【正文】 設(shè)計(jì)過程中可進(jìn)行有限元分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力學(xué)分析和仿真模擬，提高設(shè)計(jì)的可靠性；同時(shí)，可用建立的三維模型直接生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工，其后處理程序支持多種類型數(shù)控機(jī)床。另外它所提供的二次開發(fā)語(yǔ)言UG/OPen GRIP，UG/open API簡(jiǎn)單易學(xué)，實(shí)現(xiàn)功能多，便于用戶開發(fā)專用CAD系統(tǒng)。具體來說，該軟件具有以下特點(diǎn)：l）具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了CAD/CAE/CAM等各模塊之間的無(wú)數(shù)據(jù)交換的自由切換，可實(shí)施并行工程。2）采用復(fù)合建模技術(shù)，可將實(shí)體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模與參數(shù)化建模融為一體。3）用基于特征（如孔、凸臺(tái)、型膠、槽溝、倒角等）的建模和編輯方法作為實(shí)體造型基礎(chǔ)，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)辦法，并能用參數(shù)驅(qū)動(dòng)。4）曲面設(shè)計(jì)采用非均勻有理B樣條作基礎(chǔ)，可用多種方法生成復(fù)雜的曲面，特別適合于汽車外形設(shè)計(jì)、汽輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)等復(fù)雜曲面造型。5）出圖功能強(qiáng)，可十分方便地從三維實(shí)體模型直接生成二維工程圖。能按ISO標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)標(biāo)注尺寸、形位公差和漢字說明等。并能直接對(duì)實(shí)體做旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖和軸測(cè)圖挖切生成各種剖視圖，增強(qiáng)了繪制工程圖的實(shí)用性。6）以Parasolid為實(shí)體建模核心，實(shí)體造型功能處于領(lǐng)先地位。目前著名CAD/CAE/CAM軟件均以此作為實(shí)體造型基礎(chǔ)。7）提供了界面良好的二次開發(fā)工具GRIP（GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING）和UFUNC（USER FUNCTION），并能通過高級(jí)語(yǔ)言接口，使UG的圖形功能與高級(jí)語(yǔ)言的計(jì)算功能緊密結(jié)合起來。8）具有良好的用戶介面，絕大多數(shù)功能都可通過圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)；進(jìn)行對(duì)象操作時(shí)，具有自動(dòng)推理功能；同時(shí)，在每個(gè)操作步驟中，都有相應(yīng)的提示信息，便于用戶做出正確的選擇。UG軟件匯集了美國(guó)航天航空與汽車工業(yè)的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展為的集成化機(jī)械設(shè)計(jì)、分析和制造軟件，提供綜合了先進(jìn)的技術(shù)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的解決方案，使產(chǎn)品開發(fā)從設(shè)計(jì)到加工實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫集成，優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造。在UG環(huán)境中，全部產(chǎn)品及精確的數(shù)據(jù)模型都能在產(chǎn)品開發(fā)全過程的各個(gè)環(huán)節(jié)中保持相關(guān)，從而可有效地實(shí)現(xiàn)并行工程。目前UG已成為多家世界著名企業(yè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造的標(biāo)準(zhǔn)。UG的實(shí)體建模是其它所有幾何造型的基礎(chǔ)，它將基于約束的特征建模和傳統(tǒng)的幾何建模融為一體，形成無(wú)縫的復(fù)合式建模工具。它能方便靈活地編輯和修改從特征到自由形狀曲面的所有實(shí)體模型，將實(shí)體建模、曲面建模、線框建模、半?yún)?shù)化及參數(shù)化建模融為一體，充分發(fā)揮各自的長(zhǎng)處。UG復(fù)合式建模工具較之純參數(shù)化的系統(tǒng)更為靈活和自由。它允許在需要的時(shí)候隨時(shí)增加參數(shù)，同時(shí)能有效地運(yùn)用傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程，并在必要時(shí)與基于約束的特征建模相結(jié)合，在最大程度上滿足設(shè)計(jì)人員的要求。在本設(shè)計(jì)中，采用UG軟件進(jìn)行輪邊減速器的實(shí)體建模及運(yùn)動(dòng)分析，直觀的了解產(chǎn)品的構(gòu)造及工作情況。 輪邊減速器的實(shí)體建模與裝配 輪邊減速器實(shí)體建模輪邊減速器的設(shè)計(jì)中，為了滿足安裝條件，在完成主要部件設(shè)計(jì)后，對(duì)外殼進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中需要與潤(rùn)滑方式相結(jié)合，合理設(shè)計(jì)出進(jìn)油孔和出油孔。同時(shí)與車輪輪轂尺寸相結(jié)合，設(shè)計(jì)外圍螺栓連接處的尺寸。圖31 外殼外殼設(shè)計(jì)完成后，根據(jù)端蓋與外殼的安裝關(guān)系，對(duì)端蓋進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖32端蓋 輪邊減速器裝配圖在UG中將各個(gè)零件進(jìn)行自下而上的裝配，得到輪邊減速器的裝配模型。33行星輪，行星架裝配圖34行星架，太陽(yáng)輪，行星輪裝配圖35齒輪裝配圖316總裝配圖37 AutoCAD裝配圖 輪邊減速器運(yùn)動(dòng)分析運(yùn)動(dòng)仿真是UG/CAE（Computer Aided Engineering）模塊中的主要部分，它能對(duì)任何二維或三維機(jī)構(gòu)進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力分析和設(shè)計(jì)仿真。通過UG/Modeling的功能建立一個(gè)三維實(shí)體模型，利用UG/Motion的功能給三維實(shí)體模型的各個(gè)部件賦予一定的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，再在各個(gè)部件之間設(shè)立一定的連接關(guān)系既可建立一個(gè)運(yùn)動(dòng)仿真模型。UG/Motion的功能可以對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行大量的裝配分析工作、運(yùn)動(dòng)合理性分析工作，諸如干涉檢查、軌跡包絡(luò)等，得到大量運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。通過對(duì)這個(gè)運(yùn)動(dòng)仿真模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)或動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)分析就可以驗(yàn)證該運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，并且可以利用圖形輸出各個(gè)部件的位移、坐標(biāo)、加速度、速度和力的變化情況，對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。運(yùn)動(dòng)仿真功能的實(shí)現(xiàn)步驟為：1．建立一個(gè)運(yùn)動(dòng)分析場(chǎng)景；2．進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模型的構(gòu)建，包括設(shè)置每個(gè)零件的連桿特性，設(shè)置兩個(gè)連桿間的運(yùn)動(dòng)副和添加機(jī)構(gòu)載荷；3．進(jìn)行運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)置，提交運(yùn)動(dòng)仿真模型數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫的輸出和運(yùn)動(dòng)過程的控制；4．運(yùn)動(dòng)分析結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出和表格、變化曲線輸出，人為的進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性的分析。利用UG的建模功能建立了三維實(shí)體模型后，并不能直接將各個(gè)部件按一定的連接關(guān)系連接起來，必需給各個(gè)部件賦予一定的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，即讓其成為一個(gè)可以與別的有著相同的特性的部件之間相連接的連桿構(gòu)件（Link）。同時(shí)，為了組成一個(gè)能運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，必需把兩個(gè)相鄰構(gòu)件（包括機(jī)架、原動(dòng)件、從動(dòng)件）以一定方式聯(lián)接起來，這種聯(lián)接必需是可動(dòng)連接，而不能是無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的固接（如焊接或鉚接），凡是使兩個(gè)構(gòu)件接觸而又保持某些相對(duì)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)連接即稱為運(yùn)動(dòng)副。在UG/Motion中兩個(gè)部件被賦予了連桿特性后，就可以用運(yùn)動(dòng)副（Joint）相聯(lián)接，組成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。為了提升計(jì)算機(jī)的工作效率，采用簡(jiǎn)易裝配，在不失真的情況下加快運(yùn)行速度，減少運(yùn)算量。（1） 打開UG軟件，進(jìn)入仿真模塊，打開部件；（2） 定義連桿，設(shè)置連桿參數(shù)；點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)仿真工具欄區(qū)的連桿特性和運(yùn)動(dòng)副模塊中的圖標(biāo) (Link)，系統(tǒng)將會(huì)打開【連桿特性創(chuàng)建】對(duì)話框，如圖38所示。圖38 連桿特性的建立（3） 建立運(yùn)動(dòng)副及約束關(guān)系；在UG/Motion中給用戶提供了12種運(yùn)動(dòng)副的類型，本設(shè)計(jì)中應(yīng)用了兩種：固定件和旋轉(zhuǎn)副。其中，內(nèi)齒圈定義為固定件接地；輸入軸定義為旋轉(zhuǎn)副，繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，定義轉(zhuǎn)動(dòng)的初速度和加速度；太陽(yáng)輪定義為旋轉(zhuǎn)副與輸入軸嚙合；行星軸定義為旋轉(zhuǎn)副，繞輸入軸軸線做行星運(yùn)動(dòng)中的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；行星輪與行星軸嚙合，繞行星軸軸線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了能仿真出真實(shí)的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，對(duì)相連連桿進(jìn)行接觸設(shè)置，對(duì)太陽(yáng)輪行星輪，行星輪內(nèi)齒圈進(jìn)行3D接觸約束。約束完成，如下圖圖39 運(yùn)動(dòng)副的建立（4） 對(duì)模型進(jìn)行解算，生成模型動(dòng)畫；圖310 運(yùn)動(dòng)仿真 通過觀看模型動(dòng)畫，觀察運(yùn)動(dòng)的真確性。并輸出保存。（4） 生成坐標(biāo)圖，驗(yàn)算設(shè)計(jì)的正確性。圖311 運(yùn)動(dòng)分析通過作圖計(jì)算，圖上斜率，則傳動(dòng)比，，設(shè)計(jì)是成功的。結(jié) 論輪邊減速器多用于大型工程機(jī)械和越野車及軍用車上，在過去多用單級(jí)主減速器，單級(jí)主減速器存在體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜維修困難等弊端，應(yīng)用輪邊減速器一般為雙級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋中安裝在輪轂中間或附近的第二級(jí)減速器,采用輪邊減速器可以使中間主減速器的外形尺寸減小,保證車輛具有足夠的離地間隙,由于輪邊是最后的一級(jí)減速,其前面的半軸、差速器及主減速器的從動(dòng)輪等零件的尺寸都可以減小。在本次設(shè)計(jì)中，通過查閱資料，查找文獻(xiàn)資料，我不但對(duì)行星齒輪傳動(dòng)有了更加深刻的了解，還更加熟悉了制圖，建模等工作的標(biāo)準(zhǔn)及其要求，對(duì)機(jī)械行業(yè)有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，我也更加體會(huì)到了查找文獻(xiàn)的重要性。我們的學(xué)習(xí)過程，就是不斷翻看資料，自我學(xué)習(xí)成長(zhǎng)的過程。通過實(shí)體建模，我更加體會(huì)到了現(xiàn)代技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)的影響力及推動(dòng)作用。仿真技術(shù)帶動(dòng)了整個(gè)設(shè)計(jì)過程的速度，減少錯(cuò)誤，而且更加直觀明了。本次設(shè)計(jì)也規(guī)范了我的設(shè)計(jì)過程，養(yǎng)成了良好的習(xí)慣，對(duì)以后的設(shè)計(jì)過程有很好的指導(dǎo)意義。但由于時(shí)間倉(cāng)促以及查閱到的資料有限，使得設(shè)計(jì)還是存在很多不妥之處，我會(huì)在以后的工作中多多注意這方面的內(nèi)容。致 謝本次設(shè)計(jì)題目實(shí)在武志斐老師的指導(dǎo)下完成的。我在設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，武老師通過各種途徑給予了我很多幫助，我才能順利的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。武志斐老師在指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，展現(xiàn)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，靈活的設(shè)計(jì)風(fēng)格和貼近實(shí)際的設(shè)計(jì)理念，這些都給了我很大的啟發(fā)，養(yǎng)成了良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣，并且開始關(guān)注現(xiàn)代的設(shè)計(jì)理念、新技術(shù)、新產(chǎn)品和新工藝。這些好習(xí)慣在以后的工作學(xué)習(xí)中對(duì)我裨益良多。衷心的感謝武老師對(duì)我的幫助。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中，車輛系的老師們對(duì)我們的關(guān)心幫助多很多，同學(xué)們也給予了很大的幫助，在這里，我向各位老師，各位同學(xué)表示衷心的感謝。謝謝你們！參考文獻(xiàn)[1] ,2008[2] 林超,李潤(rùn)方,2006[3] 趙毅民,林慕義,1986,(02)[4] 劉玉春,羅維東,張文明,2006,（09）[5] 胡歡, ,(07)[6] ,2009,(01) [7] [8] 劉晉現(xiàn),丁政, 物探裝備,2007,（09）[9] ,2004,（01）[10] 夏云清,吳躍成,謝佩. ,2009,（09）[11] ,2001,(02)[12] 王猶松,（02）[13] ,2009,（01）[14] 鄧勛,張文明, ,2008,(06)[15] ,1997,(06)[16] 尹道,駿高,榮慧繆,2009,(06)[17] 薛松,陳辛波,冉恒奎,25,(增刊)[18] ,2009[19] [20] ,2004,（09）[21] ,碩士學(xué)位論文,2009[22] ,2009,（43）[23] 李必文,(03)[24] ,2004[25] ,2003[26] 孫恒,2001[27] 江耕華,胡來瑢,1983[28] 陳殿華,田中道彥,商桂枝,2006,（01）[29] （下冊(cè)）.機(jī)械工業(yè)出版社，2005[30] ,1990[31] ,2005[32] , of PTO rattle noise of an agricultural tractousing an antibacklash gear republic of Korea 2008[33] KuenBao Sheu. Conceptual design of hybrid scooter transmissions with planetary geartrains Applied Energy 2007 (84)[34] Jianming Yang, Ce Zhang. Elastodynamics of internal gear planetary transmissions Mechanism and Machine Theory 2005 (40)[35] Tao Sun,HaiYan Hu. Nonlinear dynamics of a planetary gear system with multiple clearances Mechanism and Machine Theory 2003 (38)[36] . Mark. Stationary transducer response to planetarygear vibration excitation II: Effects of torque modulations Mechanical Systems and Signal Processing 2009 (23)[37] ,. Stationary transducer response to planetarygear vibration excitation with nonuniform planet loading Mechanical Systems and Signal Processing 2009 (23)[38] Jose M. del Castillo. The analytical expression og the tfficiency of planetary gear trains Mechanism and Machine Theory 2002 （37）