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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流基于UG的直齿圆锥齿轮的参数化、可视化设计.精品文档.英文论文原文英文译文：应用图表对锥齿轮的运动学分析摘要：非定向和定向性图表技术能够应用于对锥齿轮的运动学分析中。在这两种技术中，齿轮的运动学结构由图表方式来展现。虽然非定向的图表的绘制相对简单，但他们只用于确定基本线路的载体节点。另一方面，在一张定向性图表中，由于每条线代表一个对变量的诠释，所以其相对非定向性图表能传播更多信息。本文对这两个技术进行比较，并且针对的图表技术的好处由Cincinnati Milacron T3通过对一个机制机器人的运动学分析能够充分展示定向性图表的优势。关键词
2、:参数化 草图 表达式1. 介绍近几年，应用图表技术对机器人斜面齿轮的运动学分析已逐步确立。两种不同图表技术被应用于对机器人斜面齿轮的运动学分析中：非定向性和定向性图表技术。非定向性图表技术是由Freudenstein率先提出的。这一方法运用了基本电路的理念。Freudenstein和Yang较详细地阐述了此概念，然后由Tsai开发了一个计算机算法以及机制的一个标准表示法。这种定向线性图表技术早在六十年代就被应用于电子网络以及其他类型的物理系统中，如一维的机制转动装置。Chou et al. 通过使用同一种方法将这些技术延伸到三维系统中。1992年，在三维传动装置中，最重大突破是Tokad，它
3、是多端网络刚体的一个紧凑数学模型的衍生物。在这种衍生物中，一种所谓网络模型方法的系统方法，为三维机械系统的公式化而被开发。Uyguroglu和Tokad对将网络模型方法应用于空间机器人斜面齿轮的运动学和动态分析进行了详尽的阐述。一个新的定向性图表技术被应用于斜面齿轮的相对角速度的关联中。本文通过对非定向性图表和定向性图表技术应用于斜面齿轮的运动学分析的比较，展示出定向性图表技术优于非定向性图表技术的一面。这一理论被Cincinnati Milacron T3通过对一个机制机器人的运动学分析充分展示。2. 机器人斜面齿轮因为机器人操纵器原理简单，而且构造简单，所以机器人操纵器通常是一个开放环路的
4、运动学链。然而，增加操纵器系统的惯性要求作动器沿联合轴设置。在实际操作中，许多操纵器通过在一种部分的闭环配置上架构，从而减少了作动器惯性装载。 例如，Cincinnati Milacron T3使用了由闭环锥齿轮搭建而成的三节机制。2.1 职业代表制图1显示了Cincinnati Milacron T3使用的具有代表性作用的机械装置。该机械装置有7个链接点，6个转动对和3个齿轮对。齿轮对是(7,3) (2)，(6,5) (2)和(4,5) (3)。在这种记法中，前二个数字选定齿轮对，第三个辨认维护中心距的定型性的齿轮之间的载体架构。 链接2， 6， 7是该机械装置的输入部分。通过斜齿轮4， 5
5、， 6和7，输入链接的自转被传达给末端效应器。末端效应器由链接点4连接和链接点3运载。 转动对的轴地点如下：轴a ： 对1-2， 1-7和1-6。轴b ： 对2-5和2-3。轴c ： 对3-4。该机械装置有三个自由程度。图1Cincinnati Milacron T3机械装置3. Non-oriented图表表示法在非定向性图表表示法中，按以下步骤执行：(1)针对机械系统的功能概要：(i)为每个链接点编号(1， 2， 3 . .)；(ii)为同轴转动对标记(a， b， c . .)。(2)针对图表：(i)由一个相应编号的结点代表每个链接点；(ii)通过填装对应的结点鉴别固定的链接点(参考)。对
6、斜面齿轮的运动学分析(iii)在二个链接点之间的齿轮滤网由连接对应的结点的一条重线表示；(iv)在二个链接点之间一个转动对由连接对应的结点的一条浅线表示：根据它的对轴(a， b， c. )标记每个转动的边缘将这些步骤应用于图一所示的机械装置中就得到图二。图2 不同轴电路图3.1 基本电路等式将此标记于图二，每个匹配的齿轮边缘同一条基本电路相联系。每条基本电路包括一个齿轮的边缘(重的线)和转动对的边缘(轻制线)，连接传动装置边际点。在图二中的基本电路如下：电路1 ： (4-5) (5-2) (2-3) (3-4)电路2 ： (5-6) (6-1) (1-2) (2-5)电路3 ： (7-3) (
7、3-2) (2-1) (1-7)在每条基本电路中，只有一个连接不同对轴的结点。它被称为调度结点，同时也代表了载体装置。 在图二中的调度结点是：电路1 ： 结点3 (对轴b， c)电路2 ： 结点2 (对轴a， b)电路3 ： 结点2 (对轴a， b)让i和j成为一个齿轮对的结点，k为对应于载体装置(i，j) (k)的调动结点。然后连接i，j， k形式一个简单的周转轮系，以下是基本电路等式：其中和表示角速度齿轮i和j。nji表示齿轮j和i之间的齿轮比率，例如，在Nj和Ni表示在齿轮j和i的齿的数量。齿轮比率是，如果关于传动装置k的齿轮j的正面自转引起齿轮i的正面自转， 。通过定义，对于任意i和j
8、。在图一中，Cincinnati Milacron T3包含三个齿轮对。三个基本电路等式如下：等式(3)和(5)关联了角速度和，满足了对等开放环路链的分析需要(开放环路链通过从机械系统去除齿轮得到)，并且和是可以根据三个输入和来表达未知的角速度。以下同轴条件可以应用于未知角速度的演算。3.2 同轴情况让I，j和k成为三个同轴链接，然后在这三个链接之中的相对角速度可以由以下的同轴条件表达：提到相对角速度链接的i到j。考虑到机器人锥齿轮我们有：将等式9代入等式5，得到将等式8代入等式4，得到最后， 将等式7、10、 11代入等式3，得到从分析中得出，系统的非定向性图表表示法仅被用于确定齿轮对。然后
9、写出基于齿轮对的基本电路式(3) - (5) 。同轴条件(7) - (9)不能从图表中获得。4. 定向性图表表示法以下步骤可以用于定向性图表表示法：(i)由一个相应地编号结点代表每个链接；(ii) 通过填充结点鉴别固定的链接(参考)。(iii) 在二个链接之间一个转动对由表明终端端口的一条重线表示， 连接测量角速度。 根据它的对轴(a; b; c. . .)。图示三所示。(iv)重线构成图表的枝干(包含所有结点，不包含电路)。(v)图四表示了齿轮对连接的定向性图表表示法。在相对速度和齿轮之间的关系如图4所示。和是齿轮i和齿轮j的边缘关于载体装置k的地方。(vi)为了确定一个齿轮对载体装置(调度
10、结点)，我们开始从代表滤网齿轮中的一个结点开始，审阅图表中的一段，到达另一个齿轮。在另一面有不同的轴标签，在这条电路上的结点是齿轮对的调度结点。 (vii)所有增加到树的轻线形成了一条基本电路，包含有一条轻线和几条重线。(viii)基本电路的数量与轻线的数量是相等的。图3 非定向性图表表示法图5显示了Cincinnati Milacron T3的定向性图表表示法。 它通过替换转动和齿轮对获得定向性图表表示法。4.1 运动学和静态分析图一显示了机器人斜面齿轮的运动学分析，我们旨在表达联合速度和。根据输入速度和。注意到速度所涉及的相对参考结点是输入速度，他们能容易地从图5中看见。另一方面，在静态动
11、量分析中，目地是根据联合矩M32; M43，表达输入动量M21; M61和M71和M52。(a)从图5中得到的以下等式，调度结点如下：从图5的轻线中,我们发现以下的基本电路等式：图4 定向性图表表示法从结点中,将获得以下基本电路等式:注意以上等式，在非定向性图表技术中，等式17-19作为同轴条件定理。（b）运动学分析将等式17和21代入等式14，得：将等式18和20代入等式15，得：将等式19和22代入等式16，得：利用等式29和31，我们可以将写作：此外，利用行列式或更复杂的形式（c）静态动量分析将等式14代入等式23,得：将等式27代入等式35,得： 6 结论通过对非定向性和定向性图表技术
12、的比较，显示了定向性图表技术的优点。在非定向性图表技术中，重线代表了齿轮对，轻线代表了转动对。只有调度结点可以从非定向性图表获得根本电路等式。 另一方面，在定向性图表技术中，每条直线在结点之间表明连接测量描述组分的物理行为的一个对补全终端可变物(角速度和动量)。 除同轴条件和调度结点外，所有运动学和静态动量等式可以从定向性图表直接得到。这一理论被Cincinnati Milacron T3通过对一个机制机器人的运动学分析充分展示。参考文献摘要（中英文对照）1 机械原理 摘 要： 本书以常用机构及机构系统设计为主线，注意教材的先进性与实用性加强了机构及其系统方案设计的内容，有利于学生创新意识与能
13、力的培养。全书共11章，包括：绪论、机构组成原理及机构结构分析、连杆机构设计和分析、凸轮机构及其设计、齿轮机构及其设计、齿轮系、间歇运动机构、实现其他功能的机构、执行机构运动规律及运动协调设计、机构及其运动方案设计、机械动力学等内容。关键词：机构设计；实用性强；方案设计；2 机械设计手册摘要：该手册为了满足广大读者强烈要求组织编写出版的。该书内容新、系统、全面。包括了所有现代设计和常规设计方法，数据、图表丰富、实用性强。全书共42篇，分5卷陆续出版。 本书是第3卷，机械零、部件设计第一部分，内容包括标准化与互换性，零部件结构工艺性，焊接和粘接结构，联接和紧固，摩擦、贷、链和螺旋传动，齿轮传动，
14、轮系，减速器、变速器、无极变速器等。提供零、部件设计所必需的设计方法、公式、合理结构、技术数据，供有关技术人员查阅使用。关键词：现代设计；实用性强；齿轮传动；3 UG CAD实用教程摘要：本书介绍了UG软件系统CAD部分的使用方法和技巧。UG是美国EDS公司的集CAD/CAM/CAE功能为一体的软件集成系统。全书共9章，主要内容包括UG CAD基础入门、曲线的建立、曲线的操作与编辑、草图的建立及约束管理、表达式、工程图的建立、工程图的编辑与注释、组件装配、组件爆炸视图、组件克隆及明细表、自由形状特征的建立与编辑等。本书将理论知识与实例相结合，结构严谨，内容丰富，条理清晰，可作为高等工程院校机械
15、类专业学生的CAD教材，也可供从事CAD应用的工程技术人员参阅。关键词：将理论知识与实例相结合；实用性强；5 Unigraphics UX中文版标准实例教程摘要：本书按知识结构分为11章，内容包括UG软件的简介、建模基础、曲线功能、草图设计、表达式、建模特征、编辑特征、曲面功能、装配建模、工程图等，在介绍的过程中注意由浅入深，从易到难，各章节相对独立由前后关联，在介绍的过程中作者根据自己多年的经验及时给出了相关的提示，帮助读者及时快捷的掌握所学知识。关键词：草图设计；建模特征；编辑特征6 齿轮传动设计手册摘要：本书立足于齿轮及其传动装置设计的全局，保证设计内容、资料的完整、正确和实用，采用了最
16、新（2003）的国际标准化组织（ISO）标准和我国国家标准（GB），以通用机械及重型机械齿轮作为本书的重点关键词：齿轮，传动设计7 UG NX（中文版）机械设计基础教程摘要：UG软件是当今用途最为广泛的CAD/CAE/CAM集成化软件之一本书着重于UG当中的CAD功能，是一本实用性很强的模块使用教程，它全面的介绍了该软件的功能特点及菜单操作、曲线及草图应用、实体建模、装配、工程图及参数化设计等功能关键词：实体建模、参数化13 Realization of The 3D Model of Straight-teech Bevel Gear By Using UG Software摘要：利用UG的
17、相关功能，生成圆锥齿轮的当量齿轮的齿廓曲线并沿分度圆锥母线扫描获得齿廓曲面片体；通过对片体进行裁剪缝合操作生成单个齿轮实体，然后通过布尔运算获得完整的直齿圆锥齿轮，从而实现对直齿圆锥齿轮的三维造型。关键词：直齿圆锥齿轮；UG；三维造型AbstractBy using the related method of UG, the profiles of virtual gear are generated, the profile surface is formed by sweptalong the generater of graduation cone; the single tooth i
18、s generated by clipping and sewing the surfaces, and the complete teethis obtained through Boolean calculation, finally the 3D model of the straight bevel gear is realized.Key words: straight bevel gear; UG software; 3D modeling参考文献14 The 3D Parametric Modeling of Involute Straight Bevel Gear in UG摘
19、要：结合具体实例,介绍了一种渐开线直齿锥齿轮的三维参数化建模方法;通过利用UG草图和表达式的功能,产生齿廓线,并将其缠绕到背锥面上,最后实现对渐开线直齿锥齿轮的三维参数化建模,从而为机械产品下一步的设计计算打下良好基础关键词:参数化 草图 表达式Abstract:With an example，the paper introduce a method of 3D parametric modeling of involute straight bevel gear；With the function of UG expressions and sketch，the method produce
20、s the contour line and wrap its to the back tapered face ring firstly and realing the modeling of straight involute bevel gear in the end.Its helpful to the next designKey words: parameter；expression；sketch参考文献15应用UG的电子表格技术驱动相关参数化模型摘要：相关参数化建模能有效捕捉设计意图，其模型具有灵活的易修改能力；电子表格具有强大的编辑能力和函数运算能力，通过零件表达式或部件间表达式将相关参数与电子表格建立链接，实现电子表格对相关参数化模型的驱动，从而实现设计意图。关键词：电子表格；相关参数化模型；表达式