【正文】 由于時間的關(guān)系，此次 設(shè)計的研究工作還有許多缺陷和不足，有些問題沒有進行更深入的研究，不足之處有待于在今后的工作中發(fā)現(xiàn)和解決。 （ 2）在 UG對減速器所有零件進行三維造型時，由于許多標準件沒有現(xiàn)成的庫，所以給建模帶來很多不便，在造型中誤差難免。 （ 4）通過 UG 的運動分析模塊及運動仿真功能，選擇出合理的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了對減速器的運動仿真，并作出了分析驗證。 （ 2）熟練掌握 UG 建模的基本功能，順利地通過 UG 軟件完成了對減速器各零部件的三維造型。這項技術(shù)在機械工程、化工設(shè)備、汽車制造等多種領(lǐng)域有很強的實用和推廣價值。 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產(chǎn)品的開發(fā)過程，即覆蓋了從概念設(shè)計、功能工程、分析到制造的過程。這 重方法難以反映機器在運行過程中各零件的運動狀態(tài)及其相對位置關(guān)系，無法直觀地判斷其運動是否合理，各零件之間是否存在干涉等問題。 本章小結(jié) 本章主要介紹了 UG 軟件的運動仿真功能，及通過 UG 對減速器運動仿真的實現(xiàn)，是本次設(shè)計的主體部分。 再改變步數(shù)為 200，可發(fā)現(xiàn)軸和齒輪的轉(zhuǎn)速變慢，不便于觀察減速器運動。 當速度和時間分別定為 15 和 50 不變時。 改變時間為 30，可發(fā)現(xiàn)軸和齒輪轉(zhuǎn)速變慢，運動過程時間過短，不便于觀察減速器運動。 再改變速度為 25，可發(fā)現(xiàn)軸和齒輪的轉(zhuǎn)速明顯變快，而且齒輪 Z1和 Z2的轉(zhuǎn)向反了，速度過快，也不便于觀察減速器的運動。 改變速度為 5，可發(fā)現(xiàn)軸和齒輪的轉(zhuǎn)速明顯變慢。 分析驗證 在運動仿真功能中，通過速度、時間和步數(shù)輸入的不同，得到的結(jié)果也不一樣。 （ 9）單擊“運動分析”工具條中的“動畫”工具，彈出“分析選項”對話框如下： 40 圖 48 “分析選項”對話框 在“時間”欄內(nèi)輸入 50，“步數(shù)”輸入 150，點擊確定，出現(xiàn)“動畫”對話框如下： 圖 49 “動畫”對話框 點擊播放按鈕，便可以觀察減速器中軸、齒輪的轉(zhuǎn)動及三根軸間明顯的轉(zhuǎn)速快慢。 再創(chuàng)建運動驅(qū)動 （ 8）點擊“運動導(dǎo)航器”下的 motion2，右擊 J001（可選擇運動副中的任何一個），點擊編輯，出現(xiàn)對話框如圖 46 在“運動驅(qū)動”行內(nèi)選擇恒定的，顯示對話框如圖 47 在“速度”欄內(nèi)輸入 15，應(yīng)用。 （ 6）選擇低速軸一端的軸端圓，作為運動副 J003 接下來創(chuàng)建齒輪傳動 （ 7）單擊“運動”工具條中的“齒輪和齒條副”，出現(xiàn)如下界面 38 圖 44 “齒輪和齒條副”界面 單擊“齒輪”出現(xiàn)如下界面 圖 45 “齒輪”界 面 選擇創(chuàng)建好的運動副 J001 和 J002 的原點 Z1 和 Z2，就可以在上述“齒輪”對話框中的比率里輸入齒輪 Z1 和 Z2 之間的傳動比，傳動比為 ,點擊應(yīng)用。 （ 4）選擇高速軸其中一端的軸端圓，則軸端圓的圓心就是運動副的原點，軸線方向就是運動副的方向，作為運動副 J001。 （ 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齒輪作為連桿 L002； （ 3）選 擇低速軸及軸上的齒輪作為連桿 L003。為了便于操作和觀測，選擇第三章中的減速器裝配圖 325 的裝配文件來建立運動仿真的文件。 仿真分析結(jié)束后系統(tǒng)會創(chuàng)建后綴為“ res”的結(jié)果文件，每次運動仿真會覆蓋上一次結(jié)果文件，可以將每次結(jié)果文件重新命名以備日后查看 [6]。 單擊運動分析工具條中的“ 動畫”工具，彈出“分析選項”對話框。當創(chuàng)建或編輯一個運動副時，“運動副”對話框中會顯示“運動驅(qū)動”選項框，其中包括 5種驅(qū)動類型，分別是無、恒定的、諧波、一般和球鉸。如果運動副的原點和方向都定義正確就可以選擇第 3步。 如果首先選中的對象不 能明確確定運動副的原點和方向，則運動副的原點和方向必須在創(chuàng)建運動副過程的第 2步和第 3步定義。） 如果首先選中的對象是圓弧或圓，則運動副的原點設(shè)在圓弧或圓的圓心，運動副的 Z軸方向垂直于圓的平面。當選中對象后，屬于連桿的所有對象自動高度顯示。 ①選擇運動副約束的連桿； ②選擇運動副的原點； ③確定運動副的方向。 在減速器的運動仿真中 ，主要是創(chuàng)建簡單的旋轉(zhuǎn)副。 UG 運動分析模塊提供 13 種運動副類型，共分為兩大類，其中普通類型 9 種，特殊類型 4種。分別是沿 X 方向的移動、沿 Y方向的移動、沿 Z方向的移動、繞 X方向的轉(zhuǎn)動、繞 Y方向的轉(zhuǎn)動和繞 Z方向的轉(zhuǎn)動。 （ 2）創(chuàng)建運動 副 創(chuàng)建完連桿后，接下來便創(chuàng)建運動副。 界面上會顯示“運動”工具條。 UG的運動仿真 （ 1）創(chuàng)建連桿 在 UG下進行運動仿真，首先得創(chuàng)建連桿。 單擊繪圖工作區(qū)右側(cè)資源條上的“運動導(dǎo)航器”按鈕，顯示如下所 示界面 圖 43 “運動導(dǎo)航器”界面 運動導(dǎo)航器用于管理運動分方案的部件文件。運動副以特定的步長和特定的步數(shù)運動，需要輸入的參數(shù)為步長和步數(shù)。用數(shù)學(xué)函數(shù)描述復(fù)雜的運動驅(qū)動。產(chǎn)生一個光滑的向前或向后的正弦運動，需要輸入的參數(shù)包括振幅、頻率、相位角和位移。設(shè)置某一運動副為等常運動，需要輸入的參數(shù)包括位移、速度和加速度。指沒有外加的運動驅(qū)動賦在運動副上。在 UG 中有 5 種類型，分別是無、恒定的、諧波、一般和球鉸。 （ 3）運動驅(qū)動。就是將機構(gòu)中的連桿連接在一起，從而是連桿一起運動。因為所有的運動零件必須和連桿相連，所以必須有一個連桿不能有位移。 UG 在運動分析模塊中的幾個概念如下： （ 1）連桿。 運動分析模塊可以進行機構(gòu)的干涉分析，跟蹤零件在機構(gòu)運動中的軌跡，分析機構(gòu)中零件的速 度、加速度、作用力、反作用力和力矩等。每種運動分析方案歸根結(jié)底都來自于運動機構(gòu)的裝配主模型，而獨立于主模型和其它方案的模型。安裝完后，將計算機重新啟動后便可使用了。 UG中插件“機構(gòu)” 在 UG 軟件下進行運動仿真，必須添加“機構(gòu)”插件，才能操作，可見“機構(gòu)”插件在 UG中發(fā)揮著重要的作用。運動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)揚設(shè)計優(yōu)點。 34 第四章 減速器的運動仿真 運動仿真能讓設(shè)計工程師建立、評估和優(yōu)化部件在現(xiàn)實環(huán)境中的運動，以便最佳地滿足工程和性能需求。通過 UG 建模是本次設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，只有正確的建模和裝配才能為減速器運動仿真的實現(xiàn)提供可靠的保障。結(jié)果如下圖： 圖 326 減速器總裝配 對上圖創(chuàng)建爆炸視圖，所謂裝配爆炸圖是將各個部件按照一定的模式，偏離原來的裝 33 配位置的拆分圖形。 減速器在 UG 中進行裝配 ,主要是通過 (面、線、點、邊緣等 )配對、對齊、角度、平行、中心、距離、相切約束實現(xiàn)的。 在軸與齒輪的裝配中，可先將鍵裝配到軸上，通過三次面配對約束即可，在通過兩次面配對約束即可將齒輪裝配到軸上。造型如下： 圖 314 軸承端蓋 圖 315 軸承端蓋 （ 3）螺釘、螺栓、螺母 27 因為圖中螺釘、螺栓、螺母較多，故分別選取其中一個為例。低速軸為輸出軸，它的一端也伸出箱體外，故情況和高速軸相同。 26 （ 2）軸承端蓋 軸承端蓋與軸承相對應(yīng)，也有 6 個，每根軸上一對。箱體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通過 UG 對其造型步驟繁多，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)計中選用的軸承為深溝球軸承，它包括內(nèi)外圈、滾動體（球）、保持架，故要在 UG中先對其子零件進行三維造型，在通過裝配功能實現(xiàn)對軸承的造型。 由于小齒輪是實心體結(jié)構(gòu)，建模易完成；而大齒輪為了節(jié)省材料和減輕重量，采用的是孔板式結(jié)構(gòu)，再進行上述步驟后，還要進行打孔操作。再在軸上拉伸兩個鍵槽，最后對軸兩端倒 45o邊角，對個軸肩倒半徑為 1 的圓角。圖形分別如下所示： 圖 31 高速軸 在對軸的建模中，操作步驟一般為：先進入草 圖，畫出草圖。通過第二章對減速器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)的設(shè)計，現(xiàn)在可以通過 UG 軟件對減速器的各零部件進行三維造型并實現(xiàn)裝配。該章是本次設(shè)計的基礎(chǔ)，它為后序工作提供了依據(jù)，在設(shè)計中占有一定分量。 滾動軸承的潤滑 因潤滑油中的傳動零件（齒輪）的圓周速度 V≥ ～ 2m/s,所以采用飛濺潤滑。 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 電動機軸 Pd= 高速軸 1 P1=Pdη 8η 7= = 中間軸 2