基于PROE的斜齿轮参数化建模方法及三维零件库的创建文献综述
2020-05-28 23:18:54
齿轮传动是机械设备中应用最广泛的动力和运动传递装置,广泛应用于航空、汽车、机床和自动化生产线等各种通用机械中。齿轮啮合的力学行为和工作性能对整个机器有重要影响。随着机械行业的不断发展,各种精密机床不断被研发,对齿轮的成形精度有了越来越高的要求。为了精确模拟齿轮的实际成形过程,就要求对齿轮进行精确的三维建模。
基于Pro/e的参数化建模,用户可以定义个参数之间的相互关系,使得特征之间存在依存关系。当修改某一单独特征的参数值时u,会同时牵动其它与之存在依存关系的特征进行变更,以保持整体的设计意图。因此在同类零件的设计中,使用参数化造型方法,通过修改零件的特定参数和属性,然后根据相关联的尺寸表达式的作用而引起整个模型的变化,即可得到所需零件,从而为工程人员节省大量时间。
文献[1]利用Pro/E提供的强大编辑功能和软件本身所固有的族表功能,能够很方便的编辑特征和修改特征,加快设计者设计效率。在利用参数化设计的理念借助零件族表功能,可以快速准确地创建标准件、通用零件及产品系列化设计的三维模型库。
文献[2]通过对基于Pro/E的普通圆柱斜齿轮的三维参数化造型程序设计,只需输入圆柱斜齿轮的基本参数即可自动生成所需的三维实体,设计效率高,结果准确无误。
由此也可以得到齿轮类零件参数化设计的一般通用模式,设计人员应该首先确定设计参数,然后添加设计关系式,由参数关系驱动设计模型,通过程序方式简历起人机对话,最后利用实体特征命令”复制-gt;阵列”把特征添加到”关系”当中,就可得到实体通用模型,设计人员只需进行设计变更和附加修饰就可以得到所需模型。
另外在Pro/E中进行斜齿轮的计算机辅助设计时,利用软件中设计程序编辑器可以生成较小的零件文件,建立关系式并且方程重复利用率高,在实际工程应用中,设计人员也可借助上述齿轮建模的方法建立各类零件的模型库。使用时只需执行实体模型设计程序编辑器中的程序就可快捷地根据需要达到设计修改的目的,从而提高产品的设计效率。
文献[3]介绍了在Pro/E软件平台下渐开线圆柱齿轮参数化建模的方法,利用if条件语句实现变为齿轮的建模,利用螺旋角为0实现直齿轮的建模,渐开线圆柱齿轮的建模过程其尺寸通过关系和参数来控制,因此改变参数,即可快速得到另一齿轮,且相对应的工程图也发生改变,提高了设计效率。该方法可应用于内啮合渐开线圆柱齿轮及其它机械零件设计,也为Pro/E软件二次开发提供了思路。
文献[4]采用齿条型刀具加工齿轮的范成过程推导得到的齿廓的渐开线方程与过渡曲线方程,精确的描述了斜齿轮断面齿形;建立了参数化建模所需要的基本齿轮模型,通过Pro/E自带的参数化建模功能完成一个斜齿轮的建模过程;提出了斜齿轮齿形的检验方法,可以验证不同方式所生成轮齿的精确性,并可以改进现有方法或验证新的建模方法。生成的斜齿轮模型可以任意改变其独立参数,进而生成所需要的斜齿轮模型。
文献[5]从斜齿圆柱齿轮的建模思路说明了,简历合理的、符合要求的模型的前提是,理解形体的几何特征、特点,然后运用合适的建模方法,方可获得准确的模型。蜗轮蜗杆等可参照斜齿圆柱齿轮的建模思路创建模型。斜齿圆柱齿轮的轮齿是平面沿螺旋线运动且其对称面始终与轴线共面形成的。因此,斜齿圆柱齿轮的轮齿不能用螺旋扫描简历特征。
文献[6]利用Pro/E软件实现渐开线斜齿圆柱齿轮的造型,是根据渐开线方程来完成的,故能保证齿形的准确性。同时其二次开发工具Program很容易实现零件的系列化设计问题,能大大提高渐开线斜齿圆柱齿轮的设计效率。本方法可操作性强,同时对类似零件的设计有一定的借鉴意义。