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1、减速器的参数化减速器的参数化设计设计及装配仿真及装配仿真第1页，共22页，编辑于2022年，星期五选题背景选题背景 随着计算机技术与网络技术的迅速发展，越来随着计算机技术与网络技术的迅速发展，越来越多的企业已经加大数字化信息化的建设，这无疑越多的企业已经加大数字化信息化的建设，这无疑对加速企业产品开发进程，缩短产品制造周期，提对加速企业产品开发进程，缩短产品制造周期，提高产品质量，增强企业市场竞争力与创新能力发挥高产品质量，增强企业市场竞争力与创新能力发挥着重要的作用。着重要的作用。然而在工程实践中，其专业针对性不强。为此，人然而在工程实践中，其专业针对性不强。为此，人们通常通过对三维软件的二
2、次开发，开发出符合国家标们通常通过对三维软件的二次开发，开发出符合国家标准、适合企业实际应用的功能模块，以提高这一通用系准、适合企业实际应用的功能模块，以提高这一通用系统的附加值，更好地满足企业设计要求，更好地发挥三统的附加值，更好地满足企业设计要求，更好地发挥三维软件的功效。维软件的功效。第2页，共22页，编辑于2022年，星期五减速器的传统设计减速器的传统设计 减速器的传统设计涉及到大量的计算及图表的查取。减速器的传统设计涉及到大量的计算及图表的查取。本次设计将减速器传统设计中的结构设计、计算及校核本次设计将减速器传统设计中的结构设计、计算及校核进行了程序化处理。进行了程序化处理。1、Se
3、lect语句嵌套形式。语句嵌套形式。以齿轮的接触疲劳极限为例，程序如下：Public Function jh_ho(gm As Integer,mh As Integer,yd As Integer)As DoubleSelect Case gmCase 1 碳素钢碳素钢 Select Case mh Case 1 常化，选用布氏硬度常化，选用布氏硬度 jh_ho=360+1.2*(yd-110)Exit Function .End Select.本次设计中主要应用了三种数据处理方法。本次设计中主要应用了三种数据处理方法。第3页，共22页，编辑于2022年，星期五减速器的传统设计2 2、插值法
4、。、插值法。以齿轮的齿形系数和应力集中系数为例，程序如下：If zz 200 Then my_yf_ys1.yf=2.14:my_yf_ys1.ys=1.95 my_yf_ys2.yf=2.06:my_yf_ys2.ys=2.06 jh_yf_ys.yf=my_yf_ys1.yf+(my_yf_ys2.yf-my_yf_ys1.yf)*(zz-my_yf_ys1.z)/(my_yf_ys2.z-my_yf_ys1.z)jh_yf_ys.ys=my_yf_ys1.ys+(my_yf_ys2.ys-my_yf_ys1.ys)*(zz-my_yf_ys1.z)/(my_yf_ys2.z-my_yf_
5、ys1.z)End If第4页，共22页，编辑于2022年，星期五减速器的传统设计3 3、曲线拟合法。曲线拟合法。以齿轮的端面重合度为例，程序如下：Public Function jh_er()Dim x1 As Double,x2,ra(2)As Doublex1=Z1*Cos(rt)/(Z1+2*Cos(Bt)x2=Z2*Cos(rt)/(Z2+2*Cos(Bt)ra(1)=1.5707633-Atn(x1/Sqr(1-x1*x1)ra(2)=1.5707633-Atn(x2/Sqr(1-x2*x2)Er=(Z1*(Tan(ra(1)-Tan(rt)+Z2*(Tan(ra(2)-Tan(r
6、t)/6.2831853End Function第5页，共22页，编辑于2022年，星期五参数化设计思想 参数化设计的基本思想是以约束来表达产品模型的形状特征，通过从模型中一些主要的定形、定位或装配尺寸作为自定义变量，修改这些变量的同时由一些公式计算出并变动其他相关尺寸，从而方便地创建一系列形状相似的零件。第6页，共22页，编辑于2022年，星期五参数化设计方法目前参数化技术大致可分为如下三种方法：1.基于几何约束的数学方法 2.基于几何原理的人工智能方法 3.基于特征模型的造型方法 其中数学方法又分为初等方法和代数方法。初等方法利用预先设定的算法，求解一些特定的几何约束。这种方法简单、易于实
7、现，但仅适用于只有水平和垂直方向约束的场合；代数法则将几何约束转换成代数方程，形成一个非线性方程组。该方程组求解较困难，因此实际应用受到限制；人工智能方法是利用专家系统，对图形中的几何关系和约束进行理解，运用几何原理推导出新的约束，这种方法的速度较慢，交互性不好；特征造型方法是三维实体造型技术的发展，本次设计就是针对特征造型方法而进行的。第7页，共22页，编辑于2022年，星期五参数化设计过程 参数化设计过程是，将已知条件和其他随着产品规格而变化的基本参数用相应的变量代替，然后根据这些已知条件和基本参数，由计算机自动查询图形数据库，或由相应的计算程序求出进一步设计所需要的全部数据，并由CAD软
8、件生成二维或三维图形。第8页，共22页，编辑于2022年，星期五参数化设计意义 参数化设计可以大大提高模型的生成和修改的速度，在产品的系列设计、相似设计及专用CAD系统开发方面都具有较大的应用价值。参数化设计投入人少，周期短，且针对性强，专业突出，适合不同行业的要求。第9页，共22页，编辑于2022年，星期五Solidworks API Solidworks API是SolidWorks软件的编程接口，是一些预先编制好的函数，目的是为开发人员在开发SW软件时提供相应的应用程序，而又不至于访问源代码，或了解软件的内部工作机制。第10页，共22页，编辑于2022年，星期五Solidworks的结构
9、模型第11页，共22页，编辑于2022年，星期五Solidworks与VB之间的接口Solidworks与VB接口程序如下：定义一个ModelDoc2对象变量 Dim iSldWorks As SldWorks.SldWorksDim model As SldWorks.ModelDoc2Set iSldWorks=CreateObject(SldWorks.Application)Dim longstatus As Long,longwarnings As Long第12页，共22页，编辑于2022年，星期五Solidworks二次开发的方法1 1编程法编程法 编程法是用程序描述建模的过程，
10、将设计过程的所有关系式都包括在应用程序中，利用程序来顺序地执行设计过程。编程法一般都结合SW宏录制的方法进行编程。宏录制主要步骤如下：(1)选择菜单“工具宏操作录制”。(2)停止录制，并保存宏文件。给定文件名称，如：Cpbom.swp。(3)选择菜单“工具宏操作编辑”，把Cpbom.swp“宏”文件录制的内容全部删除，并输入下面的内容。Sub main()MyAppID=Shell(C:Program FilesCPbomCPbom.exe,1)AppActivate MyAppID End Sub(4)保存并退出宏编辑，返回到SolidWorks环境。第13页，共22页，编辑于2022年，星
11、期五Solidworks二次开发的方法2 2尺寸驱动法尺寸驱动法 尺寸驱动法是将建立的标准模型的尺寸作为变量参数，参数化建模时，将标准模型文件复制到用户目标目录中，然后在目标目录中的模型上修改尺寸参数，重新建立模型即可。本次设计就是充分利用尺寸驱动法在SW中构建三维零件模型。第14页，共22页，编辑于2022年，星期五 系统的功能模块系统的功能模块 第15页，共22页，编辑于2022年，星期五系统界面设计系统界面设计第16页，共22页，编辑于2022年，星期五标准模型库的建立标准模型库的建立第17页，共22页，编辑于2022年，星期五尺寸驱动法构建新零件尺寸驱动法构建新零件在程序中驱动该变量在
12、程序中驱动该变量模型重建模型重建第18页，共22页，编辑于2022年，星期五模型的预览模块模型的预览模块第19页，共22页，编辑于2022年，星期五模拟仿真动画模拟仿真动画第20页，共22页，编辑于2022年，星期五总结总结 本次设计能够实现人机对话功能、图表程序本次设计能够实现人机对话功能、图表程序化、减速器设计自动化、三维建模参数化、快速化、减速器设计自动化、三维建模参数化、快速预览和模拟仿真功能。减少了传统设计中标准零预览和模拟仿真功能。减少了传统设计中标准零件的重复设计，节省大量的人力与时间。结合传件的重复设计，节省大量的人力与时间。结合传统计算方法，提高了设计质量，简化设计过程，统计算方法，提高了设计质量，简化设计过程，从而使设计更方便，快捷，准确。从而使设计更方便，快捷，准确。第21页，共22页，编辑于2022年，星期五感谢感谢 四年的大学生活就要在这个美丽的夏季圆满四年的大学生活就要在这个美丽的夏季圆满的划上了一个句号。的划上了一个句号。真心感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的真心感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，特别是我的指导老师周晓东老良师益友和同学，特别是我的指导老师周晓东老师，感谢各位领导，感谢各位老师！师，感谢各位领导，感谢各位老师！第22页，共22页，编辑于2022年，星期五