【正文】 。 在選擇連桿時(shí)，選擇待約束的連桿中任意屬于連桿的對(duì)象。 在運(yùn)動(dòng)副創(chuàng)建前，機(jī)構(gòu)中的連桿是沒有任何約束的，具有 6 個(gè)自由度。 36 在 UG 中文版的操作界面中，單擊“標(biāo)準(zhǔn)”工具條中的“起始”→“所有應(yīng)用模塊”→“運(yùn)動(dòng)仿真”命令，便進(jìn)入運(yùn)動(dòng)分析模塊。 ② 恒定的。 （ 2）運(yùn)動(dòng)副。 UG的運(yùn)動(dòng)分析模塊 UG 的運(yùn)動(dòng)分析模塊是用于建立運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)模型，分析結(jié)構(gòu)模型運(yùn)動(dòng)規(guī)律的 CAE 模塊。故本章內(nèi)容在本次設(shè)計(jì)中起著重要的作用。圖形如下 圖 316 螺釘 圖 317 螺母 28 圖 318 螺栓 （ 4）平鍵、定位銷 圖 319 平鍵 29 圖 320 銷 （ 5）窺視 孔蓋 圖 321 窺視孔蓋 30 軸與齒輪的裝配 在軸和齒輪建模都完成后，可將齒輪裝配到軸上，通過鍵將齒輪在軸圓周方向上固定，在總裝配中，軸向上通過套筒固定齒輪和軸承。各齒輪造型如下： 圖 34 齒輪 Z1 21 圖 35 齒輪 Z2 圖 36 齒輪 Z3 22 圖 37 齒輪 Z4 箱體建模 對(duì)箱體的建模包括上箱體和下箱體。 18 第三章 UG 建模及裝配 要進(jìn)行減速器的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，必須首先建立減速器的三維參數(shù)化模型。 各軸的設(shè)計(jì)如下簡(jiǎn)圖所示： 圖 22 高速軸 14 圖 23 中間軸 圖 24 低速軸 選定軸承 通過軸的設(shè)定，確定軸承。 L5 和軸承 6008 同寬取 L5=15mm。 4段不裝任何零件，但考慮到軸承的軸向定位，及軸承的安裝，取 4段為 42mm。 以高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)為例。 取 Pd= 選擇電動(dòng)機(jī)為 Y132M16型。其工作條件為：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限為 10 年，小批量生產(chǎn)，單班制工作（ 8小時(shí) /天）。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類，兩者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類，兩者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同。運(yùn)輸速度允許誤差為177。 5%。 20 世紀(jì) 70－ 80年代，世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展，且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊密結(jié)合。 20 世紀(jì) 70－ 80 年代，世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展，且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊密結(jié)合。運(yùn)輸速度允許誤差為177。 其額定功率為 4KW，滿載轉(zhuǎn)速為 960r/min； 其額定轉(zhuǎn)矩為 ，最大轉(zhuǎn)矩為 ?？紤]傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取 Z1=34，則 Z2=Z1i2=34 =89,按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)， ? ?311 12 uudKH tZZZd aEZHt ??? ?? （式 24） T1= 106 P/n= 106 5段裝軸承，直徑和一段一樣為 40mm。 L6=55mm， 7 段同大帶輪同寬取 L7=90mm。 高速軸上軸承選為 6008 中間軸上軸承選為 6009 低速軸上軸承選為 6012 經(jīng)校核各軸承壽命符合要求。通過第二章對(duì)減速器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)的設(shè)計(jì)，現(xiàn)在可以通過 UG 軟件對(duì)減速器的各零部件進(jìn)行三維造型并實(shí)現(xiàn)裝配。箱體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通過 UG 對(duì)其造型步驟繁多，造型結(jié)果如下： 23 圖 38 上箱體 圖 39 下箱體 24 其它零件的建模 (1)軸承 設(shè)計(jì)中選用的軸承為深溝球軸承，它包括內(nèi)外圈、滾動(dòng)體（球）、保持架，故要在 UG中先對(duì)其子零件進(jìn)行三維造型，在通過裝配功能實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承的造型。 在軸與齒輪的裝配中，可先將鍵裝配到軸上，通過三次面配對(duì)約束即可，在通過兩次面配對(duì)約束即可將齒輪裝配到軸上。 34 第四章 減速器的運(yùn)動(dòng)仿真 運(yùn)動(dòng)仿真能讓設(shè)計(jì)工程師建立、評(píng)估和優(yōu)化部件在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)，以便最佳地滿足工程和性能需求。每種運(yùn)動(dòng)分析方案歸根結(jié)底都來自于運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝配主模型，而獨(dú)立于主模型和其它方案的模型。就是將機(jī)構(gòu)中的連桿連接在一起，從而是連桿一起運(yùn)動(dòng)。設(shè)置某一運(yùn)動(dòng)副為等常運(yùn)動(dòng)，需要輸入的參數(shù)包括位移、速度和加速度。 單擊繪圖工作區(qū)右側(cè)資源條上的“運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航器”按鈕，顯示如下所 示界面 圖 43 “運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航器”界面 運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航器用于管理運(yùn)動(dòng)分方案的部件文件。分別是沿 X 方向的移動(dòng)、沿 Y方向的移動(dòng)、沿 Z方向的移動(dòng)、繞 X方向的轉(zhuǎn)動(dòng)、繞 Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)和繞 Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)選中對(duì)象后，屬于連桿的所有對(duì)象自動(dòng)高度顯示。當(dāng)創(chuàng)建或編輯一個(gè)運(yùn)動(dòng)副時(shí)，“運(yùn)動(dòng)副”對(duì)話框中會(huì)顯示“運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)”選項(xiàng)框，其中包括 5種驅(qū)動(dòng)類型，分別是無(wú)、恒定的、諧波、一般和球鉸。 （ 1）選擇高速軸及軸上的齒輪作為連桿 L001； （ 2）選擇中間軸及軸上的兩個(gè)齒輪作為連桿 L002； （ 3）選 擇低速軸及軸上的齒輪作為連桿 L003。 （ 9）單擊“運(yùn)動(dòng)分析”工具條中的“動(dòng)畫”工具，彈出“分析選項(xiàng)”對(duì)話框如下： 40 圖 48 “分析選項(xiàng)”對(duì)話框 在“時(shí)間”欄內(nèi)輸入 50，“步數(shù)”輸入 150，點(diǎn)擊確定，出現(xiàn)“動(dòng)畫”對(duì)話框如下： 圖 49 “動(dòng)畫”對(duì)話框 點(diǎn)擊播放按鈕，便可以觀察減速器中軸、齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)及三根軸間明顯的轉(zhuǎn)速快慢。 改變時(shí)間為 30，可發(fā)現(xiàn)軸和齒輪轉(zhuǎn)速變慢，運(yùn)動(dòng)過程時(shí)間過短，不便于觀察減速器運(yùn)動(dòng)。這 重方法難以反映機(jī)器在運(yùn)行過程中各零件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其相對(duì)位置關(guān)系，無(wú)法直觀地判斷其運(yùn)動(dòng)是否合理，各零件之間是否存在干涉等問題。 （ 4）通過 UG 的運(yùn)動(dòng)分析模塊及運(yùn)動(dòng)仿真功能，選擇出合理的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)減速器的運(yùn)動(dòng)仿真，并作出了分析驗(yàn)證。 （ 2）在 UG對(duì)減速器所有零件進(jìn)行三維造型時(shí)，由于許多標(biāo)準(zhǔn)件沒有現(xiàn)成的庫(kù)，所以給建模帶來很多不便，在造型中誤差難免。 Unigraphics 是集 CAD/CAE/CAM 于一體的軟件集成系統(tǒng)，它的功能覆蓋了整個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)過程，即覆蓋了從概念設(shè)計(jì)、功能工程、分析到制造的過程。 當(dāng)速度和時(shí)間分別定為 15 和 50 不變時(shí)。 分析驗(yàn)證 在運(yùn)動(dòng)仿真功能中，通過速度、時(shí)間和步數(shù)輸入的不同，得到的結(jié)果也不一樣。 （ 4）選擇高速軸其中一端的軸端圓，則軸端圓的圓心就是運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)，軸線方向就是運(yùn)動(dòng)副的方向，作為運(yùn)動(dòng)副 J001。 單擊運(yùn)動(dòng)分析工具條中的“ 動(dòng)畫”工具，彈出“分析選項(xiàng)”對(duì)話框。） 如果首先選中的對(duì)象是圓弧或圓，則運(yùn)動(dòng)副的原點(diǎn)設(shè)在圓弧或圓的圓心，運(yùn)動(dòng)副的 Z軸方向垂直于圓的平面。 UG 運(yùn)動(dòng)分析模塊提供 13 種運(yùn)動(dòng)副類型，共分為兩大類，其中普通類型 9 種，特殊類型 4種。 UG的運(yùn)動(dòng)仿真 （ 1）創(chuàng)建連桿 在 UG下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，首先得創(chuàng)建連桿。產(chǎn)生一個(gè)光滑的向前或向后的正弦運(yùn)動(dòng)，需要輸入的參數(shù)包括振幅、頻率、相位角和位移。 （ 3）運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)。 運(yùn)動(dòng)分析模塊可以進(jìn)行機(jī)構(gòu)的干涉分析，跟蹤零件在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中的軌跡，分析機(jī)構(gòu)中零件的速 度、加速度、作用力、反作用力和力矩等。運(yùn)動(dòng)仿真有助于從一開始就獲得產(chǎn)品模型，因此，它可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和發(fā)揚(yáng)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)。 減速器在 UG 中進(jìn)行裝配 ,主要是通過 (面、線、點(diǎn)、邊緣等 )配對(duì)、對(duì)齊、角度、平行、中心、距離、相切約束實(shí)現(xiàn)的。 26 （ 2）軸承端蓋 軸承端蓋與軸承相對(duì)應(yīng)，也有 6 個(gè)，每根軸上一對(duì)。圖形分別如下所示： 圖 31 高速軸 在對(duì)軸的建模中，操作步驟一般為：先進(jìn)入草 圖，畫出草圖。 聯(lián)軸器的選定 聯(lián)軸器選擇為 TL8 型彈性聯(lián)軸器 GB4323— 84 各軸的輸入功率和轉(zhuǎn)矩 各軸的輸入功率 電動(dòng)機(jī)軸 Pd= 高速軸 1 P1=Pdη 8η 7= = 中間軸 2 P2=P1η 6η 5= = 低速軸 3 P3=P2η 4η 3= = 工作機(jī)軸 P4=P3η 2η 1= = 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩