機(jī)械產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì) 課件 項(xiàng)目13 齒輪裝配及運(yùn)動(dòng)模擬

機(jī)械產(chǎn)品的

數(shù)字化設(shè)計(jì)齒輪裝配及運(yùn)動(dòng)模擬項(xiàng)目十三項(xiàng)目十三：項(xiàng)目過(guò)程任務(wù)描述任務(wù)分析相關(guān)知識(shí)任務(wù)實(shí)施1243335任務(wù)拓展項(xiàng)目過(guò)程學(xué)習(xí)項(xiàng)目十三：任務(wù)描述

齒輪機(jī)構(gòu)用來(lái)傳遞空間兩軸的運(yùn)動(dòng)和力，根據(jù)一對(duì)齒輪實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的情況，它可分為定傳動(dòng)比和變傳動(dòng)比齒輪機(jī)構(gòu)。定傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)中的齒輪是圓形的，所以又稱為圓形齒輪機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)可以保證傳動(dòng)比恒定，使機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，因此在各種機(jī)械中獲得更廣泛的應(yīng)用。本次任務(wù)要求完成如圖所示圓形齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)模擬。任務(wù)描述知識(shí)目標(biāo)：

運(yùn)動(dòng)算例

齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)模擬素質(zhì)目標(biāo)：通過(guò)齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)仿真，了解虛擬設(shè)計(jì)、制造、裝配等在工業(yè)生產(chǎn)中的作用，激發(fā)學(xué)生對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的興趣，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力技能目標(biāo)：齒輪三維建模齒輪裝配及齒輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)模擬學(xué)習(xí)項(xiàng)目十三：任務(wù)描述學(xué)習(xí)項(xiàng)目十三：任務(wù)分析

在SolidWorks中，可以通過(guò)繪制漸開(kāi)線的方法，創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)齒輪。也可以借助如GearTrax（齒輪生成器）這樣的第三方插件來(lái)進(jìn)行齒輪的建模。除此之外，SolidWorks還提供了另一系列更為方便的方式進(jìn)行齒輪的建模，那就是調(diào)用SolidWorks集成的Toolbox工具，直接根據(jù)齒輪參數(shù)進(jìn)行齒輪建模的方法。本次設(shè)計(jì)采用第三種方法，即調(diào)用SolidWorks集成的Toolbox工具，直接根據(jù)齒輪參數(shù)進(jìn)行齒輪建模并且完成齒輪的裝配和運(yùn)動(dòng)模擬。

學(xué)習(xí)項(xiàng)目十三：相關(guān)知識(shí)機(jī)械產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)一、標(biāo)準(zhǔn)件工具庫(kù)二、齒輪和齒輪副設(shè)計(jì)軟件三、運(yùn)動(dòng)算例學(xué)習(xí)項(xiàng)目十三：相關(guān)知識(shí)一、標(biāo)準(zhǔn)件工具庫(kù)

標(biāo)準(zhǔn)件工具庫(kù)ToolBox提供了多種標(biāo)準(zhǔn)（如ISO、DIN等）的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)。利用標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，設(shè)計(jì)人員不需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行建模，在裝配中直接采用拖放操作就可以在模型的相應(yīng)位置裝配指定類型、指定規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)件。

設(shè)計(jì)人員還可以利用ToolBox簡(jiǎn)單地選擇所需標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)，自動(dòng)生成零件。ToolBox提供的標(biāo)準(zhǔn)件以及設(shè)計(jì)功能包括：軸承以及軸承使用壽命計(jì)算；螺栓和螺釘、螺母；圓柱銷；墊圈和擋圈；拉簧和壓簧；PEM插件；常用夾具；鋁截面、鋼截面、梁的計(jì)算；凸輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)等。學(xué)習(xí)項(xiàng)目十三：相關(guān)知識(shí)二、齒輪和齒輪副設(shè)計(jì)軟件

齒輪和齒輪副設(shè)計(jì)軟件GearTrax主要用于精確齒輪的自動(dòng)設(shè)計(jì)和齒輪副的設(shè)計(jì)，通過(guò)指定齒輪類型、齒輪的模數(shù)和齒數(shù)、壓力角以及其他相關(guān)參數(shù)，GearTrax可以自動(dòng)生成具有精確齒形的齒輪。GearTrax可以設(shè)計(jì)的齒輪類型包括：直齒輪、斜齒輪和錐齒輪，鏈輪，齒形帶齒輪，蝸輪和蝸桿，花鍵，V帶帶輪等。主要特點(diǎn)和功能包括：真正的精確漸開(kāi)線齒廓，漸開(kāi)線齒廓曲線可導(dǎo)入SolidWorks草圖；變位量自動(dòng)計(jì)算；支持塑料齒輪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；齒輪所有參數(shù)均可由用戶控制等。學(xué)習(xí)項(xiàng)目十三：相關(guān)知識(shí)三、運(yùn)動(dòng)算例

運(yùn)動(dòng)算例是裝配體模型運(yùn)動(dòng)的圖形模擬。SolidWorks可將諸如光源和相機(jī)透視圖之類的視覺(jué)屬性融合到運(yùn)動(dòng)算例中。運(yùn)動(dòng)算例不更改裝配體模型或其屬性。它們模擬模型規(guī)定的運(yùn)動(dòng)?？墒褂肧olidWorks配合在建模運(yùn)動(dòng)時(shí)約束零部件在裝配體中的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)算例工具有：

動(dòng)畫(huà)?？墒褂脛?dòng)畫(huà)來(lái)顯示裝配體的運(yùn)動(dòng)：添加馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)裝配體一個(gè)或多個(gè)零件的運(yùn)動(dòng)。使用設(shè)定鍵碼點(diǎn)在不同時(shí)間規(guī)定裝配體零部件的位置。動(dòng)畫(huà)使用插值來(lái)定義鍵碼點(diǎn)之間裝配體零部件的運(yùn)動(dòng)。

基本運(yùn)動(dòng)?？墒褂没具\(yùn)動(dòng)在裝配體上模仿馬達(dá)、彈簧、接觸、以及引力。基本運(yùn)動(dòng)在計(jì)算運(yùn)動(dòng)時(shí)考慮到質(zhì)量?；具\(yùn)動(dòng)計(jì)算相當(dāng)塊，所以可將之用來(lái)生成使用基于物理的模擬的演示性動(dòng)畫(huà)。

運(yùn)動(dòng)分析?？墒褂眠\(yùn)動(dòng)分析裝配體上精確模擬和分析運(yùn)動(dòng)單元的效果（包括力、彈簧、阻尼、以及摩擦）。運(yùn)動(dòng)分析使用計(jì)算能力強(qiáng)大的動(dòng)力求解器，在計(jì)算中考慮到材料屬性和質(zhì)量及慣性。還可使用運(yùn)動(dòng)分析來(lái)標(biāo)繪模擬結(jié)果供進(jìn)一步分析。學(xué)習(xí)項(xiàng)目十三：項(xiàng)目實(shí)施三維數(shù)字化設(shè)計(jì)創(chuàng)建小、大齒輪創(chuàng)建齒輪裝配齒輪運(yùn)動(dòng)模擬學(xué)習(xí)項(xiàng)目十三：任務(wù)拓展使用SolidWorks軟件“方程式驅(qū)動(dòng)的曲線”工具，設(shè)計(jì)漸開(kāi)線齒輪。能力提升學(xué)習(xí)項(xiàng)目十三：任務(wù)拓展完成項(xiàng)目十銑刀頭裝配，在“V帶輪”處添加旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模擬。能力提升學(xué)習(xí)項(xiàng)目十三：任務(wù)拓展

使用SolidWorks軟件的曲