基于Pro-E牛头刨床变速箱虚拟装配和运动仿真

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基于Pro_E减速器的虚拟装配及运动仿真

基于Pro/E减速器的虚拟装配及运动仿真王宁1,王兴权2,魏晓波3,张国宏4,周立楠5(1.沈阳工业大学,辽宁辽阳111003;2.中石油抚顺工程建设公司三分公司,辽宁抚顺113001;3.沈阳工业大学工程学院,辽宁辽阳111000)摘要:把Pro/E的虚拟装配技术和运动仿真应用到减速器的设计中,通过利用Pro/E的参数化建模功能,建立圆柱齿轮减速器的三维参数化模型,并且进行了虚拟装配、干涉检验和运动仿真。

该技术在机械工程、化工设备、汽车制造等多领域有很强的实用和推广价值。

关键词:减速器;虚拟装配;运动仿真中图分类号:T P399文献标志码:A传统的机械产品设计通常采用平面图形表示机械零件及其装配关系,设计结果是在某一个位置的静态图形。

这种方法难以反映机器在运行过程中各零件的运动状态及其相对位置关系,无法直观地判断其运动是否合理,各零件之间是否存在干涉等问题。

随着CAD技术的发展及计算机硬件性能的不断提高,三维建模、装配及计算机运动仿真技术逐步得到应用,应用这些技术就可以进行机器的运动仿真分析。

要进行减速器运动学分析,必须首先建立减速器的三维参数化模型。

本文利用Pr o/E的参数化建模功能,建立了圆柱齿轮减速器关键零部件的三维参数化模型,并进行了装配,然后用Pro/E的动画模块进行减速器虚拟装配动画片的制作,同时也运用Pr o/E运动仿真模块对减速器的传动系统进行了干涉检验和运动仿真。

1圆柱齿轮减速器零件的三维建模1.1渐开线圆柱齿轮的三维参数化造型在三维实体造型过程中,对于齿轮这样的复杂模型来说,常规的特征操作已难以满足设计要求,这时可以采用参数和关系式等辅助工具以及扫描混合等高级特征功能。

1)创建齿轮的基本圆曲线首先创建任意尺寸的4条基本圆曲线,添加齿轮参数与参数关系式,如图1所示。

然后把添加了参数关系式的齿轮参数赋予基本圆曲线,得到4条基本圆曲线。

2)创建齿槽的轮廓曲线选取=从方程>的方式插入基准曲线,然后选择=柱坐标>,添加渐开线的柱坐标方程如图2所示,生成一条渐开线曲线。

3919_基于PORE的变速器的设计与仿真

前言在电视和现实生活中看到很多人驾驶着各式汽车施展着自己的的车技，速度变化让人瞠目结舌。

这时，我们谈论得最多的就是发动机的性能以及车手的驾驶技术。

驾车的时候体会一下极速感觉或是在买车的时候关注一下发动机的性能，这是横量汽车品质优劣的一个标准。

作为动力的缔造者，拥有一颗“超强的心脏”是非常重要的。

但是，掌控速度快慢的，却是它身后的变速器。

通过查阅一些资料得知现在市场上不同车型所配置的变速器主要分为：手动变速器（MT）、自动变速器（AT）、手动/自动变速器（AMT）、无级变速器（CVT）[1]。

手动变速器（Manual Transmission）采用的是齿轮组，而且每档的齿轮组的齿数是不变的，所以不同档位变速比是个定值。

比如，一档变速比是3.85,二档是2.55,再到五档的0.75,这些数字再乘上主减速比就是总的传动比，总共只有5个值(即有5级)，所以说它是有级变速器[7]。

自动变速器（AutomaticTransmission），通过借助行星齿轮机构实现变速，根据踩压油门踏板程度，实现自动变速。

自动变速汽车是没有离合器，可是自动变速器中却有很多离合器，自动变速器中的离合器能随车速变化而自动分离或合闭，从而达实现自动变速。

自动变速器的轿车优势就是通过简便的操作来降低驾驶疲劳，同时还能享受高速驾驶时快乐的感觉。

而且，现在大多数的城市的交通状况不好，堵车是经常的事情，有时要不停地起步停步，使用手动档的轿车则会反复地挂档摘档，操作十分烦琐，尤其对于新手来说更是苦不堪言。

使用自动挡就完全可以避免此类麻烦。

手动/自动变速器，由于有些司机并不希望摒弃传统的手动变速器，而且在某些时候也需要自动的感觉。

这样便诞生手动/自动变速器。

这种变速器在德国保时捷车厂911车型上首先推出，称为Tiptronic，它可使高性能跑车不必受限于传统的自动档束缚，让驾驶者也能享受手动换档的乐趣。

此型车在其档位上设有“+”、“-”选择档位。

基于proe／E的机构虚拟装配与仿真

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４．获取分析结果对机构的分析运行完成后，就可以使用回放、测量等功能进一步 ④１３．（添加元件）一选取１ｌＤＣＬ — ＰＲＴ一设置类型为 “ 销钉” 方式，并增加类型为 “ 刚性 ” 方式的连接在件１Ａ。如图卜ｌ了解运动过程。《（回放）一单击 “ 冲突检测设置” 按钮一选取 “ 全 ⑤ｌ４．（添加元件）一选取ｌ１１ＸＣＬ — ＰＲ１设置类型为 “ 销局冲突检测 ” 一“ 确定 ” 一单击回放窗Ｅ１上得按钮ｌ｝播放一在弹出的对话框中点击播放按钮，即可看到运动模拟的结果一关
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及早发现潜在的装配冲突与缺陷，并将这些装配信息反馈给设计人员。【关键词ｌＰｒｏ／Ｆ；机构；动画；机构分析虚拟装配技术的发展是虚拟制造技术的一个关键部分，但相对干虚拟制造的其它部分而言，它又是最薄弱的环节。虚拟装配技术发展滞后，使得虚拟制造技术的应用性大大减弱，因此对虚拟装配技术的发展也就成为目前虚拟制造技术领域内研究的主要对象。在Ｐｒｏ／Ｅ中“ 机构 ”模块是专门用来进行运动仿真和动态分析的模块。模型装配的过程就是按照一定的约束条件或连接方式，将各零件组装成一个整体并能满足设计功能的过程。Ｐｒｏ／Ｅ中“ 动画” 模块提供简单实用的动画制作功能，可以直接调用零件、组件、ＥＸＰＥＲＴＭ０ＬＤＢＡＳＥＥＸＴＥＮＳ１０Ｎ连接及运动副。通过使用关键帧技术，配合透明和显示样式的表现方法，制作出模拟产品、机构的运动、装配、构造等展示性的动画，是概念传递产品展示设计检验的良好辅助手段。Ｐｒｏ／Ｅ中 “ ＭＥＣＨＡＮＣＩＡ ”模块提供测试和优化设计的结构、动力、热以及耐久性等方面的性能。允许工程设计人员在模拟实际环境下，评估和优化设计的动、静态结构性能和热力学性能。要使机构运动，首先要按照一定的方式将零件装配起来，和普通装配的 “ 约束 ” 所不同的是：运动件的装配要保留某些所需的自由度，在Ｐｒｏ／Ｅ中称之为 “ 连接（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ） ” 。１．建立运动模型１．１操作步骤： ①下拉式菜单 “ 文件”一设置工作目录一选取ａｐｓｌ文件夹一确定。 ②新建组件文件ａｐｓ１．ａｓｍ一并打开。 ③ （添加元件）一选取３ＫＤＣ — ＰＲ卜选取４ＧＤＢ — ＰＲ卜设置类型为 “ 配对 ” ＋“ 对齐” 方式一选取５ＹＧ１一ＰＲＴ（添加元件）选取６ＨＧ — ＰＲＴ一设置类型为 “ 滑动杆 ” 方式一选取２ＴＪＤＧ — ＰＲ卜设置类型为 “ 相切 ”方式一选取９ＧＴＨＫ— ＰＲＴ一设置类型为 “ 滑动杆”方式￣９ＧＴＨＫ— ＰＲ卜设置类型为 “ 自动 ” 方式，注意面的匹配选取ｌＴＵＬＵＮ — ＰＲＴ一设鼍类型为 “ 配合” 方式，确立件１与件１３端

基于Pro∕E牛头刨床的运动机构建模..

基于Pro∕E牛头刨床的运动机构建模学生姓名：学生学号：院（系）：年级专业：指导教师：二〇一〇年五月摘要摘要Pro/E仿真技术集成了当代科学技术中多种现代化顶尖手段，正在极大的扩展着人类的视野、时限和能力。

现代工业制造也正从各个角度对牛头刨床提出了愈来愈高的要求，而牛头刨床也在不断吸取新技术成果而完善和发展。

运用Pro ／E软件对牛头刨床运动机构进行三维实体建模及仿真。

结合Pro\E的 Mechanism 模块对牛头刨床运动机构进行运动仿真分析，得出牛头刨床刨头的位移、速度、加速度随时间的变化曲线。

利用该方法使得设计人员快速、直观的对牛头刨床运动机构进行优化设计，在工厂工业生产中产生着日益重要的作用。

关键词牛头刨床，运动机构，Pro／E，建模，仿真ABSTRACTThe Pro/E simulation technology integrated in the contemporary science and technology many kinds of modernized apex method, enormous expansion humanity's field of vision, time limit and ability.The modern industry manufacture was also setting the increasingly high request from each angle to the shaping machine, but the shaping machine unceasingly is also absorbing the new technical achievement to consummate and the development.Carries on the three dimensional entity modelling and the simulation using the Pro/E software to the shaping machine motion.Unifies Pro \ E the Mechanism module to carry on the movement simulation analysis to the shaping machine motion, obtains the shaping machine discount the displacement, the speed, the acceleration along with the time change curve.Causes using this method to design the personnel fast, direct-viewing carries on the optimized design to the shaping machine motion, is having day by day the vital role in the factory industrial production.Key words shaping machine，module，Pro／E，Model ，Mechanism目录摘要 (I)ABSTRACT (1)1 绪论 (4)1.1课题研究背景及研究意义 (4)1.2国内的发展水平及发展前景 (6)2 牛头刨床的结构及工作系统介绍 (7)2.1刨床介绍 (7)2.1.1 常见刨床的基本组成 (7)2.2.2 刨床常见机械传动方式 (7)2.1.3 刨床的整体运动原理 (9)2.2牛头刨床 (9)2.2.1 牛头刨床介绍 (9)2.2.2 牛头刨床的组成 (10)2.2.3 牛头刨床的运动 (11)3 PRO∕E及其运动仿真简介 (12)3.1机械仿真的发展和理念 (12)3.2机械运动仿真的作用 (12)3.3P RO/E软件概述 (13)3.3.1 Pro/E软件的主要模块 (13)3.3.2 Pro/E的特点 (14)4 PRO∕E对牛头刨床运动机构（滑枕）建模与仿真 (16)4.1选择P RO∕E对牛头刨床运动机构仿真建模的目的 (16)4.2P RO∕E对牛头刨床运动机构建模与仿真分析 (16)4.2.1 数学模型 (16)4.2.3 机构造型 (16)4.2.4 三维实体的建模 (16)4.2.5 三维建模的装配 (17)4.2.6 机构运动仿真 (17)4.3系统的工作环境 (19)4.3.1 系统的硬件环境 (19)4.3.2 系统的软件环境 (19)4.4P RO∕E对牛头刨床的滑枕运动机构建模 (19)4.4.1 设置工作目录 (19)4.4.2 绘制工作台 (19)4.4.3 绘制滑枕、滑块、轴、销、连杆 (22)4.5装配连接 (26)4.5.1 建立牛头刨床的装配图 (26)4.6P RO/E牛头刨床运动机构（滑枕）的运动仿真 (30)4.6.1 定义伺服电机 (30)4.6.2 定义运动和分析 (31)4.6.3 动画的输出 (33)5 结论与展望 (35)5.1结论 (35)5.2展望 (35)参考文献 (36)致谢 (37)1 绪论1.1 课题研究背景及研究意义现代社会中，人们为了高效、经济地生产各种高质量产品，日益广泛的使用各种机器、仪器和工具等技术设备与装备。

基于Pro_ENGINEER的汽车变速器虚拟装配仿真技术_周尔民

2007年(第29卷)第6期汽　车　工　程A u t o m o t i v e E n g i n e e r i n g2007(V o l .29)N o .62007116基于P r o /E N G I N E E R 的汽车变速器虚拟装配仿真技术＊＊江西省教育厅重点科技项目(赣教20020804)资助。

原稿收到日期为2006年3月27日,修改稿收到日期为2006年9月18日。

周尔民(华东交通大学研究生处,南昌　330013)[摘要]　虚拟装配仿真作为虚拟制造实施的核心技术之一,其主要任务是用可视化手段研究和解决产品的可装配性问题。

文中在P r o /E N G I N E E R 参数化建模的基础上,应用其二次开发P r o /T O O L K I T 技术,通过人机交互界面设计,以某型号的汽车变速器为应用对象,进行装配建模和装配仿真整个虚拟装配过程,从而实现汽车变速器的动态装配仿真。

关键词:汽车变速器;虚拟装配;装配仿真V i r t u a l A s s e m b l y S i m u l a t i o n T e c h n o l o g y f o r A u t o m o t i v e G e a r b o x B a s e d o n P r o /E N G I N E E RZ h o uE r m i nG r a d u a t e dd e p a r t m e n t ,E a s t C h i n aJ i a o t o n g U n i v e r s i t y ,N a n c h a n g 330013[A b s t r a c t ]　O n t h e b a s i s o f t h e p a r a m e t e r m o d e l i n g f u n c t i o n a n d a s s e m b l y s i m u l a t i o n t e c h n o l o g y o f P r o /E N -G I N E E R ,t h e l o c a t i o n ,o r i e n t a t i o n a n d m o v e m e n t t r a n s f o r m s o f a s s e m b l e d p a r t s a r e r e a l i z e d .B y u t i l i z i n g t h e d e v e l -o p m e n t t e c h n i q u e o f P r o /T O O L K I T a n d t h e d e s i g n t e c h n i q u e o f h u m a n -m a c h i n e i n t e r a c t i o n i n t e r f a c e ,t h e w h o l e v i r -t u a l a s s e m b l i n g p r o c e s s f r o ma s s e m b l i n g m o d e l i n g t o a s s e m b l i n g s i m u l a t i o n o f a n a u t o m o t i v e t r a n s m i s s i o n i s i l l u s t r a -t e d ,s o t h e d y n a m i c a s s e m b l y s i m u l a t i o n o f t h e a u t o m o t i v e g e a r b o x i s r e a l i z e d .K e y w o r d s :A u t o m o t i v e g e a r b o x ;V i r t u a l a s s e m b l y ;A s s e m b l y s i m u l a t i o n前言装配是产品生命周期的重要环节,面对顾客需求日益多样化的市场现状,以手工装配为主的传统装配方法逐步暴露出其缺陷:(1)零件全部加工完成之后才可进行装配;(2)不能体现并行设计的思想。

基于PRO-E和ADAMS的变速器动力学仿真

基于PRO-E和ADAMS的变速器动力学仿真基于PRO/E和ADAMS的变速器动力学仿真摘要：本文基于PRO/E和ADAMS软件，以汽车变速器为研究对象，利用动力学仿真方法，对其动力学性能进行研究和分析。

首先，通过PRO/E软件进行变速器的三维建模，并进行参数化设计；其次，利用ADAMS软件对变速器进行动力学仿真，实现对变速器运动学和动力学性能的模拟和分析。

仿真结果表明，所设计的变速器具有优良的动力学性能。

1. 引言汽车变速器作为传动系统的重要组成部分，对汽车的动力、经济性和舒适性等方面起着至关重要的作用。

因此，对变速器的动力学性能进行研究和分析，对汽车的整体性能提升具有重要意义。

然而，传统的试验方法费时费力，且成本较高，难以满足研究的需要。

因此，动力学仿真成为研究变速器性能的有效工具。

2. 变速器的建模与参数化设计为了进行动力学仿真，首先需要对变速器进行三维建模。

本文选用PRO/E软件进行建模，通过对变速器各个零部件及其功能进行分析，确定其设计要素。

然后，根据这些设计要素，进行变速器的三维建模。

在建模过程中，为了提高效率和灵活性，采用参数化设计的思想。

即，将变速器中的关键尺寸和参数进行参数化，从而可以方便地修改和优化设计。

通过合理设置参数，可以快速生成不同型号和规格的变速器模型。

3. 变速器的动力学仿真在变速器建模完成后，利用ADAMS软件进行动力学仿真。

ADAMS软件是一种专业的多体动力学仿真软件，可以对机械系统的运动学和动力学性能进行模拟和分析。

首先，需要对变速器模型进行几何约束和运动约束的设置。

几何约束主要包括零件间的相对位置关系，如轴承间的配合关系；运动约束主要包括零部件的运动范围、运动速度和运动加速度等。

然后，根据变速器的实际工作条件和加载情况，在ADAMS中引入工作载荷，并进行动力学仿真。

通过对变速器的动力学性能进行分析，如传递效率、承载能力、噪声和振动等，评估其工作性能。

4. 仿真结果与分析通过对变速器的动力学仿真，得到了其运动学和动力学性能的仿真结果。

第2-1节牛头刨床运动仿真

第2讲牛头刨床运动仿真实例一、启动pro/e并设置工作目录1.点击【开始】→【所有程序】→【pro engineer】，启动pro/e软件,如图1所示。

图1 启动pro/e2.设置工作目录：选择【文件】→【设置工作目录】，选择桌面《运动仿真牛头刨床》文件夹为工作目录，点击该图框右下方的【确定】键，如图2、图3所示。

图2 设置工作目录图3 选择工作目录二、设置运动仿真文件1.点击【文件】→【新建】命令，选择类型为【组件】，子类型选择【设计】，将名称改为【niutoubaochuang】，将【使用缺省模板】前的对勾去掉，,如图4所示。

单击【确定】后弹出【新文件选项】对话框，【模板】选mmns asm design，单击【确定】完成任务的新建，如图5所示。

图4 新建文件图5 选择模板三、零件的装配1.预览整个机构效果图单击工作窗口右边工具栏中的【装配】命令，在【打开】命令中单击【niutoubaoch.asm】项。

单击【预览】可在框图中查看整个凸轮机构组装好后的效果图，如图6所示，后面的组装皆可按此标准来进行。

图6 机构效果图2. 安装基座（1）单击工作窗口右边的【装配】命令，在【打开】命令中选择ground.prt文件，即机座（也可以现【预览】确认一下），点击【打开】如图7所示。

图7 选择基座文件（2）导入机座后单击图8中所示【自动】命令右边小三角形，将机座设置为【缺省】模式，再点击面板右端的对勾，完成机座的放置，如图8所示。

图8 设置基座3. 安装圆盘（1）点击【装配】选中并打开打开第二个文件yuanpan.prt，即圆盘机构然后预览并单击【打开】,如图9所示，点击工具栏旁的【用户定义】下拉菜单，选择【销钉】连接类型,如图10所示。

图9 选择圆盘文件图10 设置约束类型（2）先进行轴对齐，即选择机座机架上矮圆柱的中心线A-2，再选择圆盘上圆孔的中心线A-1，完成轴对齐，如图11所示。

图11 轴对齐（3）再面匹配，光标移到圆盘上选中表面，然后选择矮圆柱的表面，点击工具栏上的对勾完成凸轮的装配，如图12所示。

基于Pro／E的汽车变速器齿轮的参数化建模及运动仿真

ee题目基于Pro/E的汽车变速器齿轮的参数化建模及运动仿真学生姓名 ee 学号 ee所在学院机械工程学院专业班级 ee指导教师 ee __ ____ __ 完成地点 ee ___2009 年 06 月 11 日基于Pro/E的汽车变速器齿轮的参数化建模及运动仿真作者：ee(ee)指导教师:ee` [摘要]应用参数化设计,便于实现系列化设计,可缩短产品的研发周期,减少重复设计,节约研发成本。

参数化建模是通过定义一组参数来表达产品的形状特征,并以这些参数控制设计结果,从而达到调整参数可修改模型的目的。

运动仿真是根据设计意图定义机构中的连接、设置伺服电机，然后运行机构分析，观察机构的整体运动轨迹和各零件之间的相对运动，以检测机械的干涉情况。

本文讨论在ProEngineer环境下，对汽车变速器中的斜齿轮进行三维参数化建模及运动仿真，并分析参数化建模及运动仿真的特点。

[关键词]：斜齿轮；参数化建模；运动仿真Based on Pro / E automotive transmission gearsParametric Modeling and Simulationee（ee）Tutor: ee[Abstract]This article will discussthe environment in ProEngineer,Automotive transmissions in three-dimensional helical gear parametric modeling and motion simulation analysis of parametric modeling and motion simulation features. It is defined by a set of parameters to express the characteristics of the shape of the product, these parameters control the design and results, adjustment parameters can be modified so as to achieve the purpose of the model. Accountants can directly start the organization in motion analysis module in ProEngineer, defined according to the design intent of the connection mechanism, the servo motor and run the analysis mechanism, the relative movement of the parts and the whole trajectory between the observation means to detect the interference of the machine. And the use of the module, designers also can be a variety of measurements and saves the results of the analysis in the form of videos.Application of parametric design can easy to implement serialization designed to shorten product development cycles,reduce duplication of design, saving development costs.[Key words]: Helical gear; Parametric modeling ; Motion Simulation目录1.概述 (1)1.1汽车变速器齿轮参数化设计的发展 (1)1.2齿轮传动的主要类型 (1)1.3齿轮的发展现状和前景分析 (3)1.3.1齿轮的发展现状 (3)1.3.2齿轮的发展前景分析 (4)1.4参数化设计的研究 (5)2.齿轮传动的相关设计参数 (9)2.1齿轮传动的设计准则及相关系数 (9)2.1.1齿轮传动的设计准则 (9)2.1.2齿轮传动的设计系数 (9)2.2齿轮传动的设计参数及许用应力 (10)3. 斜齿轮的基本参数及几何尺寸计算 (10)3.1齿面接触疲劳强度分析 (10)3.2 齿根弯曲疲劳强度分析 (12)3.3 渐开线齿轮的基本参数 (14)3.4 斜齿轮相关参数的计算 (14)3.4.1 按齿面接触疲劳强度设计 (1)3.4.2 按齿根弯曲疲劳强度计算 (16)3.4.3 几何尺寸计算 (16)4. 斜齿轮的三维参数化建模 (17)4.1设置齿轮的基本参数 (17)4.2绘制齿轮基本圆曲线，创建齿轮关系，确定齿轮尺寸 (18)4.3创建齿轮轮廓渐开线 (19)4.4创建齿轮的螺旋曲线 (20)4.5创建齿廓曲线，利用齿廓渐开线完成一端齿廓曲线的创建 (22)4.6齿轮造型 (24)4.7齿轮参数改变前后对比 (26)5 斜齿轮的运动仿真 (27)5.1 计算齿轮的中心矩 (27)5.2 进行齿轮装配 (27)5.3 创建伺服电动机 (28)5.4 进行运动分析 (28)5.5 测量结果分析 (29)6 结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1.概述1.1汽车变速器齿轮参数化设计的发展汽车变速器齿轮参数化及运动仿真的研究可以改善传统的设计上计算工程繁琐、容易出错，且设计周期长，重复劳动量大，浪费人力的缺点。

基于Pro／E和ADAMS的牛头刨床导杆机构仿真分析

了滑枕、滑块、导杆及齿轮等各零件的建模。机构传动过程由斜齿轮转动带动摇杆作往复
摆动，导杆带动滑枕作往复直线运动。装配完成后
的虚拟样机应该有一个自由度，所以在装配时应根据运动形式选择 “ 连接” 约束方式，如销钉、圆柱、球、滑动杆等。本次装配采用了２个转动副、１个移动副和１个圆柱副，具体装配方法为：滑枕和摇杆、方滑块和斜齿轮之间的相对运动副为转动副，可以选择销钉（ｐｉｎ）连接约束方式；方滑块和摇杆之间的相对运动副为移动副，可以选择滑动杆（ｓｌｉ — ｄｅｒ）连接约束方式；圆滑块和摇杆之间的相对运动
１基于Ｐｒｏ／Ｅ的ＣＡＤ建模
ＡＤＡＭＳ本身具有一定的三维ＣＡＤ建模能力，但对于牛头刨床导杆机构这样具有复杂外形与构造的机械来说，则建模能力有限且过程比较复杂，因此需要由Ｐｒｏ／Ｅ的专业ＣＡＤ软件协助建模。对于导杆机构虚拟样机的ＣＡＤ建模，主要是利用Ｐｒｏ／Ｅ中的拉伸、旋转、扫描等操作建立零部
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５—５０９Ｘ．２０１３Байду номын сангаас．０２．００６
基于Ｐｒｏ／Ｅ和ＡＤＡＭＳ的牛头刨床导杆机构仿真分析

浅析Pro／E的运动仿真

浅析PRO/E的运动仿真摘要：在市场竞争主导社会的今天，产品仿真技术日益显的重要，本文介绍了仿真的分类，重点简述了PRO/E的运动仿真及其意义，并通过曲柄滑块机构的运动仿真实例简述了如何利用PRO/E进行运动仿真，展现了Pro/E的运动仿真的功能。

关键词：仿真；仿真分类；运动仿真；PRO/E；Mechanism；Mechanica1、运动仿真1.1仿真的定义及分类仿真（Simulation）是指为了研究一个存在或设计中的系统，而对从该系统中抽象出来的模拟系统（即仿真模型）进行反复试验、实验研究的一系列过程。

图1 仿真的分类如图1所示：仿真根据其模型类型（物理模型、数学模型）及应用可以分为：全物理仿真、半物理仿真及数学仿真三种。

全物理仿真是指仿真模型全部是实物模型的仿真，即仿真模型就是真实样机；半物理仿真即仿真模型的一部分是数学模型，而另一部分是实物模型的仿真；数学仿真又称计算机仿真，是指通过建立系统（或过程）的可以计算的数学模型（仿真模型），根据该模型编制仿真程序，进而将该程序装入计算机进行一系列仿真试验或实验，达到掌握实际系统（或过程）在各种内外因素变化下性能的变化规律的目的仿真。

计算机仿真根据其应用可以分为：系统分析和设计及制成仿真器两种，前者根据其在CAD/CAPP/CAM系统中的应用又分为产品形态仿真、装配关系仿真、运动学仿真等七种。

计算机仿真与物理仿真相比具有时间周期短、费用低、通用性强、修改调整方便等优点，因此，其在产品的分析设计阶段应用较广，是目前研究的重点。

1.2PRO/E的运动仿真在传统的设计与制造过程中，首先是概念设计和方案论证，然后进行产品设计,为了验证设计的合理性，通常要制造样机进行性能试验，有时这些试验是破坏性的。

当通过试验发现设计缺陷时，又要重新修改设计，并用样机重新验证。

只有通过周而复始的“设计－试验—设计”过程，产品才能达到要求的性能。

这一过程是冗长的，尤其对于结构复杂的系统，采用传统的设计开发思路其设计周期无法缩短，更谈不上市场竞争力。

Pro-E仿真运动

装配仿真动动组件：1、新建组件
2、新建用于装配的齿轮的基准轴
在AXES中新建两条（或3条…… ）位一同一基准平面的基准轴，两条间距即中心距112.5
缺省装配AXES到组件中
装配chilun1到组件中，选择chilun1中心轴与AXES中一条中心轴，在约束转换为机构连接（包括：销钉、圆柱、滑动杆等）销钉：由一个轴对齐约束和一个与轴垂直的平移约束组成。元件可以绕轴旋转，具有1个旋转自由度，总自由度为1。轴对齐约束可选择直边或轴线或圆柱面，可反向；平移约束可以是两个点对齐，也可以是两个平面的对齐/配对，平面对齐/配对时，可以设置偏移量。圆柱：由一个轴对齐约束组成。比销钉约束少了一个平移约束，因此元件可绕轴旋转同时可沿轴向平移，具有 1个旋转自由度和1个平移自由度，总自由度为2。轴对齐约束可选择直边或轴线。这里以默认圆柱装配
4、窗过基准点及中心轴创建一个基准平面DTM3
3、在齿轮2的任意内齿上创建基准中点
重定义chilun1装配，增加旋转轴约束，使用lun2装配，增加旋转轴约束，并调整角度到两齿轮没有干涉。至此装配完成，接下来仿真定义。
了解下列术语在PROE中的定义：
主体Body) ：一个元件或彼此无相对运动的一组元件，主体内DOF=0。连接(Connections)：定义并约束相对运动的主体之间的关系。接头(Joints)：特定的连接类型（例如销钉接头、滑块接头和球接头）。
平移轴选择两平面，并确认装配。平移约束可以是两个点对齐，也可以是两个平面的对齐/配对，平面对齐/配对时，可以设置偏移量)
同样方法装配chilun2,如图可见，装配上齿轮有干涉，接下来需要两齿轮各创建一个用于旋转的基准平面
2、窗过基准点及中心轴创建一个基准平面DTM3

基于Pro_E的汽车变速器装配及运动仿真的动画实现_冯樱

Ａ１２１变速器换档过程进行运动仿真。该装配动画及运动仿真的实现对其它用Ｐｒｏ／Ｅ设计总成的动画制作和运动仿真
具有借鉴意义。
关键词：变速器；装配动画；运动仿真
中图分类号：Ｕ４６３
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２－２３３３（２００７）０３－００６３－０３
［４］韩克平，李平．基于ＡＮＳＹＳ环境下结构的模态分析［Ｊ］．内蒙古［８］张如一，沈观林，李朝弟．应变电测与传感器［Ｍ］．北京：清华大学
农业大学学报，２００２，２３（３）：８５－８８．
出版社，１９９９．
［５］王琳．大型水轮发电机不平衡磁拉力数值计算［Ｊ］．华中理工大［９］沈炜良，等．大轴径分体轴通式碳刷集流器的设计与制造［Ｊ］．机
（１）能够形象地显示装配结构，动画的定义相当自
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
业大学学报，２００２，２１（４）：８－１０．
分析、仿真、修改、控制、优化［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００３．
!!!!!!!!!! 作者简介：温洁明（１９７４－），男，工程师，主要从事材料力学性能检测
ＦｌｕｉｄｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｉｖｉｓｉｏｎ，结构测试方面研究。
［７］廖伯瑜，周新民，尹志宏．现代机械动力学及其工程应用：建模、收稿日期：２００６－１１－１７

基于Pro／E的汽车变速器装配及运动仿真的动画实现

＿ｌｏＥ；ＥＩＩ】／Ｎ（Ｎｌ＿ｒＲ．Ｋｅｙｗｏｒｓ：ｔａｓｓｉｎｎｍａｌｌｉｕａｉｎｄｒｎｍｉｓｏ；ａｉｔｏＩｍｔｓＬｏ
１前
言
以参数化为核心的设计软件ＰｏＥ提供了三维实体ｒＶ
Ａｂｔａｔｈｉｐｐｒ（ｓｒＩｓｈｗｏｍａｅＩｅａｉｌ・ｆａｓｍｂｉｇａｄｄｓｎｔｎｈ２１ｔａｓｓｉｎｉｈｓｒｃ：Ｔｓａｅ１ｃｉ・ｏ１ｋｈｎｍａｉｎｏｓｅｌｎｎｉｍａｌｇ【ＰＡ１ｒｎｍｉｓｏｎｔｅｅｅｌｉ
ｎＩｌｌＪＰｒＴｅｅｃｎｂｄｒｒＩ［ｎｅｒｏｈｒａｉｌＩｎｉｌｔｎｏａｓｍｈｙｗｈｅｒｅｉｎｄ１１ｌｕｅｔＩｌｆＥｈｓａｅｕｅｂｅｃｔｅｎｍａｉｎａｄｓｍｕａｉｆ＇ｅｌｉｈａｄｓｇｅｎＩｏｓ
ｆ］王．５琳大型水轮发电机平衡磁拉力数值计算Ｉ中胖工大华Ｊ
学学报，９（２：３７．ｌ７Ｊ１ —５９７
【ＨｏＲ．１ｕｎｕ６ｅＧｕＪｌａｇＦＷ．ＲｓａｃａｄＴｔｇ‘ ｈｎｅｅｒｈｎｔｉ＇ｔｅｓｎｒ
峨社．９９１９
州车型套的五变速器接传动机构布置打案简围扭 Ⅱ
罔Ｉ所
变速器攮本参数及其结构型式如下表所示
业太学学掇．０２２（： — ０２０．１４）８１

基于Pro／E的双级减速箱的虚拟设计与仿真

－同－自
械器砷甘埋适学
有出现异样现象，顺利啮合运转．能
由此可见，以上所有的仿真结果与理论计算结果相同，与实际情况也相符合．设计符合最初的要求，配设计成功．装
＝＝ ¨：：：＝
¨ ● 。
［摘
要］介绍基于ＰｏＥ维设计平台，双级渐开线圆柱齿轮减速器进行虚拟设计，中包括参数建模、拟ｒ／ｉ对其虚
装配、验调试、真分析及优化没计等．用该技术对产品进行虚拟设计，出显示了其高效性、行性与节约成检仿运突可本等优势．
品设计的过程中利用分析、价、划、真等技术评规仿
手段控制产品的装配环节以及研究与其相关的各种
因素的影响，在满足产品性能与功能的条件下改进
产品的装配结构，设计出的产品不产生干涉，使并尽
可能降低产品的总成本，减少设计所需时间，这就是
［键词］减速器；虚拟设计；数建模；真分析；优化设计关 ‘参仿
［图分类号］Ｔ３１９中Ｐ９．
［文献标识码］Ａ：
虚拟装配技术，在计算机上将设计得到的三维模型预装配到一起，在不需要物理原型的基础上，对零部件进行装配干涉检验，少样品的需求率，减在产

基于Pro／ENGINEER的汽车变速器虚拟装配仿真技术

维普资讯
２００７年（２第９卷）６期第
汽车工程ＡｔｍｔｅＥｇｅｒｇｕｏｏｉｎｉｅｉｖｎｎ
２０（ｏ．９Ｎ．０７Ｖ１２）ｏ６
２ｏ１６ｏ７１
基于ＰｏＥＧＮＥｒＮＩＥＲ的汽车变速／器虚拟装配仿真技术术．
想。针对这一问题，设计人员致力于产品的装配仿真技术的研究。利用计算机图形学和仿真技术，在计算机上模仿产品的实际装配过程就是产品的装配仿真。装配仿真作为虚拟制造技术实施的核心技ｊ
术之一，任务就是用可视化手段研究和解决产品其的可装配性问题Ｊ。虚拟环境中，计人员可以象设
ＺｈｏｍｉｕＥｒｎ
Ｇａｕｔｒｄａｅｄ￣ｐｒｅｔＥｓＣｉａＪｏｏｇＵｉｒｔ，ｎｈｎ３０１ａｔｎ，ａｔｈｎｉｔｎｖｓｙＮａｃａｇ３０３ｍａｎｅｉ
［ｂｔｃ］ＯｅｂｓｅａｍｔｏｅｎｎｔｎａｄａｅｂｍｌｉｃｎｌｙｏＰ／ＮＡｓａｔｒｎｈａｓｆｈｒｅｒｄｌｇｕｃｏｎｓｍｌｓｕｔｎｔｈｏｇｏＥ — ｔｉｏｔｐａｅｍｉｆｉｓｙｉａｏｅｏｆｒ
ｔｄ，ＳｈｙａｃａｓｍｂｙｓｌｔｎｏｅａｔｍｏｉｅｇａｂｘｉｒａｉｄｅＯｔｅｄｎｍｉｓｅｌｉａｉｆｔｕｏｔｅｒｏｓｅｌｅ．ｍｕｏｈｖｚＫｅｗｏｄ：Ａｕｏｔｖｅｒｏｙｒｓｔｍｏｉｅｇａｂｘ；Ｖｉｔａｓｅｌｒｕｌｓｍｂｙ；Ａｓｅｂｙｓｕａｉｎａｓｍｌｉｌｔｏｍ

基于proe的牛头刨床的运动仿真-开题报告

青岛工学院毕业设计开题报告题目基于Pro/E的牛头刨床机构的运动仿真系、中心机电工程系专业年级09级机械设计制造及其自动化姓名刘玉伟学号200904105112指导教师张丽2012年10月16日二、文献综述国内外研究现状、发展动态；查阅的主要文献1.国内外研究现状、发展动态牛头刨床主要用于单件小批生产中刨削中小型工件上的平面、成形面和沟槽。

滑枕带着刨刀，作直线住复运动的刨床，因滑枕前端的刀架形似牛头而得名。

中小型牛头刨床的主运动大多采用曲柄摇杆机构(见曲柄滑块机构)传动，故滑枕的移动速度是不均匀的。

大型牛头刨床多采用液压传动，滑枕基本上是匀速运动。

滑枕的返回行程速度大于工作行程速度。

由于采用单刃刨刀加工，且在滑枕回程时不切削，牛头刨床的生产率较低。

机床的主参数是最大刨削长度。

牛头刨床主要有普通牛头刨床、仿形牛头刨床和移动式牛头刨床等。

普通牛头刨床(见图)由滑枕带着刨刀作水平直线住复运动，刀架可在垂直面内回转一个角度，并可手动进给，工作台带着工件作间歇的横向或垂直进给运动，常用于加工平面、沟槽和燕尾面等。

仿形牛头刨床是在普通牛头刨床上增加一仿形机构，用于加工成形表面，如透平叶片。

移动式牛头刨床的滑枕与滑座还能在床身(卧式)或立柱(立式)上移动，适用于刨削特大型工件的局部平面。

牛头刨床主要用于单件小批生产中刨削中小型工件上的平面、成形面和沟槽。

它的主要五大特点有：1、牛头刨床的工作台能左右回转角度，工作台具有横向和升降的快速移动机构；用以刨削倾斜的平面，从而扩大了使用范围。

2、刨床的进给系统采用凸轮机构，有10级进给量。

改变走刀量，也非常方便。

3、牛头刨床在走刀系统内装有过载安全机构，当由于操作不慎或者受到外力影响与切削超载时，走刀自行打滑，无损机件保证机床的正常运行。

4、滑枕和床身导轨间以及具有速度的齿轮付和主要的滑动导轨面，均有油泵打出的润滑油进行循润滑。

5、牛头刨床装有离合器及制动停车机构，所以在变换速度，启动机床及停。