基于ProE的凸轮零件的参数化建模_李峰

基于ProE的凸轮零件的参数化建模_李峰
基于ProE的凸轮零件的参数化建模_李峰

第39卷第7期

湖南农机HUNAN AGRICULTURAL MACHINERY

第39卷第7期·学术V ol.39J uly.72012年7月J uly.2012

1引言

凸轮机构根据从动件的运动规律,其凸轮零件工作部分的轮廓曲线是凸轮设计中的关键环节。在计算凸轮理论轮廓曲线(或实际轮廓曲线)的坐标位置过程中,由于凸轮轮廓曲线上不同位置的曲率变化不同,其坐标点的离散程度对于凸轮轮廓曲线的精度以及从动件的运动规律都具有相应的影响。ProE软件的图形特征中的几何草图对应于凸轮轮廓展开曲线,运用ProE的可变剖面扫描功能,结合图形特征与关系式,能实现精确控制凸轮轮廓曲面的几何形状,完成其参数化建模。

2盘形凸轮的参数化建模

图1所示为盘形凸轮零件的三维造型及其轮廓展开图,

图中凸轮起止点位置一致,而且曲线与水平直线相切,以保证

凸轮在起止点的交汇处平滑过渡。

图1凸轮零件的三维造型与轮廓展开图

2.1

创建凸轮的轮毂

单击【拉伸】命令,选取TOP基准平面作为草绘平面并

于坐标系原点绘制直径为“100”的草图圆。设置拉伸方式为

“对称”并修改尺寸为“60”,完成盘形凸轮轮毂的造型,参见图

1所示。

2.2创建凸轮轮廓展开图的图形特征

选择菜单【插入】|【模型基准

】|【图形】命令,以

“CAM_GRAPH”作为特征名,在草绘窗口界面,选择【坐标系】

命令在适当位置创建草绘坐标系及绘制过草绘坐标系的水

平中心线,

选取【样条】命令在中心线的上方绘制具有7个

型值点、起始点与草绘坐标系竖直对其的样条线,并在曲线的

两端点处各绘制一长为20左右的水平直线,将其转换为“构

建线”,再约束样条曲线在两端点处分别与相连直线相切,如

图1所示的样条线轮廓展开图草图,完成图形特征

“CAM_GRAPH”的创建。

2.3创建凸轮轮廓造型

单击【可变剖面扫描】命令,拾取凸轮轮毂上表面的环

形边线作为原始轨迹线。右键菜单选择【草绘】命令进入草绘

界面,选取系统坐标系作为参照图元,再于参照图元处绘制一

水平中心线,在动态坐标系的y轴上作为起始点往左下侧绘

制一对称于中心线的矩形图元,修改竖直尺寸为“50”。选择菜

单【工具】|【关系】,在关系对话框的关系输入栏中键入关系式

“sd4=evalgraph("CAM_GRAPH",360*trajpar)-50”,如图2示,

完成关系式的输入并退出草绘后,以“实体”方式完成凸轮轮

廓的造型,其结果如图3示。

图2输入关系式

摘要:根据凸轮零件的轮廓曲线关系创建其ProE的图形特征,运用可变剖面扫描功能结合关系式精确控制凸轮轮廓的几何形状变化创建凸轮的轮廓曲面,能有效地保证凸轮零件的设计精度,具有设计周期短、操作简单等特点。

关键词:ProE;凸轮;轮廓曲线;图形特征;可变剖面扫描

中图分类号:TP132.47文献标识码:A文章编号:1007-8320(2012)07-0079-02

Cam parametric modeling based on ProE

LI Feng,LUO Guang-han

(Institute of Mechanical engineering and Automation,Wuhan College of Industrial Technology,Wuhan,Hubei430064,China) Abstract:According to the cam contour curve relationship between the parts to create ProE graphical features,using the variable section sweep function with graphical feature and formula relations precise controls cam contour surface changes,which can effectively ensure the accuracy of cam parts design,with the design of short period and simple oper-ation.

Key words:ProE;cam;contour curve;graphic feature;Variable Section Sweep

基于ProE的凸轮零件的参数化建模

李峰,罗光汉

(武汉工业职业技术学院机械工程与电气自动化学院,湖北武汉430064)

收稿日期:2012-05-26

作者简介:李峰(1983-),男,江西瑞昌人,教师,主要研究方向:

数控技术,CAD/CAM技术。

湖南农机2012年7

图3凸轮轮廓造型图4绘制截面草图

2.4创建凸轮的凸缘

单击【拉伸】

命令,选取图3的凸轮轮廓造型的上表面

作为草绘平面,选取【偏移】

命令的“环”方式将凸轮轮廓表

面边线向里偏距值为“5”,再单击【使用】

命令的“环”方式

复制轮毂表面的边线,如图4示。修改拉伸的盲孔深度为“3”,

以除料方式完成凸轮的凸缘结构造型。

选取上述的拉伸除料特征,以TOP基准平面作为镜像平

面,完成凸轮另一侧的凸缘结构造型。

2.5加工凸轮的轴孔

单击【孔】命令,选取轮毂的上表面作为孔的放置平面,

按住【Ctrl】键再拾取圆中心基准轴作为定位中心。修改孔径大

小为“50”,以“穿透”方式完成凸轮轴孔的加工。

2.6加工键槽

单击【拉伸】

命令,选取凸轮轮毂的上表面作为草绘平

面,绘制矩形草图。以“穿透”方式完成凸轮轴孔键槽的加工。

2.7轴孔的倒角处理

单击【边倒角】命令,拾取轴孔两侧的边线,键入倒角距

离值为“2”,完成轴孔倒角的加工。

3推进凸轮的参数化建模

3.1创建图形特征

图形特征“P_CAM_GRAPH”草绘曲线如图5示

图5制图形特征的样条线草图

3.2创建推进凸轮造型

单击【可变剖面扫描】

命令,先以TOP基准平面作为草

绘平面,绘制圆心位于系统原点、直径为“200”的截面圆草图,

完成草图的绘制后右键菜单选择【草绘】进入草绘界面,绘制

如图6示的反“L”形截面草图,选择菜单【工具】|【关系】,在关

系对话框的关系输入栏中键入关系式“sd7=evalgraph

("P_CAM_GRAPH",360*trajpar)”,如图6示,确定并退出草绘

后,以“实体”方式完成推进凸轮的造型,如图7示

图6

绘制扫描截面草图

图7推进凸轮的造型

4结语

运用ProE软件设计凸轮零件的造型,其设计理念是将凸

轮轮廓曲线的参数方程所创建的公式曲线或难以函数化的图

形曲线通过图形特征运用扫描功能沿圆柱(基圆)的径向或轴

向缠绕一周再生长成一定的厚度而形成其轮廓表面。同常规

的在基圆中心处以有限个径向或轴向坐标点构成光滑的曲线

相比,具有方便、快捷、精确等方面的优势。通过编辑图形特征

的草绘尺寸、图元,或编辑其关系式,快速完成其凸轮零件的

参数化建模,实现凸轮机构的仿真运动分析,为凸轮的

CAM/CAE提供精确的数模。对于锥形的凸轮零件,可以先以

圆柱凸轮方式获得其轮廓曲面,然后创建与锥形表面的交线,

最后以扫描功能完成锥形凸轮的三维造型。

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ProE齿轮参数化建模画法教程

ProE齿轮参数化建模画法作者:lm2000i (一) 参数定义

(二)在Top面上做从小到大的4个圆(圆心点位于默认坐标系原点),直径为任意值。生成后修改各圆直径尺寸名为(从小到大)Df、DB、D、Da,加入关系: Alpha_t=atan(tan(Alpha_n)/cos(Beta)) Ha=(Ha_n+X_n)*M_n Hf=(Ha_n+C_n-X_n)*M_n

D=Z*M_n/cos(Beta) Db=D*cos(Alpha_t) Da=D+2*Ha Df=D-2*Hf 注:当然这里也可不改名,而在关系式中采用系统默认标注名称(如d1、d2...),将关系式中的“Df、DB、D、Da”用“d1、d2…”代替。改名的方法为:退出草绘----点选草图----编缉----点选标注----右键属性----尺寸文本----名称栏填新名称 (三)以默认坐标系为参考,偏移类型为“圆柱”,建立用户坐标系原点CS0。此步的目的在于后面优化(步5)时,能够旋转步4所做的渐开线齿形,使DTM2能与FRONT重合。

选坐标系CS0,用笛卡尔坐标,作齿形线(渐开线):Rb=Db/2 theta=t*45 x= Rb*cos(theta)+ Rb*sin(theta)*theta*pi/180 y=0 z= Rb*sin(theta)- Rb*cos(theta)*theta*pi/180

注:笛卡尔坐标系渐开线方式程式为 其中:theta为渐开线在K点的滚动角。因此,上面关系式theta=t*45中的45是可以改的,其实就是控制上图中AB的弧长。 (四)过Front/Right,作基准轴A_1;以渐开线与分度圆交点,作基准点PNT0;过轴A_1与PNT0做基准面DTM1。

浅谈基于UG凸轮机构的运动仿真

浅谈基于UG凸轮机构的运动仿真 Xxx (xx大学 xx学院江苏xx xxxxx) 摘要:介绍如何利用UG软件来完成凸轮机构设计和运动仿真。应用UG 的表达式工具和规律曲线功能, 精确、快速地生成凸轮实体, 应用UG的运动仿真功能, 再现凸轮机构的运动过程, 检验机构的运动结果是否与设计相一致, 以保证设计的准确性。[1] 关键词: UG ;凸轮;机构;运动仿真;参数化 Discussion on the dynamic simulation of cam mechanism based on UG xxxxx (UGS College, Yancheng Institute of Technology, Yancheng, Jiangsu 224051) Abstract: This article introduces how fulfills the design of the cam mechanism and the motion simulation by UG software. Using the expression tool and the law curve of UG software, the cam entity can be produced precisely and fast. Using the motion simulation of UG software, the whole process of the cam mechanism can reappeared. Whether the result of the movement is consistent with the design can be examined. Key words: UG; Cam ;mechanism;Motion simulation;Parametric 0 引言 凸轮机构因具有结构简单、运动准确可靠等优点,在机械和自动控制系统中被广泛应用。凸轮机构设计的关键在于凸轮轮廓曲线的设计,通常的方法是根据从动件的运动规律,应用图解法或解析法来设计凸轮轮廓曲线。图解法直观、简便,但精度不高,解析法精确但计算繁杂,也不能满足现代设计的需要。UG 是大型的CAD/CAE/CAM 三维软件,可利用其建模模块的表达式工具和规律曲线等功能,结合解析法进行凸轮机构的三维设计,还可在运动仿真模块中进行运动仿真和运动分析。[2] 1 UG 运动仿真模块介绍 运动仿真模块是CAE应用软件,用于建立运动机构模型,分析其运功规律运动方针。运动仿真模块可以进行机构的干涉分析。跟踪零件的运动轨迹,分析机构中零件的速度、加速度、作

proe三十则设计技巧

pro/e数据共享方法详解 pro/e数据共享方法详解:proe Top-Down设计方法系列教程(一) 概述: 在真正的产品设计过程中,不同零件或装配之见的数据共享是不可避免的,如何有效地管理这些数据的参考和传递是一个产品设计在软件层面上的关键所在,本教程详细讲解了在WildFire3.0(野火3.0)中不同零件和装配间的数据传递方法,通过分析它们之间的不同和各自的优缺点帮助新手理解它们之间的不用用途从而在实际的工作中正确地使用它们,同时也为我们将来使用Top Down自顶而下设计方法打下良好的基础 Top_down设计方法严格来说只是一个概念,在不同的软件上有不同的实现方式,只要能实现数据从顶部模型传递到底部模型的参数化过程都可以称之为Top Down设计方法,从这点来说实现的方法也可以多种多样。不过从数据管理和条理性上来衡量,对于某一特定类型都有一个相对合适的方法,当产品结构的装配关系很简单时这点不太明显,当产品的结构很复杂或数据很大时数据的管理就很重要了。下面我们就WildFire来讨论一下一般的Top Down的实现过程。不过在讨论之前我们有必要先弄清楚WildFire中各种数据共享方法,因为top down的过程其实就是一个数据传递和管理的过程。弄清楚不同的几何传递方法才能根据不同的情况使用不同的数据共享方法 在WildFire中,数据的共享方法有下面几种: λFrom File...(来自文件….) Copy Geometry…(复制几何…)λ Shrinkwrap…(收缩几何..)λ Merge…(合并)λ Cutout…(切除)λ Publish Geometry…(发布几何…)λ Inheritance…(继承…)λ Copy Geometry from other Model…(自外部零件复制几何…)λ Shrinkwrap from Other Model…(自外部零件收缩几何..)λ Merge from Other Model…(自外部模型合并…)λ Cutout from Other Model..(自外部模型切除…)λ Inheritance from Other Model…(自外部模型继承…)λ From File…(来自文件…) 实际就是输入外部数据。Wildfire可以支持输入一般常见的图形格式,包括igs,step,parasolid,catia,dwg,dxf,asc等等,自己试试就可以看到支持的文件类型列表。在同一个文件内你可以任意输入各种不同的格式文件。输入的数据的对齐方式是用坐标对齐的方法,所以你要指定一个坐标系统。当然你也可以直接用缺省的座标系。 使用共享数据(Shared Data)的方法有两种: 第一种就是在装配图内通过激活(activate)相应的模型然后进行共享数据的操作。也是在进行结构设计时常用的共享方法,这种方法用于要进行数据共享的两个零件之间有显式的装配关系的时候采用。这种共享方法的复制几何不受原来的默认坐标系的影响,完全依照不同的零件在装配中的定位或装配位置而定,具有更大的灵活性。

用ADAMS进行凸轮机构模拟仿真示例

例: 尖顶直动从动件盘形凸轮机构的凸轮基圆半径mm r 600 =,已知:从动件行程mm h 40=,推程运动角为 1500=δ,远休止角 60=s δ,回程运动角 1200='δ,近休止角为 30='s δ;从动件推程、回程分别采用余弦加速度和正弦加速度运动规律。对该凸轮机构进行模拟仿真。 解: 1. 从动件推程运动方程 推程段采用余弦加速度运动规律,故将已知条件mm h 406/51500 ===、。πδ代入余弦加速度运动 规律的推程段方程式中,推演得到 ???? ?????=≤≤=-=δωπδδωδ56cos 8.28)6/50( 56sin 24)56cos 1(202a v s 2. 从动件远休程运动方程 在远休程s δ段,即6/76/5πδπ ≤≤时, 0,0,===a v h s 。 3. 从动件回程运动方程 因回程段采用正弦加速度运动规律,将已知条件mm h v 403/21200===' 、πδ 代入正弦加速度运 动规律的回程段方程式中,推演得到 []???? ?????--=≤≤---=??????-+-?=)5.33sin(180)6/116/7( )5.33cos(160)5.33sin(212375.2402πδωππδππδωππδπδπa v s 4. 从动件近休程运动方程 在近休程s 'δ段,即πδπ 26/11≤≤时, 0,0,0===a v s 。 创建过程 1、 启动ADAMS 双击桌面上ADAMS/View 的快捷图标,打开ADAMS/View 。在欢迎对话框中选择“Create a new model ”,在模型名称(Model name )栏中输入:tuluen ;在重力名称(Gravity )栏中选择“Earth Normal (-Global Y)”;在单位名称(Units )栏中选择“MMKS –mm,kg,N,s,deg ”。如图1-1所示。 图1-1 欢迎对话框

PROE-蜗轮蜗杆的参数化建模

PROE-蜗轮蜗杆的参数化建模

蜗轮蜗杆的创建 蜗杆的创建:在PRO/E 中使用参数化创建蜗杆,具体操作步骤如下:1.创建新的零件文件: File/New →【输入零件名称:wogan,取消Use default template 的选中记号,然后单击OK按钮】→【选择公制单位mmns_part_solid后单击OK按钮】→【基准坐标系PRT_CSYS_DEF及基准面RIGHT、TOP、FRONT显示在画面上】 2.参数的输入 Tools/Program…/Edit Design →【打开记事本,在INPUT和END INPUT 之间以及RELATION和END RELATION 之间添加输入参数如下,然后存盘,并退出记事本】INPUT M NUMBER ;模数 Z1 NUMBER ;蜗杆头数 Z2

NUMBER ;蜗轮齿数 DIA1 NUMBER ;蜗杆分度圆直径(标准系列值) LEFT YES_NO ;旋向,YES表示左旋,否则为右旋 END INPUT RELATIONS DIA2=M*Z2 ;蜗轮分度圆直径 L=(11+0.06*Z2)*M ;蜗杆有效螺旋线长度 END RELATIONS

→【信息窗口出现“Do you want to incorporate your changes into the model:【YES】”,选择 YES,以便输入参数值】 →【Enter→Select All,根据信息窗口提示,各参数赋初值如下】

M = 2.5 Z1 = 1

Z2 = 30 DIA1 = 28 旋向暂不输入,后期处理。各参数的建立和赋值结束。 3.生成螺旋体 Insert/Helical Swee.Protrusion… →【出现“螺旋扫描”对话框,接受属性子菜单中各默认选项,包括Constant(等导程)、Thru

Proe参数化建模

实验报告锥齿轮轴的Pro/E参数化造型设计 一、实验目的: 1、熟悉Pro/E软件菜单、窗口等环境,以及基本的建模方法; 2、了解Pro/E软件参数化设计的一般方法和步骤; 3、能利用Pro/E软件进行一般零件的参数化设计。 二、实验设备: 微机,Pro/E软件。 三、实验内容及要求: 使用参数化建模方法,创建如图所示的齿轮轴 四、实验步骤: 锥齿轮轴参数化设计的具体步骤如下: 1、创建新的零件文件 (1)启动Pro/e界面,单击文件/新建, (2)输入零件名称:zhuichilunzhou,取消“缺省”的选中记号,然后单击“确定”按钮,

(3)选择公制单位mmms_part_solid后单击“确定”按钮,操作步骤见图1 图1 新建零件文件 2、参数输入 (1)在Pro/e菜单栏中依次单击工具/参数,将弹出参数对话框,添加以下参数:圆锥角c=30度,模数m=2,齿数z=20,齿宽w=20,压力角a=20,齿顶高系数为hax=1,齿底隙系数为cx=0.2,变位系数x=0,最后点击确定将其关闭;如图2所示 图2 参数输入 (2)在Pro/e菜单栏中依次单击工具/关系,将弹出关系对话框,添加以下关系式(如图3所示): d=m*z db=d*cos(a)

da=d+2*m*cos(c/2) df=d-2*1.2*m*cos(c/2) dx=d-2*w*tan(c/2) dxb=dx*cos(a) dxa=dx+2*m*cos(c/2) dxf=dx-2*1.2*m*cos(c/2) 其中,D为大端分度圆直径。(圆锥直齿轮的基本几何尺寸按大端计算) 其中,A为压力角,DX系列为另一套节圆,基圆,齿顶圆,齿根圆的代号,DX

VC++凸轮机构运动仿真编程示例

VC++凸轮机构运动仿真编程示例 一. 机构运动原理 1. 推杆从动件的运动规律(仅列出常用的四种运动规律) 表1-1 从动件的运动方程式 2. 偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构 如图所示,凸轮逆时针方向转动,导路偏置于凸轮转动中心A ,导路距转轴A 的垂直距离为偏距e 。以偏距e 为半径作的圆为偏距圆。当凸轮转动时,凸轮上的偏距圆也随之转动,但其始终与导路轴线相切。凸轮转动时不便求解其上的廓线方程,故采用反转法。反转法是建立在推杆与凸轮的相对运动与参考系无关这一原理上的。所谓反转法,即给整个机构一个与凸轮转向相反的角速度-ω1,则凸轮静止不动,而从动件随机架反转且沿凸轮廓线相对运动,导路的反转角?即凸轮的转角。如图所示,此时导路由B K 00转到BK 。由于AK B K 000⊥,AK BK ⊥,所以∠=K AK 0?,此时导路BK 与基圆和凸轮廓线的交点''B B 间的长度,即从动件 的位移s BB =''。由几何关系知??B K A B KA 00='',所以s 0=''=B K ) ( r e b 22 1 2 -。选取坐标

系xAy ,B 0点为凸轮廓线起始点。当凸轮转过?角,由反转法知此时从动件位于BK 。则B 点的坐标为 )()( X s s e Y s s e =++=+-?? ???00sin cos cos sin ?? ?? (1-1) 式(1-1)即为尖顶推杆凸轮廓线的方程式,也称为理论廓线方程。 3. 偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构 大多数推杆在尖顶B 处装有滚子,以提高推杆的使用寿命。显然,只要使滚子中心B 沿理论廓线曲线上运动,即可保证推杆预期的运动规律。如图所示,此时凸轮的轮廓曲线不是理论廓线,而是处处与滚子相切的另一条曲线,这条曲线称为凸轮的实际廓线。因为实际廓线与理论廓线在法线方向的距离处处相等,且等于滚子半径r r ,故当已知廓线上任一点B )(x y ,时,只要沿理论廓线在该点法线方向取距离为r r ,即得实际廓线上的相应点)('''B x y ,。由此可见,理论廓线上作一系列滚子圆的包络线即实际廓线。因此实际廓线是理论廓线的等距曲线。该等距曲线有两条,即内等距曲线和外等距曲线。 盘状槽形凸轮的廓线即该两条等距曲线。由高等数学知识可求得理论廓线B 点处法线n -n 的斜率(与切线斜率互为负倒数)应为 ()() tan θ??=- =-d d d d d d x y x y (1-2) 式(1-2)中的dx/dy 与dy/dx 可根据式(1-1)求出,代入式(1-2)后有 ()()()()tan sin cos sin cos θ?? ?? = -+++--d d s e s s s s s e 00 (1-3) 式(8-10)中的θ角可在0360 ~变化,其值要根据分子、分母的正负号所决定的tan θ所在象限来计算。求出θ角后,可计算()'''B x y ,的坐标值:

proe运动仿真

proe5.0装配体运动仿真 基础与重定义主体 基础是在运动分析中被设定为不参与运动的主体。 创建新组件时,装配(或创建)的第一个元件自动成为基础。 元件使用约束连接(“元件放置”窗口中“放置”页面)与基础发生关系,则此元件也成为基础的一部份。 如果机构不能以预期的方式移动,或者因两个零件在同一主体中而不能创建连接,就可以使用“重定义主体”来确认主体之间的约束关系及删除某些约束。 进入“机构”模块后,“编辑”—>“重定义主体”进入主体重定义窗口,选定一个主体,将在窗口里显示这个主体所受到的约束(仅约束连接及“刚体”接头所用的约束)。可以选定一个约束,将其删除。如果删除所有约束,元件将被封装。、、 特殊连接:凸轮连接 凸轮连接,就是用凸轮的轮廓去控制从动件的运动规律。PROE里的凸轮连接,使用的是平面凸轮。但为了形象,创建凸轮后,都会让凸轮显示出一定的厚度(深度)。 凸轮连接只需要指定两个主体上的各一个(或一组)曲面或曲线就可以了。定义窗口里的“凸轮1”“凸轮2”分别是两个主体中任何一个,并非从动件就是“凸轮2”。 如果选择曲面,可将“自动选取”复选框勾上,这样,系统将自动把与所选曲面的邻接曲面选中,如果不用“自动选取”,需要选多个相邻面时要按住Ctrl。 如果选择曲线/边,“自动选取”是无效的。如果所选边是直边或基准曲线,则还要指定工作平面(即所定义的二维平面凸轮在哪一个平面上)。 凸轮一般是从动件沿凸轮件的表面运动,在PROE里定义凸轮时,还要确定运动的实际接触面。选取了曲面或曲线后,将会出线一个箭头,这个箭头指示出所选曲面或曲线的法向,箭头指向哪侧,也就是运动时接触点将在哪侧。如果系统指示出的方向与想定义的方向不同,可反向。 关于“启用升离”,打开这个选项,凸轮运转时,从动件可离开主动件,不使用此选项时,从动件始终与主动件接触。启用升离后才能定义“恢复系数”,即“启用升离”复选框下方的那个“e”。 因为是二维凸轮,只要确定了凸轮轮廓和工作平面,这个凸轮的形状与位置也就算定义完整了。为了形象,系统会给这个二维凸轮显示出一个厚度(即深度)。通常我们可不必去修改它,使用“自动”就可以了。也可自已定义这个显示深度,但对分析结果没有影响。 需要注意: A.所选曲面只能是单向弯曲曲面(如拉伸曲面),不能是多向弯曲曲面(如旋转出来的鼓形曲面)。 B.所选曲面或曲线中,可以有平面和直边,但应避免在两个主体上同时出现。 C.系统不会自动处理曲面(曲线)中的尖角/拐点/不连续,如果存在这样的问题,应在定义凸轮前适当处理。

ProE蜗轮的参数化建模

3.5 蜗轮的参数化建模 3.5.1 零件分析 蜗轮蜗杆机构常用来传递两90。轴之间的运动和动力。蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当于齿轮与齿条,蜗杆又与螺杆形状相似。蜗轮蜗杆机可以得到很大的传动比,比交错轴斜齿轮机构紧凑,两轮啮合齿面间为线接触,其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构,蜗杆传动相当于螺旋传动,为多齿啮合传动,故传动平稳、噪音很小、具有自锁性。当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时,机构具有自锁性,可实现反向自锁。 本例将以上面齿轮的参数化设计过程为基础,分析蜗轮的建模过程。蜗轮外形如图3-158所示,由轮齿、蜗轮主体特征等基本结构特征组成。 轮齿 键槽 主体 图3-158 蜗轮参数化模型 蜗轮建模的具体操作步骤如下: (1)添加蜗轮设计参数。 (2)添加蜗轮关系式。 (3)创建基准特征。 (4)创建蜗轮渐开线。 (5)创建扫描混合特征。 (6)创建复制阵列特征。 3.5.2 创建蜗轮 (1)新建文件。单击工具栏(新建)工具,或单击菜单“文件”→“新建”。名称”栏中输入wolun,选择公制模板mmns-part-solid。 (2)添加蜗轮参数关系。 1)添加过程同斜齿轮。选择菜单栏“工具/参数”命令,单击(添加)按钮,依次

2)添加过程同斜齿轮,选择餐单栏“工具”→“关系”命令,添加蜗轮的关系式,上步创建的未知参数,可根据本步创建的关系得以运算。完毕单击“确定”如图3-160所示。最后在工具栏单击 (3)创建蜗轮基准特征。 1)创建基准平面。单击工具栏的 (基准平面)工具,或选择“插入”→“模型基准” →“平面”创建基平面。在工作区选择基准平面,“偏距”输入初始值12.5,单击“确定”,创建基准平面DTM1。完毕注意添加关系式,选择菜单栏“工具/关系”命令,添加蜗轮的关系式,平移距离等于“=M*Q/2”,如图3-161所示。 图3-160 “关系”对话框 关系式

proe圆锥齿轮参数化画法

3.3锥齿轮的创建 锥齿轮在机械工业中有着广泛的应用,它用来实现两相交轴之间的传动,两轴的相交角一般采用90度。锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上,轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小,本节将介绍参数化设计锥齿轮的过程。 3.3.1锥齿轮的建模分析 与本章先前介绍的齿轮的建模过程相比较,锥齿轮的建模更为复杂。参数化设计锥齿轮的过程中应用了大量的参数与关系式。 锥齿轮建模分析(如图3-122所示): (1)输入关系式、绘制创建锥齿轮所需的基本曲线 (2)创建渐开线 (3)创建齿根圆锥 (4)创建第一个轮齿 (5)阵列轮齿 图3-122锥齿轮建模分析 3.3.2锥齿轮的建模过程 1.输入基本参数和关系式

(1)单击,在新建对话框中输入文件名conic_gear,然后单击; (2)在主菜单上单击“工具”→“参数”,系统弹出“参数”对话框,如图3-123所示; 图3-123 “参数”对话框 (3)在“参数”对话框单击按钮,可以看到“参数”对话框增加了一行,依次输入新参数的名称、值、和说明等。需要输入的参数如表3-3所示; 名称值说明名称值说明 M 2.5 模数DELTA ___ 分锥角 Z 24 齿数DELTA_A ___ 顶锥角 Z_D 45 大齿轮齿数DELTA_B ___ 基锥角 ALPHA 20 压力角DELTA_F ___ 根锥角 B 20 齿宽HB ___ 齿基高 HAX 1 齿顶高系数RX ___ 锥距 CX 0.25 顶隙系数THETA_A ___ 齿顶角 HA ___ 齿顶高THETA_B ___ 齿基角 HF ___ 齿根高THETA_F ___ 齿根角 H ___ 全齿高BA ___ 齿顶宽 D ___ 分度圆直径BB ___ 齿基宽 DB ___ 基圆直径BF ___ 齿根宽 DA ___ 齿顶圆直径X 0 变位系数

如何用solidworks2016进行凸轮的运动仿真分析

如何用Solidworks2016进行凸轮的运动分析 李犹胜(上海200000) 0、摘要 凸轮机构是机械设计中常用的结构,它的运动仿真模拟是凸轮设计过程中不可缺少的步骤。很多专业人士都对其做了研究,但是过程趋于复杂。较多的年轻工程师很难理解,本文通过一个简单的例子通过SolidWorks2016软件来说明凸轮机构仿真模拟的方法和步骤,浅显易懂。 1、关键词 凸轮机构、运动仿真、运动分析 2、概述 凸轮机构一般是由凸轮、从动件和机架三个构件组成的高副机构。凸轮通常作连续等速转动,从动件根据使用要求设计使它获得一定规律的运动。凸轮机构能实现复杂的运动要求,广泛用于各种自动化和半自动化机械装置中,几乎所有任意动作均可经由此一机构产生[1]。在设计凸轮机构时,凸轮机构的模拟运动分析将是一项必要而不可缺少的工作。它也是进行凸轮外形设计的辅助手段。 本文介绍了使用solidworks2016软件进行凸轮运动分析的基本步骤和使用技巧。 3、零件建模及装配 3.1、先用solidworks2016 将凸轮机构的零件建 模好,作为本文的一个例子,作者建立了下列零 件数模。 3.2 将上述零件导入到solidworks 2016装配体中, 具体操作为:步骤1、文件、新建、选择装配图模板,进入装配体模式 步骤2、导入凸轮轴 (1)选择插入部件 (2)在插入零部件窗口中选择“浏览”按钮。 (3)选择要插入的文件,按“打开”按钮; (4)将图形放在屏幕的任意位置,将其固定(如图2)。

步骤3、导入“凸轮” (1)重复按照步骤2的方法,将凸轮导入到装配体中。 (2)添加“同心”约束,添加后如图(3)添加“距离”约束添加后的结果如下 步骤4 、导入“滚轮” (1)重复按照步骤2的方法,将滚轮导入到装配体中。 (2)添加一个“机械约束”中的“凸轮配合”约束

PROE参数化教程

第10章创建参数化模型 本章将介绍Pro/E Wildfire中文版中参数化模型的概念,以及如何在Pro/E Wildfire 中设置用户参数,如何使用关系式实现用户参数和模型尺寸参数之间的关联等内容。 10.1 参数 参数是参数化建模的重要元素之一,它可以提供对于设计对象的附加信息,用以表明模型的属性。参数和关系式一起使用可用于创建参数化模型。参数化模型的创建可以使设计者方便地通过改变模型中参数的值来改变模型的形状和尺寸大小,从而方便地实现设计意图的变更。 10.1.1 参数概述 Pro/E最典型的特点是参数化。参数化不仅体现在使用尺寸作为参数控制模型,还体现在可以在尺寸间建立数学关系式,使它们保持相对的大小、位置或约束条件。 参数是Pro/E系统中用于控制模型形态而建立的一系列通过关系相互联系在一起的符号。Pro/E系统中主要包含以下几类参数: 1. 局部参数 当前模型中创建的参数。可在模型中编辑局部参数。例如,在Pro/E系统中定义的尺寸参数。 2. 外部参数 在当前模型外面创建的并用于控制模型某些方面的参数。不能在模型中修改外部参数。例如,可在“布局”模式下添加参数以定义某个零件的尺寸。打开该零件时,这些零件尺寸受“布局”模式控制且在零件中是只读的。同样,可在PDM系统内创建参数并将其应用到零件中。 3. 用户定义参数 可连接几何的其它信息。可将用户定义的参数添加到组件、零件、特征或图元。例如,可为组件中的每个零件创建“COST”参数。然后,可将“COST”参数包括在“材料清单”中以计算组件的总成本。 ●系统参数:由系统定义的参数,例如,“质量属性”参数。这些参数通常是只读 的。可在关系中使用它们,但不能控制它们的值。 ●注释元素参数:为“注释元素”定义的参数。 在创建零件模型的过程中,系统为模型中的每一个尺寸定义一个赋值的尺寸符号。用户可以通过关系式使自己定义的用户参数和这个局部参数关联起来,从而达到控制该局部参数的目的。

PROE绘制凸轮的基本方程

PROE绘制凸轮的基本方程 h number=20 "Enter h:" rb number=50 "Enter rb:" rr number=10 "Enter the roller radius:" r0 number=12.5 "Enter the cam hole radius:" width number=30 "Enter the cam width:" fai1 number=60 "Enter fai1:" fai2 number=120 "Enter fai2:" fai3 number=60 "Enter fai3:" fai4 number=120 "Enter fai4:" a1=0 /*起始角,角度,单位为degree b1=fai1/2 /*终止角,角度,单位为degree fai=a1*(1-t)+b1*t /*中间角变量,角度,单位为degree s1=2*h*fai*fai/(fai1*fai1) /*升程变量,长度,单位为mm x=(rb+s1)*sin(fai) /*理论轮廓曲线x坐标值,长度,单位为mm y=(rb+s1)*cos(fai) /*理论轮廓曲线y坐标值,长度,单位为mm a2=fai1/2 /*起始角,角度,单位为degree b2=fai1 /*终止角,角度,单位为degree fai=a2*(1-t)+b2*t /*中间角变量,角度,单位为degree je=fai1-fai /*中间角变量,角度,单位为degree s2=h-2*h*je*je/(fai1*fai1) /*升程变量,长度,单位为mm x=(rb+s2)*sin(fai) /*理论轮廓曲线x坐标值,长度,单位为mm y=(rb+s2)*cos(fai) /*理论轮廓曲线y坐标值,长度,单位为mm

PROE-蜗轮蜗杆的参数化建模

蜗轮蜗杆的创建 蜗杆的创建:在PRO/E 中使用参数化创建蜗杆,具体操作步骤如下: 1.创建新的零件文件: →【输入零件名称:wogan,取消Use default template 的选中记号,然后单击OK按钮】→【选择公制单位mmns_part_solid后单击OK按钮】→【基准坐标系PRT_CSYS_DEF及基准面RIGHT、TOP、FRONT显示在画面上】 2.参数的输入 Tools/Program…/Edit Design →【打开记事本,在INPUT和END INPUT 之间以及RELATION和END RELATION 之间添加输入参数如下,然后存盘,并退出记事本】 INPUT M NUMBER ;模数 Z1 NUMBER ;蜗杆头数 Z2 NUMBER ;蜗轮齿数 DIA1 NUMBER ;蜗杆分度圆直径(标准系列值)LEFT YES_NO ;旋向,YES表示左旋,否则为右旋END INPUT RELATIONS DIA2=M*Z2 ;蜗轮分度圆直径 L=(11+0.06*Z2)*M ;蜗杆有效螺旋线长度 END RELATIONS →【信息窗口出现“Do you want to incorporate your changes into the model:【YES】”,选择

YES,以便输入参数值】 →【Enter→Select All,根据信息窗口提示,各参数赋初值如下】 M = 2.5 Z1 = 1 Z2 = 30 DIA1 = 28 旋向暂不输入,后期处理。各参数的建立和赋值结束。 3.生成螺旋体 Insert/Helical Swee.Protrusion… →【出现“螺旋扫描”对话框,接受属性子菜单中各默认选项,包括Constant(等导程)、Thru

ProE的参数化特征造型在零件设计中的应用

[研究?设计] 收稿日期:2005208229作者简介:屠 立(1966-),男,陕西西安人,副教授,浙江机电职业技术学院机械系副主任,研究领域为制造业信息化,CAD CAM 。 基于P ro E 的参数化特征造型 在零件设计中的应用 屠 立,陈 峰 (浙江机电职业技术学院,浙江杭州310053) 摘 要:参数化设计就是用参数来描述零件尺寸。设计时通过修改数值来更改零件的外形,实现尺寸对图形的驱动。本文探讨了P ro E 软件的参数化特征造型的设计过程,并以齿轮设计为例分析其具体应用。关 键 词:参数化;特征造型;齿轮 中图分类号:T P 391.72 文献标志码:A 文章编号:100522895(2006)0320059203 0 前 言 参数化设计就是将零件尺寸的设计用参数来描述,并在设计修改时通过修改的数值来更改零件的外形,从而实现尺寸对图形的驱动。其中进行驱动所需的几何信息和拓扑信息由计算机自动提取。P ro E 中的参数不只代表设计对象的外观相关尺寸,而且具有实质上的物理意义。造型过程可以运用体积、表面积、重心等系统参数或密度、厚度等用户自定义参数加入设计构思中,从而来表达设计思想。P ro E 的实体造型是3D 的,而3D 实体模型除了可以将用户的设计思想以最真实的模型在计算机上表现出来之外,借助于系统参数及用户自定义参数可以计算出产品体积、面积、重心、重量、惯性矩大小等,以利于强度分析、应力分析等各类性能分析[1-2]。 1 零件结构参数化设计步骤 (1)零件结构拆分及特征尺寸确定零件特征造型过程中,应按其本身的功能和建模的特点,将零件拆分为相应各个结构,并分别找出建立其实体模型的基本特征。为使所建立的模型尽量反映零件的基本特征,一些不重要的或不具有普遍性的细节,如倒角等可省略,以免加大参数化的工作量。 (2)创建实体模型 零件上的特征主要通过参数和几何约束关系来相互关联,尺寸之间的关系分为2种:一种是自定义的各种外部参数和零件的被约束尺寸的关系;另一种是模型内部特征之间的内部约束关系,它是指零件的几何 元素之间约束关系,例如:平行、垂直、相切、同心等。在创建模型时,这些几何约束关系同时被创建,当模型被 修改时,这些关系可以自动保持设计者的意图不变。一个特征往往有多种创建方法,在设计时必须考虑好如何表达该特征与其它特征的关系。 (3)定义特征参数 建立模型后,所定义的所有零件尺寸由系统自动按照建立的先后顺序命名为相应的内部标识尺寸。在复杂模型上,则需要找出尺寸间的2种对应关系:即内部标识尺寸和外部模型上各个数值之间的对应关系;内部标识尺寸和将要命名的外部参数之间的关系。这2种关系综合在一起就体现了外部参数和零件上被约束尺寸的关系。命名参数时,参数名称要力求简单易懂,必要时可再加入简单注释。 (4)输入特征参数将已定义好的参数输入零件设计列表的“输入部分”,并在关系定义部分定义出与零件各部分尺寸之间的对应关系,同时还可在关系定义部分定义同一零件不同尺寸的相互约束关系。同一零件的各部分需要协同变化的,也需要在这里列出。 (5)修改特征参数 可用2种方法来修改参数:一是根据所附提示,选择每项参数的名称,并逐项修改;二是将所有需要修改的参数生成数据文件,通过读入文件的方式一次性全部修改。第一种方法速度较慢,可以在调试程序、输入变量的时候使用;第二种方法效率较高,当程序编制完   第24卷第3期2006年9月   轻工机械 L ight I ndustry M ach i nery   V o l .24,N o.3. Sep t .,2006

基于 proe的蜗轮蜗杆参数化设计

摘要 介绍了蜗杆涡轮形状的数学描述,实现蜗杆涡轮精确三维实体造型的方法。在Pro/E环境下,建立了蜗杆涡轮的数学模型。介绍了基于Mechanism的机构运动仿真的基本工作流程,对Pro/E进行二次开发,实现看蜗杆涡轮的参数化三维实体设计,通过机构的运动仿真,动态观看运动仿真的啮齿和运动情况,测试机构的有关运动性能的参数,有利于机构优化和提高设计效率,可以构成机构的虚拟设计、制造及仿真分析的平台。 关键字:Pro/E;蜗杆涡轮;参数化设计;运动仿

目录 序言---------------------------------------------------------------错误!未定义书签。 第一章 ------------------------------------------------------------2 1.1了解蜗杆涡轮的传动特点------------------------------------ 2 1.2了解蜗杆涡轮相关参数的查取方法---------------------------- 2 1.3涡轮蜗杆的应用-------------------------------------------- 3 第二章 Pro/E的基本建模-------------------------------------------- 4 2.1 渐开线形成原理--------------------------------------------4 2.2渐开线的特征----------------------------------------------4 2.4蜗杆涡轮基本参数------------------------------------------4 2.4啮合蜗杆蜗轮的建模----------------------------------------4 2.5蜗杆的参数化过程------------------------------------------4 2.6涡轮的绘制------------------------------------------------5 第三章涡轮的创建------------------------------------------------ 6 3.1涡轮的建模分析------------------------------------------- 6 3.2 涡轮的建模过程------------------------------------------- 6 3.2.1创建参数---------------------------------------------6 3.2.2创建齿轮基本圆---------------------------------------7 3.2.3创建齿廓曲线-----------------------------------------8 3.2.4 创建扫引轨迹----------------------------------------11 3.2.5 创建圆柱--------------------------------------------12 3.2.6变截面扫描生成第一个轮齿---------------------------- 13 3.2.7阵列创建轮齿---------------------------------------- 14 第四章蜗杆的创建-------------------------------------------------16 蜗杆的建模-------------------------------------------------16 第五章结论--------------------------------------------------------22 第六章致谢词------------------------------------------------------23 参考文献-----------------------------------------------------------24

Proe 斜齿轮建模详细图文教程

参数化柱形斜齿轮的建模 建模分析: (1)输入参数、关系式,创建齿轮基本圆 (2)创建渐开线 (3)创建扫引轨迹 (4)创建扫描混合截面 (5)创建第一个轮齿 (6)阵列轮齿 斜齿轮的建模过程 1.输入基本参数和关系式 (1)单击,在新建对话框中输入文件名“hecial_gear”,然后单击。 (2)在主菜单上单击“工具”→“参数”,系统弹出“参数”对话框,如图1所示。 图1“参数”对话框 (3)在“参数”对话框内单击按钮,可以看到“参数”对话框增加了一行,依次输 入新参数的名称、值、和说明等。 需要输入的参数如表1所示。 表1齿轮参数设置 名称值说明名称值说明 Mn5模数HA0齿顶高 Z25齿数HF0齿根高ALPHA20压力角X0变位系数BETA16螺旋角D0分度圆直径B50齿轮宽度DB0基圆直径HAX1齿定高系数DA0齿顶圆直径CX0.25顶隙系数DF0齿根圆直径

注意:表1中未填的参数值(暂时写为0),表示是由系统通过关系式将自动生成的尺寸,用户无需指定。 完成后的参数对话框如图2所示。 图2完成后的“参数”对话框 (4)在主菜单上依次单击“工具”→“关系”,系统弹出“关系”对话框,如图3所示。 图3“关系”对话框 (5)在“关系”对话框内输入齿轮的分度圆直径关系、基圆直径关系、齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系。由这些关系式,系统便会自动生成表1所示的未指定参数的值。输入的关系式如下:

ha=(hax+x)*mn hf=(hax+cx-x)*mn d=mn*z/cos(beta) da=d+2*ha db=d*cos(alpha) df=d-2*hf 完成后的“关系”对话框如图4所示。 图4完成后的“关系”对话框 点击“再生”按钮,再进入“参数”对话框后,发现数据已经更新,如图5所示。 图5更新后的“参数”对话框

凸轮运动Matlab仿真-Matlab课程设计

Matlab 课程设计 李俊机自091 设计题目一:凸轮机构设计 已知轮廓为圆形的凸轮(圆的半径为100mm、偏心距为20mm),推杆与凸轮运动中心的距离20mm,滚子半径为10mm,请利用matlab仿真出凸轮推杆的运动轨迹和运动特性(速度,加速度),并利用动画演示出相关轨迹和运动特性。 %总程序代码 clc; clf; clear; p=figure('position',[100 100 1200 600]); for i=1:360 %画圆形凸轮 R=100; %圆形凸轮半径 A=0:0.006:2*pi; B=i*pi/180; e=20; %偏心距 a=e*cos(B);

b=e*sin(B); x=R*cos(A)+a; y=R*sin(A)+b; subplot(1,2,1) plot(x,y,'b','LineWidth',3); %填充 fill(x,y,'y') axis([-R-e,R+e,-R-e,R+e+100]); set(gca,'Xlim',[-R-e,R+e]) set(gca,'Ylim',[-R-e,R+e+100]) axis equal; axis manual; axis off; hold on; plot(a,b,'og') plot(e,0,'or') plot(0,0,'or','LineWidth',3)

%画滚子 gcx=0; %滚子中心X坐标r=10; %滚子半径 gcy=sqrt((R+r)^2-a^2)+b; %滚子中心Y坐标 gx=r*cos(A)+gcx; %滚子X坐标 gy=r*sin(A)+gcy; %滚子Y坐标 plot(gx,gy,'b','LineWidth',2); %画其它部分 plot([0 a],[0 b],'k','LineWidth',4) plot([3 3],[170 190],'m','LineWidth',4) plot([-3 -3],[170 190],'m','LineWidth',4) %画顶杆 gc=120; dgx=[0 0]; dgy=[gcy gcy+gc]; plot(dgx,dgy,'LineWidth',4); hold off

参数化圆柱凸轮的proe做法

4.1 参数化设计原理 采用Pro/ENGINEER 进行参数化设计,所谓参数化设计就是用数学运算方式建立模型各尺寸参数间的关系式,使之成为可任意调整的参数。当改变某个尺寸参数值时,将自动改变所有与它相关的尺寸,实现了通过调整参数来修改和控制零件几何形状的功能。采用参数化造型的优点在于它彻底克服了自由建模的无约束状态,几何形状均以尺寸参数的形式被有效的控制,再需要修改零件形状的时候,只需要修改与该形状相关的尺寸参数值,零件的形状会根据尺寸的变化自动进行相应的改变 【17】 。参数化设计不同于传统的设计, 它储存了设计的整个过程,能设计出一族而非单一的形状和功能上具有相似性的产品模型。参数化为产品模型的可变性、可重用性、并行设计等提供了手段,使用户可以利用以前的模型方便地重建模型,并可以在遵循原设计意图的情况下方便地改动模型,生成系列产品 【18】 。 4.2 建立滚轮中心轨迹曲线方程 圆柱凸轮最小外径为: min 2m D r B =?+ (37) 由式(37)、(7)、(31)得:

4 1m in 4 1 4100095.161080003224tan cos 100095.1610800032tan cos 2000 95.1610380002tan cos m h Ft h D r B h Ft h h Ft h D D ρα α ραα α α ---????+ ? ??=?+=? + ????+ ? ??= + ????+ ? ??= + (38) 圆柱周长L 4 200095.1610380002tan cos h Ft h D D L D ππαα-??????+ ? ??? ?==+ ? ??? (39) 单个滚轮中心轨迹按周长展开,如图10所示: 图10 单个滚轮中心轨迹按周长展开

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