對(duì)齊和面對(duì)齊。蝸桿軸部分的裝配(圖6),將蝸桿軸、軸承6202采用“缺省”裝配方式進(jìn)行裝配,采用剛性連接,約束條件為軸對(duì)齊和面對(duì)齊。

2.2.1 后續(xù)零部件裝配

依次完成蝸桿軸與箱體的裝配,蝸桿軸端蓋與箱體的裝配,蝸輪軸端蓋與箱體的裝配,通氣孔螺栓與箱體的裝配。

2.2.2 減速器爆炸圖

為了更好觀察裝配體上每個(gè)零件之間的裝配關(guān)系,選擇合理的爆炸方向,將減速器打散如圖所示(圖7)。

2.2.3 減速器運(yùn)動(dòng)仿真

點(diǎn)擊Pro/E中應(yīng)用程序的機(jī)構(gòu)命令,開始運(yùn)動(dòng)仿真。定義齒輪副,伺服電動(dòng)機(jī)的定義;分析定義;利用Pro/E運(yùn)動(dòng)仿真模塊,機(jī)構(gòu)分析后點(diǎn)擊回放開始仿真運(yùn)動(dòng)(圖8)。

3 結(jié)束語

主要繪制蝸輪減速器的各零件并對(duì)其進(jìn)行工程圖分析與組裝減速器運(yùn)行仿真并產(chǎn)生爆炸圖。通過建模仿真,綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),提高了自主學(xué)習(xí)能力,為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

[1]周一睜,李俊,張慶.基于Pro/E的兩輸入行星減速器虛擬設(shè)計(jì)[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化,2015,06:129-131.

[2]劉學(xué)翱,徐宏海.RV減速器三維參數(shù)化建模與虛擬裝配[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2015,04:133-136.

[3]趙麗娟,張雙,伍正軍.基于MFC和Pro/TOOLKIT的NGW型行星減速器參數(shù)化設(shè)計(jì)[J].機(jī)械傳動(dòng),2012,04:58-60.

[4]韓衍昭,劉愛敏,于麗虹.基于Pro/E的齒輪減速器參數(shù)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2012,03:20-22.endprint

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