齿轮啮合的运动仿真教程
proe齿轮齿条传动仿真技巧
1、必须有一个滑块配合。
2、齿轮必须是销钉配合。
3、以上完成后在--应用程序-上选择--机构--找到-齿轮-图标点击。
选择齿轮齿条，齿轮选择销钉配合轴，齿条选择滑块配合轴。设置-分度圆-直径。
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---分割线----
-------的配合技巧。吧齿条设置为滑块配合，再选择齿条的滑块为齿条传动轴。
5、设置齿条固定，齿轮动的配合技巧。齿轮配合在‘有滑块配合的零件’齿条为固定配合。选择滑块配合的零件为齿条传动轴。
以上为简单的介绍，有一定基础的朋友才能明白。
有朋自远方来，欢迎讨论学术问题，---7个齿轮7个齿条2螺栓7螺母3电气37弹簧04对称制作。
solidworks教程_齿轮装配(啮合)仿真教程
Solidworks直齿轮装配（啮合）仿真图文教程作者：曹顺辉注意，本文主要讲解的是在solidworks软件中齿轮的装配仿真，而不是齿轮的建模。
如果还不知道直齿圆柱齿轮分度圆的计算方法，以及中心距和分度圆之间的关系，用自己先去百度。
在这篇文章中，将以模数为8，齿数分别为17和25的直齿圆柱齿轮作为例子，来讲解直齿圆柱齿轮的装配和啮合仿真。
齿轮1：m=8,z1=17齿轮2：m=8,z2=25齿轮啮合中心距：a= 168mm第一步：齿轮建模在这里我将用一个插件来生成所需要的齿轮,现在市面上solidworks各种插件非常多，对于日常的设计工作，要学会充分利用这些插件，来提高我们的设计效率，没有必要自己去手动绘制一个齿轮。
但是对于初学者来说，学习齿轮的建模还是非常有必要的，可以从中学到很多，建模的方法及思路。
图1 插件界面图2 插件界面生成的齿轮如图3、4所示：图3图4第2步：安装底座建模这里说的安装底座是指固定齿轮的一个简化结构,该结构包含安装齿轮的轴，在此要注意，两个轴之间的中心距离一定要符合齿轮啮合的基本要求。
安装底座的详细建模过程，在此不再啰嗦，结果如图所示：图5第三步：在齿轮上草绘分度圆这一步比较关键~~~~,3.1、打开齿轮1零件图，选择工具栏“草图绘制”命令。
选择如图所示的平面为草绘平面。
图63.2、选择草绘工具栏中的“圆”工具，绘制如图7所示的图形。
（即齿轮1的分度圆）图73.3、按照同样的步骤，在齿轮2上绘制分度圆，结果如图8所示：图8第四步：装配齿轮4.1、将齿轮1、齿轮2以及安装底座装配在一起,在装配时要注意,将齿轮上有分度圆的一面全部朝上，便于后边的调整，结果如图9所示：图94.2、调整齿轮的位置。
从图9中我们可以看到,两个齿轮处于初始位置时，它们之间的轮齿有严重的干涉现象，在这里需要用鼠标转动其中的一个齿轮，将其位置调整到两个齿轮近似啮合的位置，结果如图10所示：图94.3、设置配合关系。
齿轮机构运动仿真UG10 0教程
方法/步骤
在UG10.0建模下，先构建如图所示的 两个齿轮零件；（关于齿轮设计时的 参数，可以参考一些机械制图方面的 书籍）
方法/步骤
从NX建模的启始位置进入到NX运动仿 真模块，然后新建一个新的仿真动动 零件；
方法/步骤
创建连杆，依次选中步骤1绘制的齿 轮，创建连杆1与连杆2；
方法/步骤
增加运动副，由于齿轮是旋转运动， 固要创建两个旋转副；
方法/步骤Leabharlann 在NX10.0运动仿真下，齿轮输入特殊 机构的仿真运动，需要在两个旋转副 的基础上，再为其增加齿轮副；
方法/步骤
在齿轮运动仿真的参数设置完成后， 通过求解计算，其得到的齿轮仿真运 动如图1所示，在创建UG10.0仿真运 动时，在第一个旋转副中要增加驱动。
感谢观看
齿轮机构运动仿真UG10.0教 程
参考资料：UG NX 10.0中文版自学视频教程
《UG NX 10.0中文版自学视频教程》是2017年清华大学出版社出版的图书，作者是CAD/CAM/CAE 技术联盟。
内容介绍
UG10.0齿轮与齿轮副由两个齿轮构件组成，它是在两个齿轮构件各自都设定为旋转副的基础上， 定义两个构件的啮合关系并按一定的转速比进行旋转运动；具体创建步骤请看本经验。
PROE中齿轮副运动仿真的制作
在PROE中进行单级圆柱齿轮副的运动仿真 在新的PROE（3以上版本）中可以使用齿轮副连接方式控制两个连接轴之间的速度关系，齿轮副中的每个齿轮都需要有两个主体和一个接头连接。
第一主体（指定为托架）通常保持固定不动。
第二主体能够运动，根据所创建的齿轮副的类型，可称为齿轮 、小齿轮或齿条。
齿轮副连接可约束两个连接轴的速度，但是不能约束接头连接的主体相对空间方位。
在齿轮副中，两个运动主体的表面不必相互接触就可以工作，因为齿轮副被视为速度约束。
并非基于模型几何，因此可直接指定齿轮比。
下面结合实例介绍使用齿轮副连接方式控制输入轴与输出轴之间速度比的基本操作方法，请注意体会其中的技巧知识。
创建单级圆柱齿轮减速器机构，然后进行运动仿真。
设计步骤一.新建一个名为“asm17-2”的文件（装配文件），采用毫米、牛、秒单位制，进入PROE的装配模块二.首先向装配文件中调入第一个零件“BASE.prt”，（这是一个装配的支架性的零件）操作过程如图所示：1选择“插入”，“元件”，“装配”命令或单击调入按钮，然后在系统弹出的“打开”对话框中选取零件“BASE”后，单击“打开”按钮，系统立即在绘图区中调入该零件。
2同时系统还弹出装配操控板，要求用户将打开的零件按照一定的装配约束关系进行空间定位，单击常规装配约束类型中的按钮表示系统将在默认位置装配该元件，即将该零件定义为机构的基础主体。
三.调入零件“gear1.prt”，然后创建第一个销钉连接，操作过程如下1选择“插入”，“元件”，“装配”命令或单击调入按钮然后在系统弹出的“打开”对话框中选取零件“gear1.prt”后，单击“打开”按钮，系统立即在绘图区中调入该零件。
2同时系统还弹出装配操控板，要求用户将打开的零件按照一定的装配约束关系进行空间定位，单击预定的连接集中的“销钉”连接方式。
在该零件（gear1）上选择轴线,在第一个零件（BASE）上选择轴线以定义轴对齐约束，然后分别选择两零件的对应圆柱端面以定义平移约束。
齿轮箱中某工况下齿轮啮合动态激励计算及仿真
齿轮箱中某工况下齿轮啮合动态激励计算及仿真一、研究齿轮啮合动态激励的意义齿轮箱作为机械设备中一种必不可少的传递运动和动力的通用零部件，在金属切削机床、航空工业、航海设备、电力系统、农业机械、运输机械、冶金等现代化工业发展中得到了广泛的应用。
齿轮系统是由齿轮、轴、轴承和箱体等组成的机械系统。
齿轮由于自身的制造误差和安装误差，在啮合过程中会引起周期性的加速分离或加速啮合，导致齿与齿之间的撞击，引起齿轮振动并产生啮合噪声。
齿轮的振动又会引起轴的振动，并通过轴承将振动传递给齿轮箱，引起箱体的振动，从而产生噪声。
所以齿轮激振是引起噪声的主要原因。
由于传统的齿轮箱结构设计基本上是凭经验进行的，仅停留在静态设计阶段，而没有从动态优化方面作认真考虑，因此迄今国产齿轮箱大多存在严重的振动和噪声问题。
为了解决这个问题，系统的方法是从结构动态性能优化出发，通过建立齿轮箱的动力学模型进行其动态特性分析，从而设计出全新的低噪声齿轮箱。
但是，目前更现实更迫切的针对已有的产品，进行动态分析和测试，找出它的主要振动源和噪声源，并采取有效的局部改进措施，降低它的噪声。
二、齿轮箱动力载荷计算分析2.1齿轮啮合动态激励齿轮啮合动态激励是齿轮系统产生振动和噪声的主要原因。
齿轮系统的动态激励有内部激励和外部激励两类。
内部激励是齿轮传动与一般机械的不同之处，它是由于同时啮合齿对数的变化、轮齿的受载变形、齿轮误差等引起了啮合过程中的轮齿动态啮合力产生的，因而即使没有外部激励，齿轮系统也会受这种内部的动态激励而产生振动噪声。
外部激励是指除齿轮啮合时产生的内部激励外，齿轮系统的其它因素对齿轮啮合和齿轮系统产生的动态激励。
如齿轮旋转质量不平衡、几何偏心、原动机(电动机、发动机等)和负载的转速与扭矩波动、以及系统中有关零部件的激励特性，如滚动轴承的时变刚度、离合器的非线性等。
在这些因素中质量不平衡产生的惯性力和离心力将引起齿轮系统的转子耦合型问题，它是一种动力耦合型问题。
齿轮仿真耦合实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景齿轮作为机械传动系统中的重要组成部分，其性能直接影响着整个系统的效率和寿命。
为了提高齿轮设计的准确性和可靠性，本研究采用有限元分析（FEA）和刚柔耦合动力学仿真（Rigid-Flexibility Coupling）方法，对齿轮进行仿真耦合实验，以评估齿轮在实际工作条件下的力学行为和性能。
二、实验目的1. 建立齿轮的有限元模型，并进行网格划分。
2. 通过有限元分析，计算齿轮在静态载荷作用下的应力分布和变形情况。
3. 利用刚柔耦合动力学仿真，模拟齿轮在实际工作条件下的动态响应。
4. 分析齿轮的疲劳寿命和强度性能，为齿轮设计和优化提供理论依据。
三、实验方法1. 有限元模型建立与网格划分首先，根据齿轮的实际尺寸和材料属性，建立齿轮的几何模型。
然后，采用四面体网格对齿轮进行网格划分，确保网格质量满足仿真要求。
2. 静态载荷下的有限元分析在有限元分析中，将齿轮置于静态载荷作用下，通过求解非线性方程组，得到齿轮的应力分布和变形情况。
主要关注齿轮的齿面接触应力、齿根应力、齿面磨损和齿面疲劳寿命。
3. 刚柔耦合动力学仿真为了模拟齿轮在实际工作条件下的动态响应，采用刚柔耦合动力学仿真方法。
将齿轮视为柔性体，同时考虑齿轮与轴承、轴等部件的相互作用。
通过施加转速和扭矩等激励，模拟齿轮在旋转过程中的动态响应。
4. 疲劳寿命和强度性能分析在仿真过程中，对齿轮的疲劳寿命和强度性能进行分析。
通过计算齿面接触应力、齿根应力等参数，评估齿轮的疲劳寿命和强度性能。
四、实验结果与分析1. 静态载荷下的应力分布和变形通过有限元分析，得到齿轮在静态载荷作用下的应力分布和变形情况。
结果表明，齿轮的齿面接触应力主要集中在齿根附近，齿根应力较大。
同时，齿轮的变形主要集中在齿面和齿根处。
2. 刚柔耦合动力学仿真结果通过刚柔耦合动力学仿真，模拟齿轮在实际工作条件下的动态响应。
结果表明，齿轮的齿面接触应力、齿根应力等参数在旋转过程中发生变化，但总体上满足设计要求。
ProE中斜齿轮的创建与运动仿真
Pro/E中斜齿轮的创建与运动仿真一、斜齿轮的建模分析建模分析（如图1-1所示）：（1）输入参数、关系式，创建齿轮基本圆（2）创建渐开线（3）创建扫引轨迹（4）创建扫描混合截面（5）创建第一个轮齿（6）阵列轮齿图1-1渐开线斜齿圆柱齿轮建模分析二、斜齿轮的建模过程1．输入基本参数和关系式（1）单击，选择“零件”，在新建对话框中输入文件名“hecial_gear”,然后单击；（2)在主菜单上单击“工具”→“参数”，系统弹出“参数”对话框，如图2-1所示；图2-1参数”对话框（3）在“参数”对话框内单击按钮，可以看到“参数”对话框增加了一行，依次输入新参数的名称、值、和说明等。
需要输入的参数如表3-2所示；名称值说明名称值说明Mn6法面模数HA___齿顶高Z34齿数HF___齿根高ALPHA20压力角X0变位系数BETA16螺旋角D___分度圆直B50齿轮宽度DB___基圆直径HAX 1.0齿顶高系数DA___齿顶圆直径CX0.25顶系系数DF___齿根圆直径注意：表2-1中未填的参数值，表示是由系统通过关系式将自动生成的尺寸，用户无需指定。
完成后的参数对话框如图2-2所示：图2-2“参数”对话框（4）在主菜单上依次单击“工具”→“关系”，系统弹出“关系”对话框，如图2-3所示；（5）在“关系”对话框内输入齿轮的分度圆直径关系、基圆直径关系、齿根圆直径关系和齿顶圆直径关系。
由这些关系式，系统便会自动生成表3-2所示的未指定参数的值。
输入的关系式如下：/*齿轮基本关系式（可不用输入，只做解释用）ha=(hax+x)*mnhf=(hax+cx-x)*mnd=mn*z/cos(beta)da=d+2*hadb=d*cos(alpha)df=d-2*hf完成后的“关系”对话框如图2-3所示；图2-3 “关系”对话框2．创建齿轮基本圆（1）在工具栏内单击按钮，系统弹出“草绘”对话框；（2）选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向“右”，如图2-4所示。
PROE做齿轮运动仿真机构的详细过程
PROE做齿轮运动仿真机构的详细过程齿轮运动仿真机构是一种用于实现齿轮系统运动仿真的装置，能够模拟齿轮和传动件在运动过程中的相对运动关系，用于预测和分析齿轮系统在不同工况下的运动性能和传动特性。
下面将详细介绍PROE（即现在多数被称为PTC Creo）软件制作齿轮运动仿真机构的过程。
第一步：建立齿轮模型1.打开PROE软件，选择“新建”新建一个零件。
2.根据实际齿轮的参数，使用绘图工具绘制齿轮的几何图形，包括齿数、齿轮直径、法向压力角等参数。
3.随后，利用特征操作命令，例如旋转、修剪、倒角等，对齿轮模型进行修整，使其符合实际需求。
第二步：建立约束1.在齿轮模型上选择一个轴线，作为齿轮运动的旋转轴。
2.新建一个“约束组”来管理后续创建的约束。
3.使用“旋转关节”命令将齿轮相对于旋转轴固定。
4.在约束组中继续创建其他约束，例如平行、垂直、距离等，以限制齿轮运动。
第三步：建立运动关系1.打开“运动关系”界面，选择“新建”创建一个新的运动关系。
2.根据需要，选择合适的运动类型，例如旋转、滑动等。
3.选择齿轮和其他关联几何体，建立相应的运动关系。
4.设定齿轮的运动参数，例如角速度、角加速度等。
第四步：修改齿轮模型参数1.在齿轮模型中修改各种参数，例如齿数、齿宽、模数等。
2.运用“更新”功能可以实时更新齿轮模型的几何形状及尺寸。
第五步：运行仿真1.进入“运动仿真”界面，点击“运行”按钮开始仿真。
2.根据所建立的运动关系和约束，仿真系统会模拟齿轮的运动过程。
3.可以观察到齿轮与齿轮之间的相对运动、接触点位置等。
4.在仿真过程中可以调整参数，观察不同参数对齿轮运动的影响。
第六步：分析仿真结果1.在仿真过程中会生成大量的仿真数据，可以用于分析齿轮系统的运动性能。
2.可以查看齿轮之间的接触应力、摩擦力、扭矩等数据。
3.根据仿真结果评估齿轮系统的传动效率、功耗、噪声等特性。
第七步：优化设计1.根据分析结果，对齿轮系统进行优化设计。
基于adams的齿轮啮合过程中齿轮力的动态仿真
0.1
0.2 0.3 time(sec)
0.4
0.5
0.2
0.3 Time(sec)
0.4
1000.0
2000.0 frequency(Hz)
机械 ２００５ 年第３ 期 总第３２期 ・１５・ 设计与研究
5 结论
由以上仿真分析结果可知：从时域分析来看， 由于在相同的静态负载作用下，所以每组齿轮啮合 力都在同一值附近上下波动，齿轮啮合力成周期性 变化；从频域分析来看，随着转速的增加，主频率 大小增加，这与转速与啮合频率的关系相吻合。所
0.2 0.3 Time(sec) meshing force 0.4 0.5
以利用动力学仿真软件ADAMS可以较准确的仿真 出齿轮间的啮合力。 这为进一步利用 ADAMS研究齿 轮传动系统的静、动态特性奠定了基础。
——————————————— 收稿日期：2004－10－20 作者简介：李金玉（1979－） ，女，汉，吉林人，长春工业大学机电工程学院硕士研究生；勾志践（ 1958－） ，男，汉，吉林人 ，长春工业大 学机电工程学院教授，主要研究方向：机床动力学及切削过程振动诊断与控制。
・１６・ 设计与研究 机械 ２００５ 年第３ 期 总第３２ 卷
1.5E+005 1.0E+005 ewton-mm 50000.0 0.0 0.0 0.1 Analysis:Last-Run torque
0.1
0.2 0.3 time(sec)
0.4
0.5
500.0
1000.0 frequency(Hz)
基于UG的内啮合齿轮副的3种运动仿真分析
基于UG的内啮合齿轮副的3种运动仿真分析随着科技的快速发展，计算机技术在许多领域中都得到了广泛应用，内啮合齿运动仿真是一项复杂的工作。
以UG软件平台为基础，对内啮合齿轮副的运动仿真情况进行了重点分析，希望文中内容，对相关工作人员能够有所帮助。
标签：UG；内啮合齿轮；运动仿真0 引言运动仿真模块本身具有强大的动力学、静态、运动学分析能力，可以将其应用在构建运动机构模型模拟运动规律，跟踪零件运动轨迹中。
但是，在具体应用中，还存在许多问题，因此加强分析是必要的。
1 UG的优势目前，制造业在发展过程中，面临的一项最重大的挑战是需要不断进行技术创新，在生产制造过程中，如何在缩减产品成本的基础上，提高利润，并且能够为此平衡。
UG作为一款新数字化产品开发系统，在应用中可以通过过程驱动场频更新，从而使工程专业人员，在推动革新的基础下，创造更大的经济利润。
UG在为客户提供优秀的解决方案基础上，确保解决方案能够改善设计效率，降低成本，并且能够缩短产品进入市场的时间。
2 UG/MOTION运动仿真具体分析UG/MOTION运动仿真是构成UG/CAE中的一个关键构成部分，对其进行合理应用，能够实现对任何二维或三维机构进行复杂动力、运动学分析分析和仿真操作，并且从实际应用情况来看，也取得了不錯的效果。
具体实现步骤如下：（1）依据具体情况，构建一个合理的运行分析场景。
（2）构建运动模型，其中包括的主要内容有，各个零件连续杠杆的特点，杠杆之间的运动副以及机构荷载等多项内容[1]。
（3）设置运动参数，然后依据要求，将仿真数据模型提交给软件，与此同时需要做好仿真运动动画运动和输出过程中的合理控制，从而确定最终仿真的合理性与科学性。
（4）依据仿真结果数据相应的数据内容。
UG/MOTION运动仿真过程中，主要分为以下三个阶段：（1）前处理，该过程主要包括连杆创建、运动副、定义驱动等内容，每项内容对运动仿真结果都会造成直接影响，因此必须做好相应的分析工作。
第3-1节 齿轮机构运动仿真
齿轮机构运动仿真组长2009116206李新山组员04闫坤坤05徐春晖一.建立连接1.设置工作目录选择【文件】→【设置工作目录】打开工作目录选取面板，如图1所示，选择F:/2009116206文件夹为工作目录。
如果想以别的地方作为工作目录，可单击工作目录选取面板左侧的【文件夹树】选取路径，如图2所示图1设置工作目录图2选取目录2.建立新的装配文件单击【文件】→【新建】命令，弹出新文件对话框，在类型栏中选择【组件】，在子类型中选择设计，将文件名称改为2009116206，将【使用缺省模板】前的对勾去掉取消使用缺省模板，如图3所示，点击【确定】弹出单位选择面板，在【模板】中选m m n s a s m d e s i g n，点【确定】完成任务的新建，如图4所示。
图3新建的类型图4选择单位二.装配文件1.机架的放置(1)点击工作窗口右边的【装配】命令，在【打开】命令中选择第一个文件1b a s e.p r t，即机架文件，可以点击【打开】面板中的预览命令查看零件形状。
点击【打开】，载入文件。
(2)单击连接类型工具栏中【自动】命令右边的小三角形，见图5，打开自动命令下拉面板，将机座设置为模式，再点击连接类型工具栏中右端的，完成机座的放置。
图5约束类型下拉拉面板2.小锥齿轮的装配(1)点击【装配】打开第二个文件x i a o_z h u i.p r t，即联轴器结头，点击连接类型工具栏的【用户定义】旁的小三角形，打开用户定义下拉面板，选择【销钉】连接类型，如图6所示。
（2）选择机座机架上的中心线A-2，再选择小锥齿轮的中心线A-4见，实现轴对齐约束。
再选择红色部分进行匹配约束。
图6用户定义下拉面板图7小锥齿轮装配3.轴的装配(1)点击【装配】打开第二个文件a x i s.p r t，即联轴器结头，点击连接类型工具栏的【用户定义】旁的小三角形，打开用户定义下拉面板，选择【销钉】连接类型，如图8所示(2)选择机座机架上的中心线A-2，再选择轴的中心线A-4，实现轴对齐约束。
基于CATIA的齿轮参数化设计建模及运动仿真
基于CATIA的齿轮参数化设计建模及运动仿真齿轮是机械传动中常用的元件，用于传递动力和转动运动。
其设计和制造过程需要精确的参数化建模和运动仿真，以确保其稳定性和性能。
CATIA是一款功能强大的三维建模软件，可用于实现齿轮的参数化设计和运动仿真。
以下是基于CATIA的齿轮参数化设计建模及运动仿真的步骤：1.齿轮参数化设计：首先，需要确定齿轮的几何参数，如齿数、模数、压力角等。
在CATIA中，可以根据这些参数创建一个齿轮模型，并将其参数化，使得可以根据不同的参数值自动生成不同的齿轮模型。
参数化设计可以有效地提高设计效率和灵活性。
2.齿轮建模：基于确定的齿轮参数，使用CATIA中的齿轮建模工具创建齿轮的几何模型。
可以选择不同的齿轮类型，如圆柱齿轮、圆锥齿轮等，并根据需要进行形状调整和修饰。
3.齿轮装配：如果需要进行多个齿轮的装配设计，可以使用CATIA的装配设计工具来构建整个齿轮传动机构。
通过将不同的齿轮模型组装在一起，可以实现齿轮传动机构的建模和设计。
4.齿轮运动仿真：基于建立的齿轮模型和装配设计，在CATIA中进行运动仿真，以验证齿轮传动的性能和稳定性。
可以通过设置不同的运动参数和加载条件，模拟齿轮传动过程中的动态行为。
同时，可以进行动力学分析，评估齿轮传动的负载和力学特性。
5.优化和修改：根据仿真结果，可以对齿轮模型和装配设计进行优化和修改。
通过调整参数和改进设计，可以提高齿轮传动的效率和可靠性。
在CATIA中，可以直接修改参数，并自动更新齿轮模型和装配。
利用仿真结果的反馈信息进行优化设计，从而提高齿轮传动的性能。
总结：基于CATIA的齿轮参数化设计建模及运动仿真，可以有效地提高齿轮传动的设计效率和品质。
通过参数化设计和运动仿真，可以快速生成并优化齿轮模型，验证齿轮传动的性能，提高传动效率和可靠性。
同时，CATIA提供了丰富的工具和功能，可帮助工程师进行齿轮传动的设计和优化，提高产品的竞争力和市场价值。
基于SolidWorks的齿轮啮合几何建模和运动仿真
基于SolidWorks的齿轮啮合几何建模和运动仿真河北天择重型机械有限公司（河北邯郸 056200）刘刚1 引言齿轮传动是最基本的机械传动型式之一，应用极为广泛，几乎遍及工业各部门。
与其他传动相比，齿轮传动具有工作可靠、使用寿命长、瞬时传动比恒定、效率高、结构紧凑、速度和功率的适用范围广等许多优点。
在传统的平面绘图中，只能标注出分度圆、齿顶圆、齿根圆等尺寸，无法画出齿形轮廓，更不要说模拟动画了。
为了解决齿轮传动平面绘图的缺点，本文提出了一种基于SolidWorks的实体建模和动态仿真，这样可使抽象的问题直观化。
Animator插件就是一个与SolidWorks完全集成的动画制作软件插件，它能将SolidWorks的三维模型实现动态的可视化，并且实时录制机构的模拟装配过程、模拟拆卸过程和机构的模拟工作过程，将机构的工作情况得到更好的表达，增强了人们对机构的认识。
2 齿轮啮合零件的实体建模SolidWorks用户界面非常人性化，便于操作。
在SolidWorks的标准菜单中包含了各种用于创建零件特征和基准特征的命令。
其中基础实体特征主要有拉伸凸台/基体、旋转凸台/基体等。
在基础实体特征上可添加圆角、倒角、肋、抽壳、拔模及异型孔、线性列阵、圆角列阵、镜像等放置特征。
在处理复杂的几何形状时还需要其他高级特征选项，包括扫描、放样凸台/基体及参考几何体中基准轴、基准面这些定位特征等。
通过以上特征造型技术在SolidWorks中能设计出需要的齿轮轴和键的实体模型。
Solidworks2006通过二次开发，开发出了齿轮造型的程序，设计人员只需从右侧设计库的工具箱栏中调出齿轮文件，输入齿轮的参数，计算机就可以自动产生齿轮的实体模型，机壳的设计比较随意，能把两个齿轮轴的距离约束到所需的中心距即可，其零件实体见下图1。
（a）齿轮轴（b）键（c）齿轮1 （d）齿轮2图1 齿轮啮合零件实体模型3 齿轮啮合的装配和拆卸完成了齿轮啮合的零件实体后就可以进行齿轮啮合的装配。
章动面齿轮传动的啮合原理与动态仿真
为保证刀具与面齿轮 １ 外切 ， 而假想刀具与面 齿轮 ２内切 ， 其轴 间角和节锥角需满足下列条件 ：
卢 。： 一 ＜
切” 面齿轮． 根据齿轮啮合原理可知 ， 这样直接得
到 的两 个 面齿轮 是 无 法 共 轭 啮 合 的 ． 在 章 动 齿 轮 传动中， 为保 证 共 轭 啮合 ， 形成 章动 面齿 轮 副 ， 须
ｌ
（ ４）
式中， ｒ 为假想 刀具 的基 圆半径 ， ０ ｍ为假 想刀 具 轮 齿 对称线 到渐 开线 起始 点 的角 度 ， ０ 为假 想 刀 具 渐 开线 上任一 点 的角度 ， “ 为假想 刀具 上任 一 点 的轴 向参 数 ， 、 Ｙ 和 分别 是假 想 刀具 上 任
轮 ２的节锥 角 ， 为刀具 的节锥 角 ， Ｙ 为 面齿 轮
１和刀 具 的轴 间角 ， 为 面 齿 轮 ２和 假 想刀 具 的 轴 间角 ， 面齿 轮 １与面 齿 轮 ２共 轭 啮合 时其 节 锥 和 节锥 顶点 重合 ．
图 ２ 章 动 面 齿 轮 装 置 结构 简 图
由图 ２可知 ， 固定 面齿 轮上 的 ｚ 个 齿 与 行 星 面齿 轮左 侧 的 ： 个 齿构 成 “ 面 一面 ”啮合副 ， 行 星 面齿 轮 右侧 的 个齿 与转 动 面齿轮 上 的 个 齿 构 成“ 面 一面 ” 啮合副 ． 当输 入 轴 以恒 定 角 速度 转 动 时， 带 动 行星 轮作 章 动 运动 ， 行 星轮 在 两 侧 “ 面一
ｂ ３ ３ Ｃ Ｏ Ｓ Ｔｍ ２
已知 假想 刀具 的齿 面方程 ｒ （ ０ ， Ｉ ｔ ）为 ：
ｙ
ｓ
表 ２ 假 想 刀 具 的基 本 参 数
ADAMS齿轮啮合的动力学仿真
软件 。其 中 , ADAMS/ Exchange 接 口 模 块 利 用 IGES、 STEP、STL 、DWG/ DXF 等产品数据交换库的标准格式 文件 ,可以实现 ADAMS 与 CATIA 、Pro / E、UG、ANSYS 等优秀 CAD/ CAE/ CAM 软件的数据双向传输 ;对于把 ADAMS 的 菜 单 嵌 入 到 CAD 软 件 , 其 中 以 Pro/ E 和 ADAMS 的专用接口模块 Mechanism/ Pro 较为方便和成 熟 ,二者采用无缝连接的方式 ,不需要退出 Pro/ E 应用 环境 ,就可以装配的总成根据其运动关系定义为机构 系统 ,进行系统的动力学仿真 ,从而确定系统的力 、位 移 、速度 、加速度等力学性质[2] 。本文是基于 Mecha2 nism/ Pro 接口模块进行设计和数据传输的 。
3 OPTDES - SQP :使用 OPTDES 的二次规划算法 。 3 DOT1 :是指用具有 BFGS 的 DOT 方法处理无约 束问题 ,用具有 MMFD 的 DOT 算法处理约束问题 。 3 DOT2 :是指用具有 FR 的 DOT 方法处理无约束 问题 ,用具有 SLP 顺序线性规划的 DOT 算法处理约束 问题 。
第 30 卷 第 6 期 基于 Pro/ E 和 ADAMS 齿轮啮合的动力学仿真 67
数 。比如齿轮 ,工程上所定义的自变参数有齿数 、压力 角 、螺旋角 、模数和齿宽等 ,因变参数有基圆 、分度圆 、 齿顶圆 、齿根圆等 。用户只须输入以上齿轮自变参数 , 便可得到所需齿轮 ,从而快速完成齿轮的建模 。圆柱 齿轮的主要自变参数如表 1 所示 。
sd # = RB - M / 3 sd # 为线段底部到齿轮中心距离 sd # = R-A - RB + 1. 125 3 M / 3 sd # 为线段长度 然后草绘变截面扫描剖面曲线 (垂直于扫描轨迹 曲线) ,其中参数尺寸关系如下 RY = RB - M + TRAJ PAR 3 ( R-A - RB + 1. 125 3 M) / 3 RY为齿形任意点半径 SB = RB 3 ( PI/ Z + 2 3 SETA + 4 3 X 3 TAN (N) / 3 SB 为基圆弧齿厚
齿 轮 仿 真
齿 轮 仿 真有一对外啮合渐开线直齿圆柱体齿轮传动.已知 20,4mm ,25,5021====αm z z ，两个齿轮的厚度都是50mm 。
1 启动ADAMS双击桌面上ADAMS/View 的快捷图标,打开ADAMS/View 。
在欢迎对话框中选择“Create a new model ”，在模型名称（Model name ）栏中输入：dingzhouluenxi ；在重力名称（Gravity ）栏中选择“Earth Normal (-Global Y)”；在单位名称（Units ）栏中选择“MMKS –mm,kg,N,s,deg ”。
如图4-1所示。
图1 欢迎对话框2 设置工作环境对于这个模型，网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。
在ADAMS/View 菜单栏中，选择设置（Setting ）下拉菜单中的工作网格（Working Grid ）命令。
系统弹出设置工作网格对话框，将网格的尺寸(Size)中的X 和Y 分别设置成750mm 和500mm ，间距（Spacing ）中的X 和Y 都设置成50mm 。
然后点击“OK ”确定。
如图4-2所表示。
用鼠标左键点击选择（Select ）图标，控制面板出现在工具箱中。
用鼠标左键点击动态放大（Dynamic Zoom ）图标，在模型窗口中，点击鼠标左键并按住不放，移动鼠标进行放大或缩小。
图2 设置工作网格对话框图3 设置圆柱体选项3 创建齿轮在ADAMS/View零件库中选择圆柱体(Cylinder)图标，参数选择为“New Part”，长度（Length）选择50mm（齿轮的厚度），半径（Radius）选择100mm。
如图4-3所示。
在ADAMS/View工作窗口中先用鼠标任意左键选择点（0，0，0）mm，然后选择点（0，50，0）。
则一个圆柱体（PART_2）创建出来。
如图4-4所示。
图4 创建圆柱体(齿轮)在ADAMS/View中位置/方向库中选择位置旋转（Position: Rotate…）图标，在角度(Angle)一栏中输入90，表示将对象旋转90度。
SolidWorks的齿轮减速器三维设计及运动仿真
SolidWorks的齿轮减速器三维设计及运动仿真齿轮减速器是一种常用的传动装置，用于将高速旋转的输入轴转速降低到所需的低速输出轴转速。
它由一组齿轮组成，通过齿轮之间的啮合来实现转速的传递和转矩的变换。
在本文中，我们将使用SolidWorks软件进行齿轮减速器的三维设计及运动仿真。
接下来，我们需要进行齿轮的啮合设计。
在SolidWorks中，可以使用“啮合齿轮”功能自动生成齿轮的啮合关系。
点击“工具”菜单中的“齿轮齿形生成器”，然后选择输入齿轮的几何参数，例如模数、齿数、压力角等信息。
通过指定两个齿轮的参数，然后点击“计算”按钮，SolidWorks会根据输入的参数自动生成齿形。
根据需要重复该步骤来为所有的齿轮设计齿形。
完成齿轮的设计后，我们需要将它们组装在一起。
通过选择齿轮并使用“装配”命令，将齿轮与其他组件定位和调整，以确保它们之间的正确的啮合关系。
可以使用“跟随曲线”来创建齿轮之间的运动关系，以模拟实际工作状态。
完成齿轮的装配后，我们可以进行运动仿真以验证设计的正确性。
在SolidWorks中，可以使用“动力学仿真”功能来模拟齿轮减速器的运动。
首先，我们需要定义齿轮的初始运动状态，例如初始角度、角速度等。
然后，选择“动力学仿真”选项，并设置仿真参数，例如时间步长、仿真时间等。
点击“运行”按钮，SolidWorks会自动计算并显示齿轮减速器的运动状态。
我们可以通过观察仿真结果来评估设计的性能，例如转速、转矩和齿轮之间的啮合情况。
通过这种方式，在SolidWorks中进行齿轮减速器的三维设计及运动仿真是相对简单而有效的。
通过合理的建模、啮合设计和运动仿真，我们可以确保设计的齿轮减速器具有良好的性能和可靠性，满足实际应用的需求。